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1、江阴职业技术学院毕业设计说明书第一章 引言毕业设计是高等学院教学计划中最后一个重要的、综合性的实践性教学环节，是各个教学环节的继续、深化、补充和检验，是我们学生毕业的必备条件。1.1 毕业设计的目的毕业设计的目的是培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力和进行科学研究的初步能力；是培养我们独立工作能力、创新能力以及理论联系实际和 严谨求实的工作作风的重要途径。毕业设计（论文）作为我们在校期间一次较为系统的工程训练，可以得到以下几方面的能力培养：(1).综合运用专业理论和知识分析、解决实际问题的能力；(2).调查研究中外文献检索和阅读能力；(3).定性、定量相
2、结合的独立研究与论证的能力；(4).设计、计算与绘图的能力，包括使用计算机的能力；(5).逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达能力；(6).撰写设计说明书（论文）的能力。这次毕业设计的设计难度置中。设计是按学习、消化、吸收、创新的思路进行的。通过本次毕业设计，我得到了一个工程技术人员所必需的综合训练，在不同程度上提高了各种能力，我们总结提高了以往所学到的基础理论知识。同时，毕业设计又是一个理论性较强的实践环节，它锻炼了我们动手能力和解决实际问题的能力。可以这样讲，毕业设计是我们走上工作岗位之前的一次大练兵，是一次扫尾的机会，可以补充自己的不足。毕业设计的指导思想是面向经济建设、面向生产实际
3、、坚持教学要求，努力实现教学、科研和生产三方面的有机结合，进一步加强理论和技能的培养，使我们具备一名工程技术人员应有的思想水平和高尚的道德品质，认真负责、求实创新、科学严谨的态度，脚踏实地、勇于进取的精神。让我们懂得了学无止境，从而培养我们虚心学习，团结合作的优良作风。愿我们以这次毕业设计为契机，努力提高自己，向学校、老师递交一份满意的答卷。由于以前对多复合模接触很少，所以在设计过程中步不可能做的非常好，在设计中肯定有误漏之处，殷切希望各位老师及领导予以批评和指正。1.2 设计任务书(1).设计课题：落料拉深模具设计(2).毕业设计的原始数据：拉深件零件图 生产批量：100万件 材料：08钢(
4、3).毕业设计（论文）的内容和要求（包括技术要求、图表要求以及工作要求等）：冲压模的设计 冲压件的工艺分析 冲裁方式和排样方式的经济性分析 确定模具的结构形式 确定卸料与推件方式 确定送料方冲式和冲裁定位方式 选取合理的裁间隙 确定凸模结构形式与固定方法 确定凹模结构形式与洞口类型 合理选择凸、凹模材料，并制定热处理工艺 确定模具其它零部件结构形式、材料、尺寸公差和技术要求 根据凸、凹模固定板外形尺寸选择合适的模架(4).毕业设计应完成的技术文件： 绘制复合模装配图、非标准零件图，选取标准件。 完成各项必要的工艺计算 毕业设计说明书（论文）(5).毕业设计（论文）进度计划（以周为单位） 第一周
5、：确定设计方案 第二周；进行详细工艺计算 第三周：确定模具结构，绘制装配草图 第四周：绘制零件图草图和绘制正规装配图 第五周：绘制全部非标准件零件图 第六周：编写设计说明书，准备毕业设计答辩 第七周：毕业答辩第二章 课题讨论2.1 复合模的构成模具的功能与结构是统一的，功能只有通过一定的结构来实现，而模具的基本结构必须以满足功能需要为前提。因此，根据复合模的功能，其基本构成要素可划分为工作单元、卸料单元、导向单元、定位单元、安装单元和紧固单元等。具体如下表所示：结构单元典型零件工作单元凸模、凹模、凸凹模卸料单元卸料板、卸料螺钉、卸料弹簧导向单元模架、导柱、导套、导料板定位单元导料板、挡料销、侧
6、压、导正销安装单元模座、模柄紧固单元固定板、螺钉、圆柱销2.2 复合模特点（1） 生产效率高。复合模结构紧凑，一套模具能完成若干个工序，大大地减少了模具和占用的冲压设备的数量，减少了操作人员和周转时间，从而提高了工作效率。（2） 提高冲压件的质量。在复合模具中的几道冲压工序是在同一工位上完成的，不要重新定位，可以避免重新定位产生的误差，从而保证了冲压件的位置精度。冲压件的内、外形的同轴度可达0.020.04mm,特别适合薄料的冲裁。（3） 复合模对用料的要求没有连续模那样的严格，不规则的边角材料也可以使用。（4） 复合模的结构较复杂。复合模的结构不单工序模复杂，加工难度大，对模具制造的精度要求
7、高，制造周期相对长，因此模具的制造成本显著增加。（5） 某些带狭窄面的工件受到凸凹模强度的限制不能用复合模。2.3 复合模的种类 按复合工序的性质分类，复合模可分为以下几种：（1） 冲裁复合模 如落料、冲孔复合模，切断、冲孔复合模等。（2） 成型复合模 如弯曲复合模等。（3） 冲裁与成型复合模具 如落料、拉深符合模具，冲孔、翻孔复合模，拉深、切边复合模，落料拉深、冲孔、翻孔复合模等。2.4 选择复合模的原则（1）生产批量 由于复合模成本较高，小批量时适宜采用单工序模，几个单工序可能比一套复合模成本还要低，在大批量生产时适合使用复合模。（2）冲压工件的精度 当冲压件的尺寸或同轴度、对称度等位置精
8、度要求较高时，应考虑使用复合模；对于形状复杂，重新定位可能产生较大的误差的冲压工件，也应才采用复合模。（3）复合工序的数量 一般复合模的工序数量在四工序以下，否则模具结构过于复杂，同时，模具的强度、刚度、可靠性有随之下降。第三章 加工方案的确定该零件结构并不复杂，如用单工序模加工则需多副模具，且多次定位易造成加工零件精度低，生产效率低，因此将冲裁和拉深复合，将显著提高生产率和工件精度。 3.1 零件冲压工艺分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压加工的适应性，即是否能用最简单的模具结构、最少的工序、最低的成本加工出符合要求的工件。着重从产品的几何形状、尺寸大小、精度高低、原材料性能等多个方面进行考虑
9、。(1)此冲压件要求保证内行结构为阶梯型圆筒型拉深件，几何形状比较简单、规则符合冲压条件。而且冲压件的材料为08钢，能够进行冲压加工，市场上也很容易买到这种材料，价格适中。(2)零件尺寸:均为未注公差的一般尺寸，按惯例取为IT10级，符合一般级进冲压的经济精度要求，模具精度冲裁模取IT6级，拉深模取IT9级别。(3)外形落料的工艺性：此零件外形较简单，冲裁件无小孔，符合工艺性要求。本零件的圆角半径也符合工艺性要求。（4）为了拉深的顺利进行，要求拉深件底部的圆角的半径满足rp=料厚t,而此拉深件底部圆角半径等于6，显然满足。 3.2 毛坯尺寸计算查课本P117表5-7，修边余量=4.3。根据冲压
10、手册圆筒型拉深件毛坯尺寸计算方法，计算过程如下：A1=0.7854*（4.3*2+110）-(76.5+0.8)=6354.4A2=4.94rd-6.28r=4.94*4.4*(76.5+0.8+8)-6.28*4.4=173.5A3=dh=*(76.5+0.8)*(13.6-4-4-2*.8)=971A4=4.94rd+6.28r=4.94*4.4*(76.5-8)+6.28*4.4=161.05A5=l/2=*2.21/2*(65+68.5)=46.3A6=(dl-2rh)= (71*8.792-2*8.4*7.3)=1575 , 其中h=rsin=8.3*sin60=7.3,l=*8.4
11、*60/180=8.792A7=4.94rd+6.28r=4.94*6.4*(55-12-0.8)+6.28*6.4=1591A8=0.7854*d=0.7854*(55-12-2*0.8) =1346 所以，A总=A1+A2+A8=15643.4，根据毛坯尺寸计算公式，毛坯直径D=（4A总/）1/2=141mm 3.3 排样的设计与计算及拉深次数的确定排样设计：毛坯排样就是确定冲压件毛坯在料条上的截取方位及相邻毛坯的关系。毛坯排样方案对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响。排样设计是模具设计的关键之一，不仅关系到材料的利用率，工件的精度，模具制造的难易程度和使用
12、寿命等，而且关系到模具的协调与稳定。排样设计是在零件冲压工艺分析的基础之上进行的。确定排样图时，首先要根据冲压件图纸计算出展开尺寸，然后进行各种方式的排样。在确定排样方式时，还必须对工件的冲压方向、变形次数、变形工艺类型、相应的变形程度及模具结构的可能性、模具加工工艺性、企业实际加工能力等进行综合分析判断。同时全面考虑工件精度和能否顺利进行级进冲压生产后，从几种排样方式中选择一种最佳方案。完整的排样图应给出工位的布置、载体结构形式和相关尺寸等。当带料排样图设计完成后，模具的送料步距、条料的宽度和材料的利用率；导料方式，弹顶器的设置和导正销的安排；模具的基本结构等就基本确定。所以排样设计是模具设
13、计的重要内容，是模具结构设计的依据之一。 该模具的毛坯排样如下图所示：材料利用率计算查冲压工艺计算手册P107，表3-2，确定搭边值a=2,a1=2,采用手工送料，同时根据手册，确定采用2000mm*1000mm的板材裁剪得到所需条料。条料宽度=141+2*2=145， 送料步距S=141+2=143, 所以一个步距内材料利用率:1=nf/Bh*100%=1*(141/2)/（145*143）*100%=76.1%条料裁剪时有横裁和纵裁两种方法。横裁：可裁条料总数n=n1*n2=(2000/145)*(1000/143)=91条材料利用率=（Nf/2000*1000）*100%=71%纵裁：可
14、裁条料总数n=n1*n2=（2000/143）*（1000/145）=84条综上，可知道纵裁时比横裁时可裁条料数少，故采用横裁。拉深次数的确定根据带凸缘圆筒形拉深件拉深次数的计算方法（冲压工艺与模具P186），计算假想拉深系数，my=(13.6/2.21)*(77.3/141)+(2.21/7.19)*(68.5/141)+54.2/141/(13.6/2.21+2.21/7.19+1)=0.55根据毛坯相对厚度t/D0*100=(0.8/141)*100=0.6,以及凸缘相对直径d凸/d=(110+4.3*2)/76.5+0.8=1.42,查冲压工艺与模具P175,表5-5，可知极限拉深系数
15、 m在0.500.53之间，小于求得的假想拉深系数，所以，可以一次拉深成形。3.4 冲压力的计算（1） 落料力：F =Ltb=*141*0.8*400=3.14*141*0.8*400=141.6768KN(查冲压手册，b=330450Mpa,这里取400进行计算，公式查自冲压工艺与模具 P56)（2） 卸料力：F=F落*Kx=141.6768*0.04=5.7KN.( 根据冲压工艺与模具表3-11，得Kx=0.04，KT=0.055。)（3） 推件力：F= F落*KT=7.8KN。（4） 拉深力：F=d1tbK1=3.14*76.5*0.8*400*1=76.9KN(根据冲压工艺与模具表5-10，K1=1；
