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1、成都理工大学工程技术学院毕业论文筒形件拉伸模具设计作者姓名：赵 宁 专业名称：机械设计与制造指导教师：周立华 讲师 阶梯筒形件壁部冲孔模设计摘 要 冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。采用了冲压工艺，许多工业部分都提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本。 冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所
2、以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。本文主要是设计圆筒形制件在冲压过程中的模具设计，并对冲裁过程中样品排样进行了设计。关键词：冲裁；模具结构设计；筒形拉伸件21AbstractAbstract Stamping products has been extensively applied in the industry, agriculture, national defense and in the daily lives of area, especially in the machinery industry. Mechanical p
3、roducts is the most pressing housing products, and the improvement of product performance requires of high-quality performance stamping molds ,stamping,process and product design. There are many ways of molding products of stamping. Piercing is mainly used for blanking, bending, stretching, etc. And
4、 Stamping molds almost form more than 60 percent of the total number. For example ,Electrical Control can be realized as semi-automatic or automatic operation. Cold-metal stamping die mainly used for the molding products, and it is very important in the production of stamping technology devices. The
5、 basic component of stamping molds is block model from top to bottom, mould plate, fixed-plate of mould plate, die inserts, raising nails, I plate unloading I. Introduction sets column, unloading bombs nail plate, plate Discharge and so on. Key words:Piercing，Blanking，Cylinder tensile，Cold blunt mol
6、d目 录目 录筒形件拉伸模具设计1摘 要IAbstractII目 录III1 绪 论11.1 冲压的概念、特点及应用11.2 冲压的基本工序及模具21.3 冲压材料的要求31.4 设计要求42 工艺方案62.1 工艺性分析62.2 设计方案确定63 主要工艺参数计算73.1拉深工艺的计算73.2拉伸毛坯件排样设计73.3拉深力及压力机的选取：93.4压力中心的计算113.5压力机的选择114 模具设计144.1冲裁凸凹模刃口尺寸计算144.2卸料机构各零件尺寸确定174.3标准件尺寸的确定及选取184.5模具设计要求19结 论20致 谢21参考文献221 绪 论1 绪 论1.1 冲压的概念、特
7、点及应用 靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有6070%是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量
8、加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济 方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形
9、状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较小 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经
10、济效益。 冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2 冲压的基本工序及模具 冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿
11、一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、涨形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进
12、三种组合方式。 复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。 级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在
13、模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具（供小批量生产）、复合模、多工位级进模（供大量生产）,以及研制快速换模装置,可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。1.3 冲压材料的要求 冲压
14、用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大。对于冲压材料的要求是： 厚度精确、均匀。冲压用模具精密、间隙小,板料厚度过大会增加变形力，并造成卡料，甚至将凹模胀裂；板料过薄会影响成品质量，在拉深时甚至出现拉裂。 表面光洁,无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等。一切表面缺陷都将存留在成品工件表面，裂纹性缺陷在弯曲、拉深、成形等过程可能向深广扩展，造成废品。 屈服强度均匀,无明显方向性。各向异性（见塑性变形的板料在拉深、翻边、胀形等冲压过程中，因各向屈服的出现有先后，塑性变形量不一致，会引起不均匀变形，使成形不准确而造成次品或废品。 均匀延伸率高。抗拉试验中,试样开始出现细颈现象前的延伸率称为均匀延
15、伸率。在拉深时，板料的任何区域的变形不能超过材料的均匀延伸范围，否则会出现不均匀变形。 屈强比低。材料的屈服极限与强度极限之比称为屈强比。低的屈强比不仅能降低变形抗力，还能减小拉深时起皱的倾向，减小弯曲后的回弹量，提高弯曲件精度。加工硬化性低。冷变形后出现的加工硬化会增加材料的变形抗力，使继续变形困难，故一般采用低硬化指数的板材。但硬化指数高的材料的塑性变形稳定性好（即塑性变形较均匀），不易出现局部性拉裂。 在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。1.4 设计要求本论文设计筒形件拉伸模具，要求如图2-1图2-1（1）材料为08钢；（2）料厚为1（3）批量生产要求设计阶梯筒形件的最后一次拉深时的模具（可能需要多次拉深），其余次拉深模具不要求设计，但要进行工艺分析与计算。2 工艺方案2 工艺方案2.1 工艺性分析1、材料：该冲裁件的材料08钢是碳素工具钢，具有较好的可拉深性能2、零件结构：该
