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1、华中科技大学武昌分校本科毕业设计无凸缘圆筒工件模具设计No flange cylinder workpiecemold design系 别：机电与自动化学院专业班：机电0806班姓 名：伍振江学 号：20081100281指导教师：赵燕2012年6月摘要冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加 压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方 法。这次拉深是利用模具使10号钢平板毛坯材料变成为开口的空心零件 的冲压方法，用拉深工艺可以制成筒形件、阶梯形件、球形、锥形、抛物面形、合形和其他不规则形状的薄壁零件。通过对一个阶梯形筒形件 的拉深工艺计算，说明阶梯筒形件
2、的拉深工艺的计算方法。用该方法计 算确定的拉深工艺，可以 确保多次拉深过程中的拉深过渡形状不被拉 断，最终拉出合格的工件。这里介绍了落料 拉伸，整形，切边等多套模 具。用该方法计算确定的拉深工艺，使得模具设计、加工精度与复杂性不断提高，模具制造工期不断缩短。关键词：筒形件拉深工艺整形切边AbstractSteel parts of the stamp ing process and die desig n Abstract The use of stamp ing is in stalled in the stampi ng equipme nt (mai nly the press) on
3、the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformati on or separati on, to obtai n the n ecessary comp onents of a pressure processing methods. Drawing is used to mold into a plate of 10 steel rough ope nings for the hollow parts stamp ing method, using draw ing process can be ma
4、de tube, ladder-shaped pieces, spherical, con e-shaped, parabolic shape, or other irregular shape and thin Wall components. Based on a ladder-shaped cylinder of the drawing process, that ladder tube drawing of the method of calculation. This method is determined by the drawing process,drawing on man
5、y occasions to ensure that the process of drawing the shape is not pulled off the transition and eventually pulled out of qualified workpiece. Here on the bla nking stretch, repeatedly draw ing, shap ing, trim ming, and other sets of mold. With the method of calculat ing sure deep draw ing tech no l
6、ogy, make the mold desig n, process ing precisi on and complexity continu ously improve, mold manu facturi ng con ti nu ously shorte ning period.Key Words： Cylinder Drawing Process Shaping Trimming目录摘要 1Abstract 2绪论 41.冲压模具在制造业的地位 42冲压模具的历史发展 43. 国内模具的现状和发展趋势 43.1国内模具的现状 43.2国内模具的发展趋势 64. 圆筒拉深件模具设计与
7、制造方面 74.1深圆筒拉深模具设计的设计思路 71工艺方案分析及确定 91.1拉深件工艺性分析 91.2确定工艺方案 10计算毛坯尺寸 11判断拉伸次数 12确定工序加工方案 132确定拉深力和压边力 152.1拉深力计算 152.2压边力计算 152.3压力机的公称压力计算 153. 模具工作部分尺寸的计算及凸模通气孔的尺寸 163.1模具工作部分尺寸计算 163.1.1 拉深模的间隙 16拉深模的圆角半径 16凸、凹模工件部分的尺寸和公差 16确定凸模的通气孔 164. 模具总体设计 175. 设备的选择 195.1压力机的选择原则 195.2 校核压力机的电动机功率 205模具其他零件
8、的结构尺寸计算 226拉深工艺辅助工序 256.1润滑 256.2热处理 26结论 26致谢 28参考文献 29绪论1. 冲压模具在制造业的地位冲压模具在制造业的地位冲压是使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具对板 料进行加工。常温下进行的板料冲压加工称为冷冲压。在冲 压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少 的三要素。模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工 业是国民经济的基础工业。模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而 且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的 轧钢钢板或钢带为
9、坏料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、 成本低且节约 能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模 具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造业的发展和技术水平 的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。冲压加工的特点：由于冷冲压加工具有上述突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有 十分重要的地位，是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。2. 冲压模具的历史发展模具的出现可以追溯到几千年前的陶瓷烧制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。19世纪，随着军火工业、钟表工业、无线电工业的发展，模具
10、开始得到广泛的使用 20世纪50年代中期以前，模具设计 多凭经验，根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具，但对所设计模具零件的机械性能缺乏了解。20世纪70年代 至今计算机逐渐进入模具生产的设计、制造、 管理等各个领域，使得模具设计、加工精度与复杂性不断提高，模具制造工期不断缩短。3. 国内模具的现状和发展趋势3.1国内模具的现状目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。我国模具近
11、年来发展很快，据不完全统计，2003年我国模具生产厂点约有2万 多家，从业人员约50多万人，2004年模具行业的发展保持良好势头，模具企业 总 体上订单充足，任务饱满，2004年模具产值530亿元。进口模具18.13亿 美元， 出口模具4.91 亿美元， 分别比2003年增长18%、32.4%和45.9%。进出口之比 2004年为3.69:1，进出口相抵后的进净口达 13.2亿美元，为净进口量较大的国 家。在2万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过 亿 元的模具企业只有20多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大
12、型、精密、 复杂、长寿命 中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数 量增加，能 力提高较快；三资及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。 虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以 下几方面的不足：第一，体制不顺，基础薄弱。“三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了 积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看， 体制和机制尚不适应市场经济，再模具加上国内工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，水平较低， 且不重视产
13、品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年 创造产 值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是 1520万美元，有的高达25 30万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备 不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。第四，专业化、
14、标准化、商品化的程度低、协作差.由于长期以来受“大 而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占45%左右， 其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套 任务，与 国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也 对模具质量、 成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。第五，模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种往往会影 响 模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种 规格, 都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具
15、水平的提高。3.2国内模具的发展趋势巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术 在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的 主要 发展方向包括以下几方面：(1) 模具日趋大型化；(2) 在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM技术；(3) 模具扫描及数字化系统；(4) 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；(5) 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；(6) 发展优质模具材料和先进的表面处理技术；(7) 模具的精度将越来越高；(8) 模具研磨抛光将自动化、智能化；(9) 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；(10) 开发新的成形工艺和模具。模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪 表、家电和通讯器材等产品中，60%-80 %的零部件都要依靠模具成型。用模具生 产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品
