鼓形件工藝分析及模具設(shè)計（含全套CAD圖紙）【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 鼓形件拉深彎曲模具設(shè)計 摘 要 模具設(shè)計要求結(jié)構(gòu)簡單，易于制造；方便實(shí)用，便于操作工使用掌握。基于此要求，對于模具設(shè)計首先要根據(jù)工件圖算出工件的展開尺寸，再根據(jù)其展開圖形計算零件的壓力中心、材料的利用率并畫出排樣圖。根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸分析確定采用單工序模、級進(jìn)模還是復(fù)合模沖壓，從而更加簡單快速的完成工藝要求。當(dāng)所有的參數(shù)計算完后對模具的裝配方案，對主要零件的設(shè)計和裝配要求技術(shù)要求都進(jìn)行了分析。在設(shè)計過程中除了設(shè)計說明書外，還包括模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖，工件的加工工藝卡片，工藝規(guī)程卡片 ，非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝過程卡片。 沖壓加工是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，對模具里的板料施加變形力，使板料在模具里產(chǎn)生變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。 板料成形生產(chǎn)技術(shù)對航空、航天、國防、汽車、船舶以及其它日用品的生產(chǎn)和發(fā)展具有十分重要的意義。 中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計制造上的應(yīng)用、高速切削、 超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。 關(guān)鍵詞 ： 沖裁力，落料，拉深變形；脹形；設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 緒論 1 2 拉深脹形件的工藝分析 2 3 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式 3 4 第一次脹形 算脹形力的大小 形模具的設(shè)計 5 落料模設(shè)計工藝與計算 算毛坯尺寸 樣、計算條料寬度及距離的確定 邊值的確定 料寬度的確定 樣圖 算壓力中心 算沖裁力 擇壓力機(jī) 裁模具的設(shè)計 6 拉深力的計算 定是否采用壓邊圈 定拉深次數(shù) 擇壓力機(jī) 取凸模與凹模的圓角半徑 7 拉深模具設(shè)計 模尺寸計算 模尺寸計算 準(zhǔn)模架的選擇 8 第二次脹形 算脹形力的大小 擇壓力機(jī) 形模具的設(shè)計 9 備注 計心得與總結(jié) 考文獻(xiàn) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 緒 論 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 ，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。模具，做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很 高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品； 容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點(diǎn)。 本次成型零件，為能滿足要求需要用到?jīng)_裁和拉深，這些統(tǒng)稱為沖壓工藝，下面就著重介紹下沖壓工藝。沖壓工藝（又稱 沖壓加工 ） 是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，對模具里的板料施加變形力，使板料在模具里產(chǎn)生變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。在沖壓加工過程中，將毛坯材料加工成沖壓件的一種特殊工藝裝備，被稱為沖壓模具（或稱沖模、冷沖模）。沖模是進(jìn)行沖壓生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)板料沖壓成形必可少的主要工藝裝備。沖壓件的沖壓質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，都與沖模類型、結(jié)構(gòu)及其零部件的設(shè)計制造精度有著直接關(guān)系。沖壓生產(chǎn)對沖模結(jié)構(gòu)的基本要求是：在保證加工成形出合格沖壓件的前提下，不但應(yīng)與生產(chǎn)批量相適應(yīng)，而且還應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便安全、使用壽命長、易于制造和維修、成本低廉等特點(diǎn)。 模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié) 構(gòu)的改進(jìn)，多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。要本著學(xué)習(xí)加創(chuàng)新的原則，不斷學(xué)習(xí)新的知識。勇于正視國家現(xiàn)狀，充分發(fā)揮中國人民的不怕苦精神、創(chuàng)造精神。走出一條全新的適合中國發(fā)展的工業(yè)道路 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 拉深脹形件的工藝分析 零件簡圖：如圖所示 材料： 08F 料厚： 1稱： 鼓形蓋 圖 1 由上圖可以看出 此鼓形件為桶形件，形狀簡單，所有尺寸均為自由公差， 對工件厚度變化也沒有作要求。 結(jié)構(gòu)比較簡單且內(nèi)壁較薄，材料為 08 鋼，料厚 1由于沒有公差等級標(biāo)注，所以可以按照未標(biāo)公差等級處理，零件圖上未標(biāo)注公差尺寸按 且材料 08抗拉強(qiáng)度 b=275 383 長率 =32，屈服強(qiáng)度 s=177 剪強(qiáng)度為 =216 304 有較好的沖壓性能和力學(xué)性能，易于進(jìn)行各類沖壓加工 根據(jù)工件的形狀和工藝要求設(shè)定該件的成型工序設(shè)計可以有以下三種方案： 方案一：先脹形底部半圓弧 再落料 拉深筒形件 整形修邊 第二次脹形工件側(cè)壁 方案二：先落料加復(fù)合拉深筒形件 再次拉深筒形件 第二次脹形工件側(cè)壁 修邊加脹底部半圓弧 方案三：先落料 再拉深筒形件 再脹形底部圓弧加外部圓弧 修邊 其中方案二最為復(fù)雜而且復(fù)合模對工件的精度要求高，制作繁瑣，且對模具的硬度強(qiáng)度要求高。方案三雖然簡單但是最后脹形，尤其是底部的脹形容易使工件變形或者出現(xiàn)局部變形過大而產(chǎn)生拉裂，拉斷，起皺等缺陷而且不容易保證工件尺寸，計算繁瑣。因此選擇方案一，操作簡單，計算容易而且模具制作也簡單 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式 工件變形簡易圖為 第一次脹形 落料 拉伸筒形件 整形修邊 第二次脹形 圖 2 根據(jù)工件的變形過程可以確定模具的結(jié)構(gòu)形式： 第一步 側(cè)刃定距，并用底部脹形模脹形底部半圓 脹形模 第二步 用定位銷定位，計算落料力，選擇壓力機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)模架 落料模 第三步 計算拉伸力，選擇壓力機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)模架 拉深模 第四步 因?yàn)樽詈蟮拿浶文＞纫蟾?，因此在這一步整形和修邊 第五步 計算脹形力，選擇壓力機(jī) 脹形模 4 第一次脹形 算脹形力的大小 查參考資料沖壓工藝與模具設(shè)計得知： 采用剛性凸模對平板毛坯進(jìn)行脹形時所需要的張力 F(N)按下式估算 F=b=中 b 是材料抗拉強(qiáng)度查資料得 300 b =400 脹形區(qū)橫截面長度。 L= * 考慮變形程度大小的系數(shù)取 K=0.8 t 板料厚度。 t=1此底部脹形力的大小為 F=形模具的設(shè)計 因?yàn)榍蟮玫撞棵浶瘟Φ拇笮?F=以可以查參考文獻(xiàn)簡明沖模設(shè)計手冊，選用 其基本參數(shù)為 公稱力 63稱力行程 2大滑塊行程 35大裝模高度 150合高度調(diào)節(jié)量 35柄孔直徑 30作臺尺寸 前后 200左右 310柱間距離 130凹模尺寸 1）凸凹模圓角尺寸的計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 設(shè)計拉深模時，確定 要考慮的因素很多，要考慮材料的種類、板料厚度、變形程度及拉深次數(shù)的影響。 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑越大，材料越易進(jìn)入凹模，但半徑過大，材料易起皺。因此，在材料不起皺的前提下，圓角半徑宜大一些。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 0.8 t)d( D 其中 則 件所注圓角為 1 凸模圓角半徑 凸模圓角過小，會使坯料在此受到過大的彎曲變形，導(dǎo)致危險斷面材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂，圓角過大，會使坯料懸空部分增大，容易產(chǎn)生“內(nèi)起皺”現(xiàn)象。一般 0 所以可用參考文獻(xiàn)式（ 4算毛坯直徑 D=據(jù)式 1底部圓弧弧長為 0加上底部的半圓弧長 D 總 =0=樣、計算條料寬度級距離的確定 根據(jù)工藝指導(dǎo)書表 2小工藝搭邊值為 a= 距為 條料寬度的確定 查表 2b=排樣圖 做出的排樣圖為： 因?yàn)槊鳛閳A形，所以壓力中心就在圓心 根據(jù)沖裁力計算公式 F=Ltb 式中 L 沖裁輪廓的總長度。 L= D=t 板料厚度。 T=1文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 00 b =400出： F=342560N 卸料力、推件力、頂件力的計算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： 1F=17128N 2F=17128N 3F=中 分別為卸料力、推件力、頂件力 分別為卸料力系數(shù)、推薦力系數(shù)、頂尖力系數(shù)。查參考文獻(xiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計可知分別為 為沖裁力。計算得出為 342560N 擇壓力機(jī) 因?yàn)闆_裁力的大小為 F=342560N 所以可以查參考文獻(xiàn)簡明沖模設(shè)計手冊，選用 其基本參數(shù)為 公稱力 400稱力行程 8大滑塊行程 80大裝模高度 330合高度調(diào)節(jié)量 65柄孔直徑 50作臺尺寸 前后 260左右 720裁模具的設(shè)計 因?yàn)槁淞厦髯畲笾睆綖?查參考文獻(xiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計可得出 c=24以凸凹模尺寸為 中國模具設(shè)計大典 選取凹模周界 15 ， 15 的中間導(dǎo)柱模架。 中間導(dǎo)柱上模座： 315 315 50 間導(dǎo)柱下模座： 315 315 60 據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用凸緣式模柄，與上模座采用 H8/柄工作段的直徑與所選壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑相一致 模柄 100 76(1)據(jù)模架及模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取導(dǎo)柱導(dǎo)套 導(dǎo)柱 45 230 套 45 140 53 柱 50 230 套 50 140 53 拉伸力的計算 定是否使用壓邊裝置 根據(jù)參考文獻(xiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計可知，當(dāng)板料相對厚度（ t/D）較大，變形程度較小時可不用采用壓邊裝置 t=1 D=0= t/D=遠(yuǎn)小于不用壓邊裝置下線 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 因此需要使用壓邊裝置 計算壓邊力 查參考文獻(xiàn)可知當(dāng)拉深圓筒件且不起皺的最小壓邊力 1-(18t/1 /m*F 其中 F=b 33470N d/D=b 是材料抗拉強(qiáng)度查資料得 300 b =400是拉深力修正系數(shù)查表得 得出： 定拉深次數(shù) 根據(jù)毛坯相對厚度為 t/D=1% 工件相對高度 H/d=參考文獻(xiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計中表 4n=1， 只需要一次拉深，但一位工件圓角很小，小于 1一倍料厚，需要增加一次整形工序 擇壓力機(jī) F=F+33470N+O= F/簡明沖模設(shè)計手冊，應(yīng)選用齒輪傳動的閉式單點(diǎn)壓力機(jī) 基本參數(shù)為 公稱力 1600稱力行程 12大滑塊行程 160大裝模高度 480合高度調(diào)節(jié)量 200作臺尺寸 前后 790左右 710柱間距離 385取凸模與凹模的圓角半角 考慮到實(shí)際采用的拉深系數(shù)均接近其極限值，故拉深時拉深凹模圓角半徑 正最后有一次整形工序。這樣可以較少內(nèi)應(yīng)力，減少出現(xiàn)起皺，拉裂的概率 1）凸凹模圓角尺寸的計算 設(shè)計拉深模時，確定 要考慮的因素很多，要考慮材料的種類、板料厚度、變形程度及拉深次數(shù)的影響。 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑越大，材料越易進(jìn)入凹模，但半徑過大，材料易起皺。因此，在材料不起皺的前提下，圓角半徑宜大一些。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 0.8 t)d( D 其中 則 10，工件所注圓角為 1 凸模圓角半徑 凸模圓角過小，會使坯料在此受到過大的彎曲變形，導(dǎo)致危險斷面材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂，圓角過大，會使坯料懸空部分增大，容易產(chǎn)生“內(nèi)起皺”現(xiàn)象。一般 可按公式 （ 為了保證毛坯在拉伸過程中不被拉裂 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 拉深模具設(shè)計 算凸凹模尺寸 模間隙 拉深模的凸、凹模間隙對拉深力、拉深件質(zhì)量、模具壽命等都有較大的影響。間隙小時，拉深力大，模具磨損也大，但拉深件的回彈小精度高。間隙過小，會使拉深件壁部嚴(yán)重變薄、甚至拉裂。間隙過大，拉深時坯料容易起皺，而且口部的變薄得不到消除，拉深件出現(xiàn)較大的錐度，精度差。因此，拉深凸、凹模間隙應(yīng)根據(jù)坯料厚度及公差、拉深次數(shù)及精度等要求確定。 對于一次拉深成形的模具， Z=(1 1.1)t 所以 Z=凸凹摸工 作尺寸的計算 由工件圖可知，該工件給出的是外形尺寸，一次可只計算拉深凹模的尺寸 D 凹 =（ ) 4/0 = 式中 D 拉伸件外形尺寸 拉伸件公差。查參考文獻(xiàn)沖壓工實(shí)際操作手冊公差等級按 得 =d 凸 =（ 0 =100 0 準(zhǔn)模架的選擇 根據(jù)選擇的壓力機(jī)可知其最大行程為 200件的高度為 足最大行程量至少是工件高度兩倍的要求，再根據(jù)最大裝模高度為 410驗(yàn)選擇的拉深模 因?yàn)榍蟮寐淞厦鞯闹睆綖?了保證拉伸初始位置可以安放毛坯，且節(jié)約凸凹模用料。再根據(jù)中國 模具設(shè)計大典上中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架的規(guī)格，找到 B L=315315中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架。 中間導(dǎo)柱上模座： 315 315 50 間導(dǎo)柱下模座： 315 315 60 據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用凸緣式模柄，與上模座采用 H8/柄工作段的直徑與所選壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑相一致 模柄 100 76(1)據(jù)模架及模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取導(dǎo)柱導(dǎo)套 導(dǎo)柱 45 230 套 45 140 53 柱 50 230 套 50 140 53 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第二次脹形 形力的計算 查參考文獻(xiàn)可知，本次脹形力的大小計算公式為 F=2t/ b=中 b 是材料抗拉強(qiáng)度查資料得 300 b =4001 脹形區(qū)面積。 t 板料厚度。 t=1mm 脹形后最大直徑。 30擇壓力機(jī) 因?yàn)槊浶瘟Φ拇笮?F=以可以查參考文獻(xiàn)簡明沖模設(shè)計手冊，選用 其基本參數(shù)為 公稱力 250稱力行程 6大滑塊行程 65大裝模高度 270合高度調(diào)節(jié)量 55柄孔直徑 40作臺尺寸 前后 370左右 560形模的設(shè)計 因?yàn)槊浶蔚淖畲髨A直徑為 130 查參考文獻(xiàn)沖壓工藝與模具設(shè) 計可得出 c=42以凸凹模尺寸為 214中國模具設(shè)計大典 選取凹模周界 50 ， 50 的中間導(dǎo)柱模架。 中間導(dǎo)柱上模座： 250 250 45 間導(dǎo)柱下模座： 250 250 55 據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用凸緣式模柄，與上模座采用 H8/柄工作段的直徑與所選壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑相一致 模柄 100 76(1)據(jù)模架及模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取導(dǎo)柱導(dǎo)套 導(dǎo)柱 35 210 套 35 115 43 柱 40 210 套 40 115 43 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 備注 計心得與總結(jié) 本 次模具設(shè)計 有裝配圖 2 張，模具零件圖 9 張。比較成功的完成了設(shè)計任務(wù)。我在設(shè)計中遇到了一些問題，但是也收獲了很多，第一，我對于材料的知識又有了進(jìn)一步的了解；第二，我對模具設(shè)計與制造行業(yè)又有了一個新的認(rèn)識；第三，我對模具的結(jié)構(gòu) 又掌握了許多；第四，我熟悉了模具設(shè)計的過程。第五，我對熱處理的知識又有了深了步的了解。 經(jīng)過 沖壓工藝及沖模設(shè)計的學(xué)習(xí)，對各種級進(jìn)模、復(fù)合模、拉深模、沖孔模的學(xué)習(xí)可以設(shè)計各種模具。通過排樣的學(xué)習(xí)，可以最大限度的提高材料的利用率；拉深件的兩大缺陷是起皺