本科毕业论文-圆筒拉伸设备设计.doc

I 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 分类号分类号 TG/TH12 学号学号 2010022520 学校代码学校代码13535 密级密级 内部内部 毕毕业业设设计计说说明明书书 圆筒拉伸设备设计圆筒拉伸设备设计 学位申请人学位申请人： 学科专业学科专业：机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 指导教师指导教师： 答辩日期答辩日期：二二一四年五月二十四日一四年五月二十四日 II 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 摘摘 要要 冲压是一种先进的金属加工方式，它是建立在金属塑性变形的基础上，使用模具 和冲压设备对板料金属进行加工，从而得到所需要的零件形状和尺寸。冲压具备生产 率高、产品尺寸精度稳定、操作简单、加工成本低、材料利用率高、容易实现机械化 和自动化等一系列优点，特别适合于大量生产。本文首先论叙了我国目前冲压模具制 造技术发展现状以及发展趋势。正文主要是根据零件的生产技术要求，设计了相应的 模具。因为板料、设备和模具是构成冲压加工的三个必要因素，此三要素是冲压所必 要的硬件条件，再通过人们的对他们在有机地协调，包括进行合理的工艺性设计、计 算以有效的组织管理。 内容主要包括：拉深原理分析、拉深工艺分析、模具结构的设计计算。在设计中 充分利用了计算机辅助设计(CAD/CAM)：用 AutoCAD2007 绘制了所有零件图和装配图。 在整个设计过程中，分性零件加工工艺和模具的设计是同样的重要，同时模具是为实 际生产所服务，所以，设计出来的模具结构不但要可行，即达到预期目的，而且要让 工人操作起来简单方便，另外还要尽量少花钱，即经济性。模具零件材料则大多取用 常用材料，以减少成本。该模具易于制造，可在普通冲床上使用，适合在生产中推广 应用。 关键词：关键词：模具；冲压；拉深；结构设计 注意摘要的页码， 是罗马字母。 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 II Abstract Stamping is a kind of advanced metal processing method, it establishes on the metal foundation with deformed plasticity , processes using mould and stamping equipment for board material metal in order to get the element shape and size needed. It is been productivity high that stamping has , product size precision stabilize and operate simple , finished cost low , overall material utilization factor high, easy realization a series of advantages such as mechanization and automation, suit plenty of productions especially. This text talks about our country pressing molding tool manufacturing technical present condition and the development trends currently. This article is mainly according to the requirements of the parts production technology, design the corresponding mold. Because board material, equipment and mould are the 3 necessary factors that form stamping processing , 3 this essential factors is stamping the hardware condition of place necessity, know again surpass Men for them in coordinate organicly, include carrying out reasonable technology design and calculation so as effective organization manages. Which content includes mainly :The priciple analysis of Drawing ,the technical analysis for Drawing ,design and calculate for the die structure. There have fully utilized CAD in the design CAD/CAM:Have drawn all part pictures and installation diagrams with Auto CAD 2007. In entire design course , the design of minute element processing technology and mould is same and important, at the same time, mould is to serve actual production place , so, the mould structure that devised will be not only feasible , reaches expected purpose and to let worker operating and simple, convenience is as far as possible few additionally to spend money, economy. In the interest of reducing cost,Most materials of mould accessory are choicing the usual material .This mould is easy to produce.It can used on the usual punch,and adapt to generalize in producing. Keywords: die stamping pull deeply the structure design I 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 目目 录录 1 绪论 .1 1.1 我国冲压模具业发展现状.1 1.2 我国冲压模具制造技术发展过程及发展方向.2 2 拉伸的工艺设计 .4 2.1 拉伸的基本原理 .4 2.1.1 拉伸的概念与分类4 2.1.2 拉深变形过程及特点 .4 2.1.3 拉深过程中坯料内的应力与应变状态5 2.2 拉深件的工艺性 .7 2.2.1 拉深件的形状、尺寸及精度7 2.2.2 拉深件的材料 8 3 零件的主要参数计算 .9 3.1 计算毛坯直径 D9 3.2 确定一次能否拉出 10 3.3 拉深凹模与凸模的间隙 10 3.4 凹模和凸模尺寸 10 3.5 凹模与凸模圆角半径 10 3.6 凸模出气孔尺寸的确定 11 4 拉伸模各个零件的结构尺寸 12 4.1 凹模结构设计 12 4.2 凸模结构设计 12 4.3 垫板的设计 13 4.4 固定板的设计 13 4.5 刚性卸料板的设计 14 4.6 模柄的设计 14 4.7 上下模座的设计 15 5 压力机的选择 17 5.1 相关力的计算 17 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 II 5.1.1 冲裁力的计算.17 5.1.2 推件力的计算.17 5.1.3 拉深力的计算.18 5.1.4 压力机的选用.18 5.2 冲压设备的选用 18 5.2.1 模具闭合高度的计算.18 5.2.2 设备的选用.19 6 绘制装配图 20 7 结论 21 致 谢 .22 参考文献 .23 1 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 1 绪论绪论 1.1 我国冲压模具业发展现状我国冲压模具业发展现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年 来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生 了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。 浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡” ；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科 龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具 企业现已有几千家。 从起步到现在，我国模具工业已经走过了半个多世纪。从 20 世纪以来，我国就 开始重视模具行业的发展，提出政府要支持模具行业的发展，以带动制造业的蓬勃发 展。有关专家表示，我国的加工成本相对较低，模具加工业日趋成熟，技术水平不断 提高，人员素质大幅提高，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企 业选择我国作为模具加工的基地。因为模具生产的最终产品的价值，往往是模具价格 的几十倍，上百倍。目前，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的最重要 标志，它决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车 公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研 究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡 献。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析 KMAS 软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进 模 CAD/CAE/CAM 软件，上海交通大学模具 CAD 国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲 研究中心开发的冷冲模和精冲模 CAD 软件等在国内模具行业拥有不少的用户。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发 达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低； CAD/CAE/CAM 技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一 2 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 1.2 我国冲压模具制造技术发展我国冲压模具制造技术发展过程及发展方向过程及发展方向 我国模具标准化工作起步较晚，模具标准生产、销售、推广和应用工作也比较落 后。因此，模具标准件品种规格少、供应不及时、配件性等问题长期存在。从模具标 准件使用覆盖率一直较低。20 世纪 80 年代以来，中国模具工业的发展十分迅速。产值 以每年 15%左右的迅速增长。2000 年我国模具工业总产值已达 280 亿元人民币。在模 具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，铸模具约占 6%，其他各类 模具约占 11%。 在冷冲模具方面，代表当代模具技术水平的汽车覆盖件模具，我国东风汽车公司 模具厂、第一汽车厂模具中心等都能制造，他们在 CAD/CAM/CAE 冲压件质量及模具性 能方面，均以达到或接近国际先进水平，多工位连续模和多功能模具是我国重点发展 的精密、高校模具品种1。目前，国内以可制造具有自动冲切、叠呀、计数、分组、 转子铁心扭斜和安全保等功能的铁心精密自动叠压多功能模具,生产电动机定、转子双 回转叠片的硬质合金连续模的步距精度可的 2 微米,寿命达到 1 亿次以上1。 我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。目前， 电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，60%-80%的零部 件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致 性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着 产品的质量、效益和开发能力。 模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模 具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低 模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期 越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料 来制作模具；用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具,这类模具 制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高2。中、低熔点合金模 具，喷涂成型模具，电铸模，精铸模，层叠模，陶瓷吸塑模及光造型和使用热硬化橡 胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展,快换模架、快换冲头等也将日益 发展3。另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会 得到发展和提高。 3 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 在模具行业中，压铸模的比例也在不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方 向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、 以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高，塑料模的比例将不断提高， 其精度和复杂程度也将随着相应提高。 国内相当多的模具企业普及了计算机绘图，应用各种 CAD 软件进行模具设计。目 前，从事模具技术研究的机构和院校已达 30 余家。在模具 CAD/CAE/CAM 技术、冷冲模 和精冲模 CAD 软件、模具的电加工和数控加工技术、快速成型技形（RP）和快速制模 技术、新型模具材料等方面都取得了长足的进步和显著的成果3。 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短” 、 “精度高” 、 “质量好” 、 “价格 低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： (1)全面推广 CAD/CAM/CAE 技术 (2)高速铣削加工 (3)模具扫描及数字化系统 (4)电火花铣削加工 (5)提高模具标准化程度 (6)优质材料及先进表面处理技术 (7)模具研磨抛光将自动化、智能化 (8)模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行 定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质 量监测控制系统。 4 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 2 拉伸的工艺设计拉伸的工艺设计 2.1 拉伸的基本原理拉伸的基本原理 2.1.1 拉伸的概念与分类拉伸的概念与分类 拉深利用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口空心件的冲压工序。拉深 工艺可以在普通的单动压力机上进行，也可在专用的双动、三动拉深压力机或液压机 上进行。拉深件的种类很多，按变形力学特点可以分为四种基本类型，如图 2-1 所示。 图 2-1 拉深件类型 2.1.2 拉深变形过程及特点拉深变形过程及特点 图 2-2 所示为圆筒形件的拉深过程。直径为D、厚度为t的圆形毛坯经过拉深模拉 深，得到具有外径为d、高度为h的开口圆筒形工件。 5 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 图 2-2 圆筒形件的拉深 1.在拉深过程中，坯料的中心部分成为筒形件的底部，基本不变形，是不变形区，坯 料的凸缘部分（即 D-d 的环形部分）是主要变形区,拉深过程实质上就是将坯料的凸缘 部分材料逐渐转移到筒壁的过程4。 2.在转移过程中，凸缘部分材料由于拉深力的作用，径向产生拉应力，切向产生压 应力。在和的共同作用下，凸缘部分金属材料产生塑性变形，其“多余的三角 形”材料沿径向伸长，切向压缩，且不断被拉入凹模中变为筒壁，成为圆筒形开口空 心件。 3圆筒形件拉深的变形程度，通常以筒形件直径 d 与坯料直径 D 的比值来表示，即 m=d/D，其中 m 称为拉深系数，m 越小，拉深变形程度越大；相反，m 越大，拉深变形 程度就越小。 2.1.3 拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程中坯料内的应力与应变状态 拉深过程是一个复杂的塑性变形过程，其变形区比较大，金属流动大，拉深过程 中容易发生凸缘变形区的起皱和传力区的拉裂而使工件报废,因此，有必要分析拉深时 的应力、应变状态，从而找出产生起皱、拉裂的根本原因，在设计模具和制订冲压工 艺时引起注意，以提高拉深件的质量4。 根据应力应变的状态不同，可将拉深坯料划分为凸缘平面区、凸缘圆角区、筒壁 区、筒底圆角区、筒底区等五个区域。 1凸缘平面部分(A 区) 这是拉深的主要变形区，材料在径向拉应力和切向压应力的共同作用下产生 切向压缩与径向伸长变形而被逐渐拉人凹模。在厚度方向，由于压料圈的作用，产生 了压应力，但通常和的绝对值比大得多。厚度方向的变形决定于径向拉应 力和切向压应力之间的比例关系，一般板料厚度有所增厚，越接近外缘，增厚越 多。如果不压料(0)，或压料力较小(小)，这时板料增厚比较大。当拉深变形 程度较大，板料又比较薄时，则在坯料的凸缘部分，特别是外缘部分，在切向压应力 作用下可能失稳而拱起，形成所谓起皱。 6 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 图 2-3 拉深过程的应力与应变状态 2凸缘圆角部分(B 区) 这是位于凹模圆角部分的材料，径向受拉应力而伸长，切向受压应力而压缩， 厚度方向受到凹模圆角的压力和弯曲作用产生压应力。由于这里切向压应力值不 大，而径向拉应力最大，且凹模圆角越小，由弯曲引起的拉应力越大，板料厚度有 所减薄，所以有可能出现破裂。 3筒壁部分(C 区) 这部分材料已经形成筒形，材料不再发生大的变形。但是，在拉深过程中，凸模 的拉深力要经由筒壁传递到凸缘区，因此它承受单向拉应力 1 的作用，发生少量的 纵向伸长变形和厚度减薄。 4底部圆角部分(D 区) 这是与凸模圆角接触的部分，它从拉深开始一直承受径向拉应力和切向拉应力 的作用，并且受到凸模圆角的压力和弯曲作用，因而这部分材料变薄最严重，尤其 与侧壁相切的部位，所以此处最容易出现拉裂，是拉深的“危险断面”。 5筒底部分(E 区) 筒底区在拉深开始时即被拉入凹模，并在拉深的整个过程中保持其平面形状。它 受切向和径向的双向拉应力作用，变形是双向拉伸变形，厚度弱有减薄。但这个区域 的材料由于受到与凸模接触面的摩擦阻力约束，基本上不产生塑性变形或者只产生不 大的塑性变形。 7 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 上述筒壁区、底部圆角区和筒底区这三个部分的主要作用是传递拉深力，即把凸 模的作用力传递到变形区凸缘部分，使之产生足以引起拉深变形的经向拉应力 1，因 而又叫传力区。 2.2 拉深件的工艺性拉深件的工艺性 2.2.1 拉深件的形状、尺寸及精度拉深件的形状、尺寸及精度 1. 拉深件的形状与尺寸 (1) 拉深件应尽量简单、对称，并能一次拉深成形。 (2) 拉深件壁厚公差或变薄量要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。根据统计， 不 变薄拉深工艺的筒壁最大增厚量约为(0.20.3)t，最大变薄量约为(0.10.18)t（t 为板料厚度）。 (3) 当零件一次拉深的变形程度过大时，为避免拉裂，需采用多次拉深，这时在保证 必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。 (4) 在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度。 (5) 拉深件的底部或凸缘上有孔时，孔边到侧壁的距离应满 aR+0.5t(或 r+0.5t)。 (6) 拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件的四角等处的圆角半径应满足： rt，R2t，rg3t。否则，应增加整形工序。一次整形的，圆角半径可取 r(0.10.3)t，R(0.10.3)t。 (7) 拉深件的径向尺寸应只标注外形尺寸或内形尺寸，而不能同时标注内、外形尺寸。 带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以拉深件底部为基准，如图 2-4(a)所 示。若以上部为基准，高度尺寸不易保证，如图 2-4(b)所示。 图 2-4 带台阶拉深件的尺寸标注 8 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 2. 拉深件的精度 一般情况下，拉深件的尺寸精度应在 IT13 级以下，不宜高于 IT11 级。对于精度要 求高的拉深件，应在拉深后增加整形工序，以提高其精度,由于材料各向异性的影响， 拉深件的口部或凸缘外缘一般是不整齐的，出现“突耳”现象，需要增加切边工序5。 2.2.2 拉深件的材料拉深件的材料 用于拉深件的材料，要求具有较好的塑性，屈强比 s/b小、板厚方向性系数 r 大， 板平面方向性系数r 小。屈强比 s/b值越小，一次拉深允许的极一次拉深的最小拉深 系数为 m=0.480.50；65Mn 钢的 s/b0.63，其一次拉深的最小拉深系数为 m=0.680.70。所以有关材料标准规定，作为拉深用的钢板，其屈强比不大于 0.66。 板厚方向性系数 r 和板平面方向性系数r 反映了材料的各向异性性能。当 r 较大 或r 较小时，材料宽度的变形比厚度方向的变形容易，板平面方向性能差异较小，拉 深过程中材料不易变薄或拉裂，因而有利于拉深成形7。 9 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 3 零件的主要参数计算零件的主要参数计算 材料是 0808 钢，厚度为 2.0。对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低，塑 性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料是 08 钢，如图所示，属 于低碳钢,由于强度低,塑性好,适用于制造受力不大的冲压件和拉深件,并有利于冲压 成形和制件质量的提高,还具有良好的冲压成形性能,即有良好的抗破裂性,良好的贴模 和定形性,所以具有良好的冲压性能8。 图 3-1 零件图 3.1 计算毛坯直径计算毛坯直径 D 选取修边余量 根据冲压手册 ，查表 4-5，当 d凸/d=，取修边余量为 2.5259 . 1 27 34 则实际外径为： d凸=34+2.52=39 按表 4-7 序号 20 所列公式，初算毛坯直径为： d =20 d =27 r=3.5 d =34 d =39 h =9.3 12341 D= 2 3 2 4 2 1 2 12112 2 1 2 1 56 . 4 56 . 4 28 . 6 4828 . 6 ddrrdrhdrrdd = 22222 34395 . 356 . 4 275 . 328 . 6 3 . 92745 . 38205 . 328 . 6 20 =54.37 (3-1)32.2956mm55 10 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 3.2 确定一次能否拉出确定一次能否拉出 d凸/d= 444 . 1 27 39 604 . 0 27 3 .16 d h 678 . 3 100 37.54 2 100 D t 查表 4-20，得 故零件可一次拉出来 604 . 0 h 0.7058 . 0 1 1 dd h d凸/d=1.4441.4，拉伸系数，查表属于宽凸缘。47 . 0 49 . 0 55 27 11 m D d m 3.3 拉深凹模与凸模的间隙拉深凹模与凸模的间隙 拉深模间隙是指单面间隙，间隙的大小对拉深力，拉深件的质量，拉深模的寿命 都有影响，若 c 值大小，凸缘区变厚的材料通过间隙时，校正和变形的阻力增加，与 模具表面间的摩擦，磨损严重，使拉深力增加，需件变薄严重，甚至拉破，模具寿命 降低,间隙小时得到的零件侧壁平直而光滑，质量较好，精度较高9。 间隙过大时，对毛坯的校直和挤压作用减小，拉深力降低，模具的寿命提高，但 零件的质量变差，冲出的零件侧壁不直。因此拉深模的间隙值也应合适，确定 c 时要 考虑压边状况，拉深次数和工件精度高。其原则是：即要考虑材料本身的公差，又要 考虑板料的增厚现象，间隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用压边圈时，考虑到起皱 的可能性取间隙值为：C=（11.1）tmax 此工件的拉深间隙可取，C=1.1t=2.2mm 3.4 凹模和凸模尺寸凹模和凸模尺寸 零件公差 查表冲压手册P307，表 4-76） ，得：0 凸模制造公差；凹模制造公差080 . 0 12 . 0 凸凹模单边间隙值： C=2.2 凹模尺寸：D凹= (3-2) 12. 0 0 2975. 0 D 凸模直径：D凸= (3-3) 0 08 . 0 6 . 242 . 22029275 . 0 CD 3.5 凹模与凸模圆角半径凹模与凸模圆角半径 拉深时，材料在经过凹模圆角时不仅因为发生弯曲变形需要克服弯曲阻力，还要 11 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 克服因相对流动引起的磨檫阻力，所以其大小对拉伸工件的影响非常大。主要有以下 影响：1.拉伸力的大小；2.拉伸件的质量；3.拉伸模的寿命。r凹小时材料对凹模的压 力增加，磨檫力增大，磨损加剧，使磨具的寿命降低,则 r凹的值即不能太大，也不能 太小10。在生产上一般应尽量避免采用过小圆角半径，在保证工件质量的前提下尽量 取大值，以满足模具寿命要求。通常可按经验公式计算：r凹=0.8tdD 8 . 0 77 . 5 22955 凸模圆角半径对拉深工序的影响没有凹模圆角半径大，但其值也必须合格 r凸= r凹=3.4616 . 0 其中 D 为毛坯直径， 【D】为； d 为凹模直径， 【d】为； t 为材料厚度， 【t】为。 3.6 凸模出气孔尺寸的确定凸模出气孔尺寸的确定 查冲压手册表 4-77 得：拉深凸模的出气孔直径均为 5mm。 12 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 13 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 4 拉伸模各个零件的结构尺寸拉伸模各个零件的结构尺寸 4.1 凹模结构设计凹模结构设计 凹模的外形一般有矩形与圆形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度， 刚度和修磨量。本凹模采用带肩圆凹模,其凹模高度 h=50mm。材料和凸模一样为 08 钢,热处理的硬度为 HRC56-60。凹模结构如图 4-1 所示 图 4-1 凹模 4.2 凸模结构设计凸模结构设计 拉深凸模采用台阶式，也是采用车床加工,陷入下模座配合按 H7/k6 的配合,再用螺 钉固定。拉深凸模结构如图 4-2 所示。 图 4-2 凸模 14 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 4.3 垫板的设计垫板的设计 垫板的作用是承受凸模和凹模的压力，防止过大的冲压，在上下模座上压出凹坑， 影响模具的正常工作，垫板厚度根据压力机的大小选择，尺寸为 3032。材料 45 钢， 热处理后硬度为 HRC4348。如图 4-3 所示 图 4-3 垫板 4.4 固定板的设计固定板的设计 固定板的作用起固定凸、凹模，防止其在冲压过程中松动，造成模具的损坏，固定 板的形状要根据凸、凹模而定，而外形尺寸与垫板相似。凸模固定板外径 100，高度 24。凹模固定板外径 100，高度为 25,如图所示。 图 4-4（1） 凹模固定板 15 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 图 4-4（2） 凸模固定板 4.5 刚性卸料板的设计刚性卸料板的设计 卸料板采用 45 钢制造，淬火硬度 HRC4045，卸料板轮廓尺寸与凹模轮廓尺寸 相同，厚度为 9.7，如图所示 4-5。 图 4-5 卸料板 4.6 模柄的设计模柄的设计 模柄有多种形式，要根据模具的结构特点，选用模柄的形式模柄的直径根据所选 压力机的模柄孔径确定，经查阅各种模柄的特点，选用下图模柄，这种模柄应用比较 广泛11。模柄中间有孔可按装打料杆，模柄的结构尺寸关系，如图 4-6 所示。 图 4-6 模柄 16 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 4.7 上下模座的设计上下模座的设计 冷冲压技术的发展和新型模具材料的出现，模具结构也发生了一定的变化，虽然模 具的结构类型很多，但对其基本要求是一致的。即不仅能冲出合格的零件，适应生产 批量的需要，而且要求操作方便，生产安全、寿命长、成本低，以及制造和维修方便, 随着冷冲模国家标准实施以来，在设计模具时对冲模模架的选择一般都是按国家标准 来选的12。 模架的选择可从冲压手册P596 选择标准架。根据查阅的内容及分析，可选用 中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩引起的 模具歪斜，以凹模轮廓尺寸为依据，选择模架规格13。 表 4-1 中间导柱圆形上模座尺寸 凹模周界 0 D t B DSR 2 l7HD7 1 HD 100 30 11014535603232 图 4-7（1）上模座 17 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 表 4-2 中间导柱圆形下模座尺寸 凹模周界 0 D t 1 t B D 2 D SR 1 R 1 l 2 l d 10040251101601453560506022 图 4-7（2）下模座 导柱为：22130 导套为：227028 18 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 5 压力机的选择压力机的选择 5.1 相关力的计算相关力的计算 5.1.1 冲裁力的计算冲裁力的计算 在冲裁过程中，冲裁力是随凸模进入凹模材料的深度而变化的。通常说的冲裁力是 指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具重要依据之一。 冲裁力计算公式： F冲=1.3Lt 式中： F冲裁力； L冲裁轮廓的总长度； t板料厚度； 材剪料的抗强度 材料为 08 钢，故取 250， 所以 F冲=1.3Lt=1.3553.142250=112255N (5-1) 5.1.2 推件力的计算推件力的计算 F推=K推，F冲=F冲=25605N (5-2)n055 . 0 2 64 . 8 查模具工程大典6表 2-37： 表 2-37 卸料力、推件力和顶件力系数 料厚 t/mmKXKTKD 钢 0.1 0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.5 0.0650.075 0.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 19 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 铝、铝合金 纯铜，黄铜 0.0250.08 0.020.06 0.030.07 0.030.09 5.1.3 拉深力的计算拉深力的计算 查模具工程大典表 2.4-53 得6: K3=1.1,b=330MP 拉深力: F拉 =K3dtb =1.13.14272330=66646.8N (5-3) 5.1.4 压力机的选用压力机的选用 F总= F冲+ F拉+ F推=112255N25605N66646.8N=204506.8N (5-4) 故压力机所需的总冲压力为 F总=204506.8N 因此，压力机公称压力应大于或等于冲压力，根据冲压力计算结果拟选压力机为 开式双柱可倾式压力机 J2325。 5.2 冲压设备的选用冲压设备的选用 5.2.1 模具闭合高度的计算模具闭合高度的计算 模具闭合高度: HH卸H凹固H凸固H1H2H3H4H其它163.4 (5-5) 冲模的闭合高度是指滑块在下死点即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下 模座下平面之间的距离 H，冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应14。选用 压力机的装模高度与模具的闭合高度应满足下列关系式： Hmax-5mmHHmin+10mm 式中 Hmax压力机的最大装模高度，； Hmin压力机的最小装模高度，； H模具的闭合高度，。 上式表明，压力机选择后所安装的模具应该使其闭合高度 H 不能大于压力机最大 装模高度，否则模具就不能在该压力机上使用；反之，模具的闭合高度小于压力机的 最小装模高度 Hmin 时，可以在压力机工作台加垫板使用15。 经计算该模具闭合高度 H=163.4mm，且开式压力机 J2325 最大装模高度 220mm,大 20 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 于模具闭合高度 163.4mm ,可以使用。 5.2.2 设备的选用设备的选用 通过较核，选择开式双柱可倾式压力机 J2325 能满足使用要求。其主要技术参 数如下： 公称压力：250KN 滑块行程：65mm 最大闭合高度：270mm 最大装模高度：220mm 工作台尺寸（前后左右）：370mm560mm 垫板尺寸（厚度直径）：50mm200mm 模柄孔尺寸：40mm60mm 最大倾斜角度：30 度 21 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 6 绘制装配图绘制装配图 根据已确定的零件结构及参数，按照制图标准绘制装配图，见附图 1#图纸。 6-1 装配图 22 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 7 结结论论 通过这次模具设计，让我在多方面都有所提高。模具的利用，与切削加工相比， 可以提高材料利用率，能耗低，而且生产效率高，成本低。通过这次毕业设计，综合 运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行了一次冲压模具设计工作的实际训练， 从而培养和提高了独立工作能力，巩固与扩充了冲压模具设计等课程所学的内容，掌 握冲压模具设计的方法和步骤，掌握了冲压模具设计的基本的模具技能，懂得了怎样 分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力， 绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的 能力也有了提高。 在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力， 体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄 弱环节，从而加以弥补。 23 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 致致 谢谢 踉踉跄跄地忙碌了两个月，我的毕业设计课题也终将告一段落。毕业设计，也许 是我大学生涯交上的最后一个作业了。想借次机会感谢四年以来给我帮助的所有老师、 同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。在此感谢我的导 师刘洁老师，她严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样，她循循善 诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。虽然我们是在开始毕设时才认识，但 她却能以一位长辈的风范来容谅我的无知和冲动，给我不厌其烦的指导。在此，特向 她道声谢谢。 大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说：我曾经来过。大学四年，但 它给我的影响却不能用时间来衡量，这四年以来，经历过的所有事，所有人，都将是 我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位 了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路 走好，未来总会是绚烂缤纷。 由于我的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十 分的乐意接受你们的批评与指正，我将万分感谢。 24 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 参考文献参考文献 1 吴伯杰, 等. 冲压工艺与模具M. 北京: 电子工业出版社, 2005. 2 胡敬佩, 彭成允, 等. 冲压工识图M. 北京: 化学工业出版社, 2009. 3 王孝培,等. 冲压手册M. 北京: 机械工业出版社, 2009. 4 李天佑, 等. 冲模图册M. 北京: 机械工业出版社, 1996. 5 周本凯,等. 冲压模具设计实践M. 北京: 化学工业出版社, 2008. 6 肖祥芷,王孝培,等. 中国模具工程大典M. 北京: 电子工业出版社, 2007. 7 陈剑鹤, 等. 冷冲压模具设计图册M. 北京: 清华大学出版社, 2007. 8 王华昌, 等. 冷冲模M. 北京: 中国标准出版社, 1984. 9 王孝培,等. 冲压设计资料M. 北京: 机械工业出版社, 1983. 10 姜奎华, 等. 冲压工艺学M. 武汉: 武汉工学院出版社, 1986. 11 杨玉英,等.实用冲压工艺及模具设计手册M.北京:机械工业出版社,2004. 12 孙凤勤, 阎亚林,等. 冲压与塑压成形设备M. 北京: 北京高等教育出版社, 2003. 13 Tomesani. L.Analy of a tension-drivenM.University of Georgia.2005,12（4）：93-96 14 Pearce. R.Sheet Matal FormingM. Bristol、philadelphia:Adam hilger.1991(08). 15 Tiegang Fang,Ji Zhang.Closed-form exact solutions of MHD viscous flow over a shrinking sheet.Commun Nonlinear Sci Numer Simulat, 2009,9(12): 2853-2857. 25 山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计 为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O(_)O 谢谢！谢谢！2 Many people have the same mixed feelings when planning a trip during Golden Week. With heaps of time, the seven- day Chinese 为你提供优秀的毕业论文设计参考资料，请您删除一下内容，为你提供优秀的毕业论文设计参考资料，请您删除一下内容，O(_)O 谢谢！谢谢！ ！National Day holiday could be the best occasion to enjoy a destination. However, it can also be the easiest way to ruin how you feel about a place and you may become more fatigued after the holiday, due to battling the large crowds. During peak season, a dream about a place can turn to nightmare without careful planning, especially if you travel with children and older people. As most Chinese people will take the holiday to visit domestic tourist destinations, crowds and busy traffic are inevitable at most places. Also to be expected are increasing transport and accommodation prices, with the possibility that there will be no rooms available. It is also common that you ll wait in the line for one hour to get a ticket, and another two hours at the site, to only see a tiny bit of the place due to the crowds. Last year, 428 million tourists traveled in China over the week-long holiday in October. Traveling during this period is a matter that needs thorough preparation. If you are short on time to plan the upcoming “Golden Week“ it may not be a bad idea to avoid some of the most crowded places for now. There is always a place so fascinating that everyone yearns for. Arxan is a place like this. The beauty of Arxan is everlasting regardless of the changing of four seasons. Bestowed by nature, its spectacular seasonal landscape and mountains are just beyond word. Arxan is a crucial destination for the recommended travelling route, “China Inner Mongolia Arxan Hailar Manzhouli“. It is also the joint of the four prairies across the Sino-Mongolian border, where people gravitate towards the exotic atmosphere mixed with Chinese, Russian, and Mongolia elements. As a historic site for the Yitian Battle, Arxan still embodies the spirit of Genghis Khan. Walking into Arxan, you will