材料成型及控制工程毕业论文-深筒形件冲压工艺与模具设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）深筒形件冲压工艺与模具设计所在学院专业班级 材料成型及控制工程学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日1毕业设计任务书设计题目： 深筒形件冲压工艺与模具设计 1课题意义及目标1)、本设计的目的是在老师的指导下独立完成，尺寸较小，生产批量为大批量的深筒形件的冲压工艺分析及模具设计。2)、本设计的意义：通过本次设计计算的内容，考核并锻炼学生综合运用所学知识分析解决问题的能力，掌握模具设计的一般流程，学会合理选择制定设计方案的能力。并学会运用标准

2、、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能力。同时通过绘制零件图形，学习并掌握 PROE 等应用范围广的三维绘图软件，并运用 CAD 绘制模具图纸，从而提高设计和工作.最后通过毕业设计这一过程让我们清楚了解到模具设计的整个过程，以适应我们以后的工作需要。2主要任务根据课题零件的形状、尺寸及相关标准，本次课题需要做以下几个方面的研究：1).冲压件工艺性分析冲压件的工艺性是指零件在冲压加工中的难易程度。通过看尺寸精度、看生产批量、看工件大小、看形状对称与否、看弯曲半径、看拉深圆角、看变形程度等判别工件加工的难易程度。2).冲压工艺方案的确定根据冲压件工艺性分析结果，精度保证，生产批量保证，工件大小及

3、形状，模具的制造和维修条件，操作的方便性与安全性，原材料的节省情况等方面确定列出几种不同工艺方案，在产品质量、生产效率、材料消耗、设备占用情况、模具制造的难易程度和寿命高低、成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分析，比较，然后确定与工厂具体生产条件的最经济合理的工艺方案。3).确定毛坯形状、尺寸和下料方式在最经济的原则下，决定毛坯的形状、尺寸和下料方式，并确定材料的消耗。4).编写冲压工艺过程卡按标准格式填入工序内容，插入各工序件工序图。5).模具类型的确定及具体结构的设计根据确定的工艺方案确定模具类型：确定模具定位方式，确定卸料、出件方式、确定模具导向方式。6).进行必要的工艺和模具设计

4、计算根据计算结果，修改工艺方案。7).选择压力机根据工件大小及工序性质确定冲压设备类型，根据工艺和模具设计计算计算结果，确定冲压设备规格。8).模具零件加工工艺制定3主要参考资料1.李硕本主编.冲压工艺学M.北京：机械工业出版社，1982.2.王孝培主编.冲压手册（修订本）M.北京：机械工业出版社，1990.3.李天佑主编.冲模图册M.北京：机械工业出版社，1994.4.胡世光编.板料冲压成型工艺M.北京：国防工业出版社，1979.5.汪大年主编.金属塑性成形原理M.北京：机械工业出版社，1982.4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 资料查阅，完成开题报告 2014.12.202014

5、.12.302 制定工艺方案，制定模具大体结构 2015.03.152015.05.153 模具结构设计及计算 2015.04.152015.06.014 撰写毕业设计 2015.06.012015.06.105 制作答辩 PPT，准备毕业设计答辩 2015.06.112015.06.20J I深筒形件冲压工艺与模具设计 摘要：随着国民经济的日益发展，模具技术也迅速发展，在各个产业中都有所涉及，并逐渐占据了重要的地位 1。本文通过对带凸缘筒形件的的拉深工艺性及拉深工艺过程，介绍了每次拉深并完成模具设计。介绍了筒形件冷冲压成型工艺过程，通过对筒形件的产品质量和劳动生产率、批量、产品结构、及使用要

6、求的分析、研究，按照其性能、结构、提高产品质量及劳动生产率的要求，将其确定为冲压件，用冲压方法完成筒形件的加工，且简要分析了坯料的形状、尺寸、排样、材料利用率、拉深次数、冲压工序性质、数目和顺序的确定，从而确定了各次工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸的计算，并设计出模具。具体分析了模具的主要零部件的设计，冲压设备的选用，凸凹模的设计，装配所需零件的尺寸，并画出合理的装配图。关键词: 冲压件，带凸缘筒形件的拉深，拉深工艺，模具主要部分尺寸设计，冲压设备Stamping process and die design of deep cylinder partsAbstract：With the d

7、evelopment of the national economy, the mould technology is developing rapidly, and it is involved in every industry and plays an important role gradually.This article through to of deep drawing of cylinder with flange manufacturability and deep drawing process, each drawing and complete the mold de

8、sign are introduced.Introduces the barrel cold stamping forming process, through to the cylindrical parts product quality and labor productivity, batch, product structure, and use requirement analysis, research, according to the performance, structure, improve product quality and labor productivity,

9、 to be sure for stamping parts, complete the cylindrical parts processing, with stamping method and the brief analysis of the blank shape, size, layout, material utilization, drawing number, nature of the stamping process, the determination of number and order all technology force, pressure center w

10、as established, the calculation of working parts of die size, and design the mould. The specific design of main components of the mould are analyzed, the selection of stamping equipment, the design of the intensive, the J IIsize of the assembly parts, and draw the reasonable assembly drawing.Keyword

11、s: stamping parts, belt flange cylindrical parts, deep drawing, drawing process, die main parts design, stamping equipmentIII目录1 绪论 .11.1 冷冲压工艺及冲模的分类 .11.1.1 冷冲压加工 .11.1.2 冲压工艺分类 .11.2 冲压工艺的特点及其应用 .21.2.1 冲压工艺的特点 .21.2.2 冲压技术的应用 .32 工艺方案 .42.1 工艺性分析 .42.1.1 拉深件的结构与尺寸 .42.1.2 拉深件的材料 .42.2 确定工艺方案 .53

12、主要工艺参数计算 .63.1 确定排样、裁板方案 .63.1.1 确定修编余量 .63.1.2 计算毛坯直径 .63.1.3 排样及材料利用率 .63.1.4 压力中心 .83.2 拉深工艺的计算 .93.2.1 确定是否要压边圈 .93.2.2 确定拉深次数 .93.2.3 合理选取各次拉深圆角半径及拉深高度 .93.2.4 工序图 .103.3 工艺力计算 .123.3.1 各次拉深力 .123.3.2 计算各次拉深时的压边力 .123.3.3 计算各次冲裁力的计算 .133.3.4 卸料力，推件力和顶件力的计算 .13IV3.3.5 压力机所需总压力的计算 .143.4 压力机的选择 .

13、143.4.1 初选压力机 .143.4.2 拉深功 .163.4.3 压力机电动机功率 .163.4.4 功率校核 .174 模具结构的设计 .184.1 拉深模具体结构设计 .194.2 模具工作部分尺寸计算 .194.2.1 确定单边间隙值 .204.2.2 凸凹模工作部分的尺寸及其制造公差 .204.3 标准件的选取 .214.3.1 模架 .214.3.2 上模座 .214.3.3 下模座 .234.3.4 导柱和导套 .244.3.5 模柄 .264.3.6 定位零件 .274.3.7 顶杆 .294.3.8 卸料装置的选择 .304.3.9 推件装置的选择 .304.4 非标准件

14、的选取 .314.4.1 第一套模具 .314.4.2 第二套模具 .384.4.3 第三套模具 .424.4.4 第四套模具 .475 压力机的校核 .525.1 第一套模具压力机校核 .525.2 第二套模具压力机校核 .545.3 第三套模具压力机校核 .56V5.4 第四套模具压力机校核 .576 模具的装配 .596.1 落料拉深复合模 .596.2 以后各次拉深模 .606.3 切边模 .617 结论 .63参考文献 .64致谢 .6511 绪论1.1 冷冲压工艺及冲模的分类1.1.1 冷冲压加工 （1）冷冲压也称板料冲压，是塑性加工的一种基本方法 2。一般是以金属板料为原材料（也

15、有采用金属管料和非金属材料的），利用压力机上的模具往复运动，在常温下对金属板料施加压力，使金属板料内部产生变形的内力 2。当内力达到一定的数值时，板料毛坯或毛坯的某个部分便产生与内力的作用性质相对应的变形，使板料分离（或局部分离）或产生塑性变形，从而获得所需尺寸及形状的零件 2。（2）冲压加工要素。板料、模具和设备是构成冲压加工的三个必要因素 3。这三个要素是冲压加工中的硬性条件，再通过对其有机的协调，包括进行合理的工艺设计、数据计算、组织管理、图形绘制等方面的工作，才能获得所需要的产品零件。这三个要素的定义如下：板料：冲压加工的对象，产品零件加工的原材料。冲压加工中的板料一般为各种金属板料，

16、如铜、铝、钢板及各种合金板料。模具：冲压加工中安装在设备上的专用模型，能制造一些列的冲压件。其结构尺寸根据冲压件的形状设计。设备：进行冲压加工过程中所需要的机器、装置、生产线以及加工中心。1.1.2 冲压工艺分类从加工工艺的角度来看，冲压零件的完成往往需要一套或多套工序才能完成。所谓工序是指借助于冲压设备及冲压模具而实现的板料加工工序或板料成为冲压产品的过程中所设计的加工工序，包括：备料工序、特殊工序、接合工序、装配工序、辅助工序、修饰工序和包装工序等。根据板料在冲压加工过程中所受力的范围的不同，可以把冲压加工中的所有基本工序分为分离工序、成型工序以及两者结合成的复合变形工序三大类。其中：分离工序是指使板料按一定的轮廓线分离而得到一定形状、尺寸和切断面质量