1、兰州交通大学毕业设计（论文）- 1 -摘 要模具工业有“不衰亡工业”之称，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要地位，认识到模具技术水平的高低，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质量、效益和新产品的开发能力。 本次设计利用 CATIA 在建模方面的强大能力，对汽车玻璃升降器外壳的整套模具进行并装配。通过实体建模系统，可以进行快速的概念设计，通过定义设计中的不同部件间的数学关系将它们的需求和设计限制结合在一起；基于特征的实体建模和编辑能力使得设计者可以通过直接编辑实体特征的尺寸，或通过使用其他几何编辑和构造技巧，来改变更新实体。 CAD、CAE 在设计中的同步使
2、用，计算分析与设计同步，使设计方案到优化，从根本上保证产品质量。关键字：冲压模具 实体建模 CATIA兰州交通大学毕业设计（论文）- 2 -AbstractModern mould industry is known for never declining.People begin to realize the great importance ofmould in manufacturing and perceive that the technical standard of mould has been regarded as a symbol that indicate the lev
3、el of the manufacturing in a nation.Further more,mould determines the quality of the products,benefit and the capability of new products exploiting to a great extent. This paper mainly focuses on modeling and assembling the whole set moulds which are used to produce the sheathing of automobile glass
4、 riser by using the powerful function of CATIA in respect of modeling.Speedy conceptual design can be conducted by substantiality modeling system and their requirement and the programming restricts will be combined by the mathematic relation among different components in conceptual design.Basing on
5、features,substantiality modeling and editing capacity help the designers changing and renewing substantiality by way of editing the dimension of substantiality features directly or other geometric editing and constructing techniques. For the sake of optimizing design plan,CAD and CAE can be used sim
6、ultaneously in designing,calculating analysis and designing can be conducted at the same time.so that the quality of the product can be ensured at the rock bottom. Key words:press tool solid modeler CATIA 兰州交通大学毕业设计（论文）- 3 -目录摘 要 .- 1 -1. 绪论 .- 5 -2. 零件的冲压工艺性分析 .- 7 -2.1 零件的工艺性分析 .- 7 -2.2 冲压工艺分析 .-
7、 7 -2.2.1 计算毛坯尺寸 .- 7 -2.2.2 计算拉深次数 .- 8 -2.2.3 确定各工序拉深的尺寸 .- 9 -3. 工艺方案的确定 .- 11 -4. 确定排样、裁板方案 .- 13 -5. 计算各工序压力、选择压力机 .- 14 -5.1 落料加第一次拉深 .- 14 -5.1.1 冲裁力 .- 14 -5.1.2 卸料力 .- 14 -5.1.3 拉深力 .- 14 -5.1.4 压边力 .- 15 -5.2 第二次拉深： .- 15 -5.2.1 拉深力 .- 15 -5.2.2 压边力 .- 15 -5.3 第三次拉深兼整形工序： .- 16 -5.3.1 拉深力
8、.- 16 -5.3.2 整形力 .- 16 -5.3.3 顶件力 .- 16 -5.4 冲 的孔 .- 16 -m15.4.1 冲裁力 .- 16 -5.4.2 卸料力 .- 17 -5.4.3 推件力 .- 17 -5.5 翻边 .- 17 -5.5.1 翻边力 .- 17 -5.5.2 顶件力 .- 17 -5.6 冲 的孔 .- 17 -m2.35.7 切边 .- 18 -5.8 压力机的选择 .- 18 -6. 模具设计 .- 19 -6.1 凸、凹模尺寸计算 .- 19 -6.1.1 确定冲裁间隙 .- 19 -6.1.2 落料凸模的刃口尺寸 .- 20 -6.1.3 拉深凸模、凹
9、模尺寸 .- 21 -7. 磨具其他零件的选取和设计 .- 24 -7.1 模架的选择 .- 24 -兰州交通大学毕业设计（论文）- 4 -7.2 打杆的尺寸 .- 24 -7.3 导柱与导套 .- 24 -7.4 模柄的选择 .- 24 -7.5 挡料销的选择 .- 25 -7.6 卸料件与推杆件 .- 25 -7.6.1 卸料弹簧 .- 25 -7.6.2 卸料螺钉选用 M8 .- 26 -8模具的调试与总装图 .- 27 -总结 .- 29 -致谢 .- 30 -参考文献 .- 31 -兰州交通大学毕业设计（论文）- 5 -1. 绪论模具作为提高生产率，减少材料和消耗，降低产品成本，提高
10、产品质量和市场占有率的重要手段，已越来越受到各行业部门的重视。目前世界上模具工业的年产值约 680亿美元。我国 2004 年模具产值为 530 亿元，模具出口 4.91 亿美元，同时还进口 18.31亿美元。中国已经成为世界上净出口模具最多的国家。但大型多工位级进模具，精密冲压模具，大型多型腔精密注塑模，大型汽车覆盖件模具等虽已能生产，但总体技术水平不高，与国外先进国家相比，仍有很大差距。改革开放以来，随着国民经济的发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的速度发展，模具工业企业的所有制也发生了巨大变化，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的发展
11、。到目前为止，中国约有模具生产厂家 2 万家，从业人员有 50 多万人，全年模具产值高达450 亿元以上。中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角州和长江三角地区，其模具产值占全国的三分之二以上。而在模具制造领域中占有重要地位的冲压模具生产技术与工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备方面与工业发达国家相比还有相当大的差距，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相比差距还很大。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产
12、正呈现多品种、少批量、复杂、大型、精密、更新换代速度快等特点，冲压模具正向高效、精密、长寿名、大型化方向发展。为适应市场的变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向计算机辅助设计、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造技术转变。近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 CAD，并陆续开始使用 UG、PRO/ENGINEER、等国际通用软件。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了很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已
13、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兰州交通大学毕业设计（论文）- 6 -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。未来冲压模具的发展方向：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的如下几项：（1） 全面推广 CAD/CAM/CAE 技术模具 CAD/CAM/CAE 技术条件已基本成熟，各企业加大 CAD/CAE/CAM 技术培训和技术服务的力度；进一步扩大 CAE 技术的应用范围。计算机和网络的发展正使 CA
14、D/CAE/CAM技术跨地区、跨行业、跨企业，跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。（2） 高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并获得了极高的表面光洁度。另外，还可以加工高硬度模块，还具有温升低，热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车，家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目导下，进一步认识到自己的不足，近而加以巩固。这次设计使我对冲压模具有了更深刻的认识，认识到了冲压模具的重要性，让我对自己将要从事的工作充满了自豪感，对自己以后的工作充满了信心。我以后一定会尽自己最大的努力，在模具制造和设计行业作出自己的贡献，为
15、我国的模具事业的发展贡献自己的力量。兰州交通大学毕业设计（论文）- 7 -2. 零件的冲压工艺性分析2.1 零件的工艺性分析如图 1 所示，该零件是材料为 08 钢，料厚为 1.5 的薄壁型壳状零件，升降器的传动机构安装在外壳内，并通过外缘上三个分布均匀的小孔用摸顶末节在车门内板上，小孔直径 3.2，两小孔之间的夹角为 120 度.外壳与内腔的配合尺寸为 IT11IT12 级图 12.2 冲压工艺分析2.2.1 计算毛坯尺寸零件要求的翻边高度为 H=21-16=5mm，D（中径）为 18mm，r=1mm；校核圆筒形件翻边高度 5mm 是否满足翻边要求根据翻边公式H = （1 - K）+ 0.4
16、3r + 0.72t 变形得到2DK =1 - （H 0.42r - 0.72t） =0.612当翻边高度为 0.5 时，翻边系数 K=0.612，由此可得翻边前孔径d=DK=11mm， 7.3，由冲压模具简明设计手册表 5.15 可得，td圆柱形凸模用冲孔的极限翻边系数为 0.50.35,因此一次拉深拉不出来.67.1当 时3.20,83654Dtr初选 .当 ,所以1dm兰州交通大学毕业设计（论文）- 9 -8.13054,6.53011dDdmr由冲压模具简明设计手册表 4.25 可知:4.01所以首次拉深可行由冲压模具简明设计手册表 4.26 可得：73.02m5但是由于第二次拉深时
17、mmd8.239.1307.12 所以两次就可以拉出来但是由于第二次拉深时,考虑到第二次拉深系数接近极限拉深系数,必须要良好的拉深条件,选用较大的圆角半径,如, ,这对本零件的厚度t158t4）（，）（ 凹凸 rr为 1.5,零件直径小是难以做到的.况且,拉深时变形程度达到极值,不易保证零件质量,所以采用三次拉深工序.该零件总的拉深系数为 ,因此,调整后的拉深系数为 :36.0582Dd1.,0.,56.0321mm3普通平端面凹模拉深时，毛坯不起皱的条件是：首次拉深 )1(045.Dt因为不能满足上式公式的要求，所以应采用压边圈2.2.3 确定各工序拉深的尺寸第一次拉深的尺寸mDmd5.36
18、.01由拉深凹模的圆角半径经验公式mtdr 2.5.1)(8.)(8. 凹，这里取 0.8凹凸 r)16.0(所以 m24凸兰州交通大学毕业设计（论文）- 10 -由冲压模具简明设计手册表 4.34： )(14.0)(43.0)(25.0 221 凹凸凸凹 rdrdDH mmm5.13)9.54(.369.5.6.3 22 根据计算工序尺寸原则（适当加大第一次拉深高度）取 13.8第二次拉深尺寸d3.294.36805.12（可以取第一道拉深凸模圆角的一半，除最后一道工序外，mr凸凹其他所有各次工序中，凸模圆角半径可取与凹模圆角半径相等或略小的数值）第二次高度按拉深高度公式计算得： H9.132第一次拉深 第二次拉深图 3第三次拉深尺寸mdm8.23.9812.023r5凸凹H63
