毕业设计（论文）湖南12型拖拉机离合器壳体落料、首次拉伸复合模设计（）

湖南12型拖拉机离合器壳体落料、首次拉伸复合模设计 摘 要本次的模具设计为离合器壳体落料、首次拉深复合模设计。离合器壳体才用的材料是20号钢，厚度3mm，该材料强度低，韧性、塑性和焊接性较好，用途非常广泛。适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造部分零件。如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、传动被动齿轮及拖拉机上的凸轮轴、悬挂均衡器轴、离合器壳体等。首先对零件进行了工艺性分析，确定冲压所需的如落料、拉深，整形等一系列工序。其次经过计算分析确定工艺方案完成该模具的排样设计，凸、凹模工作部分的设计计算，还有模具结构和工艺零件设计，选择合适的模具材料和合理的加工工艺。在设计过程中，还利用CAD绘制了一套模具装配图和零件图。关键词 ：离合器壳体；落料；拉伸；复合模；设计全套图纸，加153893706ABSTRACTThe mold design for the clutch housing blanking, drawing the first time, compound die design. Clutch housing material is used only 20 steel, the thickness of 3mm, the low material strength, toughness, ductility and good weldability, uses very extensive. For the manufacture of automobiles, tractors and general construction machinery manufacturing industry in some parts. If the car's hand brake shoe, lever shaft, transmission gears and tractor passive camshafts, suspension equalizer shaft, clutch housing and so on. First of all parts of the process of analysis, to determine if the required blanking press, drawing, shaping and a series of processes. Second, after completion of the program calculation process to determine the layout of the mold design, convex and concave parts of the mold design and calculation work, as well as part design mold structure and process, select the appropriate mold material and reasonable process. In the design process, also used CAD drawing die assembly and part drawingsKey words Clutch housing；Blanking；Tensile；Compound Die；Design目 录前言11 零件的工艺性 21.1 原始资料2 1.2 零件材料及其冲压工艺性分析2 1.3 确定工艺方案和模具形式 42 主要工艺参数的计算 5 2.1 落料尺寸的计算5 2.2 确定排样方案7 2.3 计算拉深次数8 2.4 拉深冲压力的计算9 2.5 冲压设备的选择 113 模具设计12 3.1 模具结构的设计 13 3.2 模具的闭合高度 14 3.3 模具工作部分尺寸及公差计算 144 冲模零件的设计16 4.1 落料凹模的设计 16 4.2 凸凹模（落料凸模和拉深凹模）的设计 19 4.3 冲模的导向装置 19 4.4 定位装置 22 4.5 卸料装置 24 4.6 推件装置的设计 25 4.7 其它冲模零件设计 26参考文献 29致谢 30附录 31前 言冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用于生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可代替的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛用于汽车、能源、机械、信息、航空、国防工业和日常生活生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科得成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展，实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与与介入，冲压生产方式有初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化，自动化，并且正在向智能化，集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞余跃，结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三个方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机基层制造系统CIMS。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融成一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，是现代冲压技术提高到一个新的高度。1.零件的工艺性1.1 原始资料图1所示为离合器壳体零件，材料为20号钢，厚度为t=3mm，大批量生产。 图1 离合器壳体零件 1.2 零件材料及其冲压工艺性分析1.2.1 零件材料的分析冷冲压模具包括冲裁、弯曲、拉深、成形等各种单工序模和由这些基本工序组成的复合模、级进模等各种模具。设计这些模具时，首先要了解被加工材料的力学性能。材料的力学性能是进行模具设计时各种计算的主要依据。故在分析零件冲压成形工艺，设计冲压模具前，必须要了解和掌握材料的一些力学性能，以便设计。现将离合器壳体零件材料为20号钢的力学性能主要参数及其概念叙述如下：（1）应力：材料单位面积上所受的内力，单位是N/mm，用Pa表示。10Pa=1MPa；1MPa = 1N/mm；10Pa = 1GPa。（2）屈服点s：材料开始产生塑性变形时的应力值，单位是N/mm。弯曲、拉深、成形等工序中，材料都是在达到屈服强度时进行塑性变形而完成该工序的成形的。经查表取s = 210MPa。（3）抗拉强度b：材料受到拉深作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPa。b = 360510MPa。（4）抗剪强度b：材料受到剪切作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPa。取b = 280400MPa。（5）弹性模量E：材料在弹性范围内，表示受力与变形的指标，弹性模量大，表示材料受力后变形较小，或者说，产生一定的变形需要较大的力。E =210 x 10MPa。（6）屈服比s/b：是材料的屈服强度与抗拉强度之比，其值越小，表示材料允许的塑性变形区越大，在拉深工序中，材料的屈服比较小时，所需的压边力和所需克服的摩擦力相应的减小，有利于提高成形极限。（7）伸长率：在材料性能实验时，试件由拉伸试验机拉断后，对接起来测量长度，其伸长量与原长度之比称为伸长率，其数值用“”表示，其数值越大表示材料的塑性越好。经查表可得，材料为20号钢的伸长率=25。综上所述，对离合器壳体零件材料20号钢的力学性能分析，主要是为了便于模具设计中各参数的计算，故在后序的模具设计中各参数的计算均以上面所取的数值进行计算。1.2.2零件工艺性的分析冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过程包括备料冲压加工工序必要的辅助工序质量检验组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。该零件为离合器壳体，结构简单，对称，是典型的拉深件。在拉深过程中要注意控制拉深程度，加工时，根据零件的结构，形状等一些技术要求，应考虑以下几点：（1）拉深件圆角半径：拉深件的圆角半径要适合，应尽量大些，以便于成形和减少拉深次数，避免在拉深过程中出现失稳现象即拉裂。拉深件底与壁的圆角半径应满足r1t。而在此设计中圆角半径R2t，故满足设计要求。（2）考虑拉深件厚度不均匀的现象：在拉深过程中，一般为不变薄拉深，从理论分析上说是不符合的，在拉深过程中壁厚应有少量的变化，如果在拉深件精度要求不高时，一般可以忽略不计，而在此设计当中我们应该考虑壁厚不均匀现象问题，加工出符合图样要求的零件。（3）拉深件的孔位布置：根据示图所示，该零件的孔位布置合理，处于中心部位。在冲孔时，要注意孔与拉深件的同心度的问题，孔到拉深底部边缘的距离dd1-2r1-t。 根据零件图，初