【2017年整理】课程设计_拉伸成型说明书1.doc

xx 大学09 模具毕业设计说明书项目：圆通落料拉深模班级：09 模具（2）班姓名：xxx指导老师：xxx学号：xxx3目 录目 录 …………………………………………………………………………2课程设计任务书 …………………………………………………………… 3第一章 模具的现状与发展 ……………………………………………… 41.1 模具的现状 …………………………………………………… 51.2 冲压模具的发展重点与展望………………………………… 5第二章 冲压工艺性及方案设计 ……………………………………… 72.1 .冲压件工艺分析 …………………………………… 72.2.工艺方案 ……………………………… 7 第三章 主要设计计算 ………………………………… 83.1.主要工艺参数的计算…………………………………………… 83.2 冲压设备的选定……………………………………………… 83.2.1、压边力的计算 ……………………………… 93.3．模具主要零部件设计……………………………………… 93.3.1.凸、凹模单边间隙值 Z……………………………………9 3.4 拉深模架……………………………………… 11 小结与致谢…………………………………………………………… 13参考文献…………………………………………………………… 144课程设计任务书1. 课题：筒形件拉伸模设计2. 零件材料：08 钢厚度：1mm3. 要求(一） 工艺设计1、工艺审查与工艺分析2、工艺计算：毛坯计算工序件计算3、工艺方案的确定工序的确定 基准和定位方式的选择（2）模具设计1、总图2、零件图5图一1．模具的现状与发展1.1 模具的现状根据考古发现，早在 2000 多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就在世界领先。

1953 年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于 1958 年开始制造汽车覆盖件模具我国于 20 世纪 60 年代开始生产精冲模具在走过了漫长的发展道路之后，目前我国已形成了 300 多亿元各类冲压模具的生产能力一、冲压模具市6场情况 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈近年来，我国冲压模具水平已有很大提高大型冲压模具已能生产单套重量达 50 多吨的模具为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了精度达到1~2μm，寿命 2 亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产表面粗糙度达到 Ra�1.5μm 的精冲模，大尺寸精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平 模具 CAD/CAM 技术状况 我国模具 CAD/CAM 技术的发展已有 20 多年历史由原华中工学院和武汉 733 厂于 1984 年共同完成的精冲模 CAD/CAM 系统是我国第一个自行开发的模具 CAD/CAM 系统。

由华中工学院和北京模具厂等于 1986 年共同完成的冷冲模 CAD/CAM 系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM 系统上海交通大学开发的冷冲模 CAD/CAM 系统也于同年完成20 世纪 90 年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用 CAD/CAM 技术国家科委 863 计划将东风汽车公司作为 CIMS 应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具 CAD/CAPP/CAM 集成系统于 1996 年初通过鉴定在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和 CAD/CAM 软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益1997 年一汽引进了板料成型过程计算机模拟 CAE 软件并开始用于生产 21 世纪开始 CAD/CAM 技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了 CAD/CAM 技术其中部分骨干重点企业还具备各 CAE 能力 模具 CAD/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识1.2 冲压模具的发展重点与展望 发展重点的选取应根据市场需求、发展趋势和目前状况来确定可按产品重点、技术重点和其他重点分别叙述。

1、 冲压模具产品发展重点冲压模具共有 7 小类，并有一些按其服务对象来称呼的一些种类目前急需发展的是汽车覆盖件模具，多功能、多工位级进模和精冲模这些模具现在产需矛盾大，发展前景好 汽车覆盖件模具中发7展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具，尤其是外覆盖件模具高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有较快的发展多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模，并不断提高其精度2、 冲压模具技术发展重点模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM 技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术模具 CAD、CAM 技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具 CAD、CAM 系统专用化程度 为了提高 CAD、CAE、CAM 技术的应用水平，建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。

高精度加工目前主要是发展模具零件精度 1μm 以下和表面粗糙度 Ra�0.1μm 的各种精密加工提高模具标准化程度，搞好模具标准件生产供应也是冲压模具技术发展重点之一 为了提高冲压模具的寿命，模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展重点对于模具数字化制造、系统集成、逆向工程、快速原型/模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方案，提供模具开发与工程服务，全面提高企业水平和模具质量，这更是冲压模具技术发展的重点 3、 其他发展重点及展望其他发展重点及展望的内涵十分丰富，这里只就管理、专业化与标准化及行业调整三个方面作一些分析 企业管理是一个系统工程，是一门学问，是科学技术与工业发达国家模具企业相比，在某种意义上说，我们的管理落后更甚于技术落后因此改进管理十分重要，且任务繁重，目前模具企业的管理有许多形式，各有其适应对象，但搞好信息化建设，逐步实现信息化管理已成为发展方向，行业也对此有共识 由于历史和体制上的原因，我国模具专业化和标准化水平一直很低，其中冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低8二．冲压工艺性及方案设计 2.1.冲压件工艺分析（1） 、材料：该冲裁件的材料 08 钢是碳素工具钢，具有较好的可拉深性能。

2） 、零件结构：该制件为带凸缘圆桶形拉深件，故对毛坯的计算要参照冲压手册确定合理的修边余量3） 、单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求4） 、凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定5） 、尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按 IT14 级9确定工件尺寸的公差 查公差表可得工件基本尺寸公差为：12.0612.02.2.工艺方案（1） 、工艺方案分析该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下两种工艺方案：方案一：先落料，再拉深采用单工序模生产方案二：落料+拉深复合采用复合模+ 单工序模生产方案一模具结构简单，但需二道工序二副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，成本较低三．主要设计计算3.1.主要工艺参数的计算该件 d 凸 =100mm，d 凸/d=100/60=1.66,查《简明冲压工艺与模具设计手册》表 7-3可得 ΔR=3.5则可得拉深最大直径 dtdt=d 凸 +2△R=100+2*1.66=107mm(2)计算毛坯直径 D由于板厚等于 1mm10D= 116(3)确定拉深次数首先判断能否一次拉深成型h/d=15/29=0.52 t/D=1/116 *100%=0.86%dt/d=107/29=3.7 m=d/D=29/116=0.25据《冲压工艺及冲模设计》表 5-5、表 5-6、图 5-18 说明能一次拉深成形，无需进行多次拉深。

图 33.2 冲压设备的选定3.2.1、压边力的计算采用压边的目的是为了防止变形区板料在拉深过程中的起皱，拉深时压边力必须适当，压边力过大会引起拉伸力的增加，甚至造成制件拉裂，压边力过小则会造成制件直壁或凸缘部分起皱，所以是否采用压边装置主要取决于毛坯或拉深系数 m 和相对厚度 t/D 1由于 t/D*100 =0.0086 0拉深系数 =0.541故：查《冲压工艺及冲模设计》表 5-8 知，拉深需要采用压边装置材料拉深时压边力为=π[D 02-(d1+2rd1)]p/4F=π[116 2-(6+2*3)2]*2/4=20899N式中 p 为单位压边力（MPa）,08 钢为极软钢，故查《冲压工艺及冲模设计》表5-9 取 p=211拉伸力的计算：FQ=3.14*d*t*Ó*k=3.14*60*1*400*1=75360NF 机 ≥F 总 =F+FQ=20899+75360=96259N3.2.3 压力机的选择由于该制件属于小型制件，且精度要求不高，但拉深零件较浅，因此选用开式双柱可倾压力机，操作方便，效率高根据公称压力查《冲压与塑压成型设备》表 6-14 提供的压力机公称压力 F=250 KN，滑块行程 S=65mm，查表 1-6 中可选取压力机的型号为：J23-25 开式双柱可倾压力机。

3.3．模具主要零部件设计3.3.1.凸、凹模单边间隙值 ZZ=(1-1.1)*t 根据《冷冲压设计与模具设计》因为 t=1 ， 所以 Z 取 1 拉深凸模采用台阶式，材料用 T10A，热处理 58~62HRC，也是采用车床加工, 与凸模固定板的配合按 H7/m6 的配合.图 4②凹模选用圆凹模，材料用 T10A，热处理 60~64HRC，采用车床加工，与凹模固定板的配合按 H7/m6②凹模12凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合取凹模轮廓尺寸为 φ160mm ×50mm，结构如下图所示拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其制造公差:查表得凸凹的制造公差为:δ 凸 =0.12mm凹模尺寸为：D d=D+δ 凹 =（60-0.75*0.12） δ 凹 =59.91+0.050凸模尺寸为：D p=（D-2c-0.75*0.12) _δP =57.910-0.03⑧凸模固定板图 6 凸模固定板技术要求：a.上、下平行度为 0.02，粗糙度为 1.6b.材料为 45#钢，调质为 24~28HRCc.带*号尺寸按凸模实际尺寸配作并保证凸模呈 H7/m6 配合⑨凸凹模固定板图 7 凹模固定板技术要求：a.上、下平行度为 0.02，粗糙度为 1.6b.材料为 45#钢，无需热处理3.4 拉深模架拉深模采用滑动导向后侧导柱式模架的导向方式，模架的结构与尺寸都直接由标准中选取，因为它的模具较高所以选取比较大一点的模架相关参数如下：凹模周界 L：200凹模周界 B：170闭合高度(参考)| 。