机械毕业设计（论文）-杯形件拉深冲孔成形复合模设计（全套图纸）

1、毕 业 设 计 说 明 书 毕业设计说明书题 目：杯形件拉深冲孔成形复合模设计学 号：姓 名：班 级：专 业：指导教师：学 院：答辩日期：IV摘 要本设计利用AutoCAD 2008作为绘图软件，进行了杯形件拉深冲孔成形复合模的设计。杯形件拉深冲孔成形复合模中包含了拉深模与冲孔模，它是一种在一次行程中可以完成多个工序的模具结构。此模具将拉深、冲孔两个工序结合在一起，简化了加工过程，提高生产效率。论文首先简要概述了设计的背景与意义，接着阐述了产品的工艺分析和工艺方案的确定，模具主要工作部分的尺寸设计计算，计算并设计了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、卸料板、橡胶等。最后，对本课题设计进行了归纳和总结。关键词：杯形件；复合模；冲孔；拉深；AutoCAD 2008全套图纸，加153893706AbstractThis design carries on the deep drawing punching forming Stamping die design of cupule using the AutoCAD 2008 as the drawing software. This m

2、old unifies two working procedures, the drawing and the punching holes into together, simplified the processing process. This paper briefly outlined the background and significance of the design，The product of a detailed analysis and the identification process. Stamping die design in accordance with the general steps to calculate and design the sets on the main mold parts, such as: punch, die, punch plate, plate, stripper plate, extension spring, block material sales, guide is sold, guide plate.

3、 Selected the standard model, and choose appropriate stamping equipment. Design work on the parts and specifications will press for the necessary checking calculation. The mold used for a small scrap layout, automatic centering device.Key words: cupule; compound die; punching; deep drawing; AutoCAD 2008目 录第1章 绪论11.1 设计的背景和意义11.2 设计的内容和思路11.3 解决的主要问题2第2章 冲压件工艺分析2第3章 工 艺 计 算43.1 拉伸件展开尺寸计算43.2 冲压工艺力的计算53.3冲压设备的选择7第4章 模具主要工作部分的尺寸设计计算74.1 冲孔刃口尺寸计算74.2 拉深的工作部分尺寸确定84.3排样图的设计与材料利用率的计算94.4压力中心的计算12第5章 模具

4、主要零件设计与选择155.1 拉伸凸模设计155.2 冲孔凸模设计185.3冲孔凹模的设计205.4 拉伸凹模设计21第6章 模具结构设计236.1 卸料装置的设计236.2 模架的选择256. 3 模具的动作过程及特点25总 结27参考文献28致 谢30第1章 绪论1.1 设计的背景和意义冲压模具是机械制造业中重要的工艺装备， 冲压生产具有效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。冷冲压是在常温下，利用冲模在压力机上对板料或坯料施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得零件所需的形状、尺寸的一种压力加工的方法。利用冲压模具生产可以保证产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用冷冲压模具生产零部件在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和材料等一系列优点。本课题以杯形件的生产过程为案例，以AutoCAD 2008为画图工具，进行拉深冲孔成形复合模的设计研究工作。以冷冲压技术结合先进的CAD/CAM技术，减轻劳动强度和缩短模具的设计制造周期，进行杯形件拉深冲孔成

5、形复合模设计。具备了如下优点：（1）冷冲压技术与其他加工方法相比具有：冷冲压操作工艺方便，便于组织生产，是一种高效低耗的加工方法，适合大批量生产。而且冲压出的零件制品一般不需要进一步机械加工，互换性好，在耗费不大的情况下能获得强度高、刚度大而重量轻的零件。 （2）课题结合模具CAD/CAM技术，产品的设计过程中直接由三维模型转为二维图，可大大缩短设计时间，提高设计效率和设计质量，且能够较好地完成研制设计任务。同传统的模具设计相比，它在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。 （3）随着计算机技术的发展，计算机不再仅仅是设计过程中的绘图工具，也是设计者进行空间思维的辅助工具。课题结合三维技术并且使计算机运用到了生产设计的实践中，有一定的创新性。1.2 设计的内容和思路本课题主要内容是冷冲压模具的设计，根据杯形件的制造及工艺设计其拉深冲孔成形复合模。首先应该深入学习机械设计、机械CAD/CAM、冷冲压技术等相关在课题研究中需要掌握的理论知识，理论的掌握是实践的基础。同时对所设计的杯形件拉深冲孔成形复合模的结构和生产制造工艺进行全面的了解。再运用Aut

6、oCAD 2008画二维装配图及零件图。1.3 解决的主要问题1. 根据杯形件产品图对其工艺性进行分析。2根据工件的批量、形状、尺寸等多方面的因素，全面考虑、综合分析，选取一个较为合理冲压工艺方案。3工艺的计算。4. 模具主要零部件的设计与选择。5. 模具的结构设计。 第2章 冲压件工艺分析冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性,即冲裁件的形状结构、尺寸大小、尺寸偏差、形位公差与尺寸基准等是否符合冲裁工艺的要求。冲裁件的工艺性对冲裁工件的质量、材料利用率、生产率、模具制造难易、模具寿命、操作方式及冲压设备的选用等都有很大的影响。一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大是几何形状、尺寸、精度要求。良好的冲裁件工艺性能满足材料省、工序少、产品质量稳定、模具较易加工、操作方便且寿命较高等要求，从而显著降低冲裁件的制造成本。冲裁件的结构形状应尽可能简单、对称，避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料，矩形孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。冲裁件各直线或曲线的连接处，尽量避免锐角。除在少、无废料排样或采用镶拼模结构时，都应有适当的圆角相连，以利于模具制

7、造和提高模具寿命。工件图如图2.1所示。图2.1杯形件工件图首先看一下该工件的设计的初拟工艺方案。在确定毛坯形状和尺寸之后，通过理论上的近似计算，定出拉深工序次数为两次。工艺方案为：切边、首次拉深、冲孔、二次拉深成形。该工艺方案将冲孔工艺安排在前面不合理，因杯形件在拉深时，材料流动性较大，很难保证在拉深过程中孔径的大小，会对二次拉伸产生高度产生影响。从工件图可看出，各部分尺寸精度要求不高，工件材料为H65，其塑性好，屈强比小，这就意味着在拉深过程中应力不大时，材料就开始塑性变形，而且变形阶段长，能持久变形而不破裂，有利于拉深。经过综合考虑，将初拟工艺改成由切边，拉伸，冲孔成型复合模完成这个工件的生产。这里我们重点分析计算拉深、冲孔成形复合模。为了能够实现压边且容易排出冲孔废料。考虑采用倒装式一次拉伸，冲孔复合模。采用新工艺后工件表面无二次拉伸痕迹，表面质量高，易实现定位。因为固体材料在外力作用下总是向最小阻力方向移动，当凹模下行将要闭合时，减慢其速度，使工件外形R角处能较好的成形。第3章 工 艺 计 算3.1 拉伸件展开尺寸计算1.毛坯的展开尺寸 拉深、冲孔成形工序的工件图如图3.1所

8、示。图3.1拉深、冲孔成形工件图由于该工件为杯形，根据体积相等原理，可近似计算毛坯体积为：由对工件分析可取，取修边余量10mm则 。因为该工件四周的变形区相等，变形量也相同，则毛坯尺寸为：毛坯的圆半径 R=10.0 mm 考虑到二次拉伸4mm时需预冲孔，故毛坯半径R取10.5mm毛坯的展开形状如图3.2。图3.2毛坯展开形状图3.2 冲压工艺力的计算3.2.1 冲孔力的计算 （3.1）式中 L工件外轮廓周长(mm)； t 材料厚度(mm)； 材料抗剪强度(MPa)；由书查得，=78Mpa。 K 系数。考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。L23.145.5mm=34.54mm则 =1.334.540.578Mpa1.75kN 3.2.2 卸料力及推件力的计算由于冲裁中材料的弹性变形及摩擦的存在，冲裁后带孔部分的材料会紧箍在凸模上，而冲落的材料会紧卡在凹模洞口中。从凸模上卸下的板料、带料的力称为卸料力；把落入凹模洞口中的冲压件或废料顺着冲裁方向推出的力称为推件力。卸料力的大小与凸模和凹模之间的间隙、工件形状、材料的种类及材料上所涂的润滑剂的质量等因素有关。要准确计算很困难，实际生产中常用下列经验公式计算： （3.2）式中 冲裁力（N）； 卸料力系数，插表取=0.03。则 =0.031.75kN=0.0525kN (3.3)式中 推件力系数，其值由表查得=0.03； n卡在凹模内的工件数目，取n=2。则 =20.031.75N0.105N3.2.3 拉深力的近似计算由式 （3.4）式中 拉深力（N）； L横截面周边长度（mm） t材料厚度（mm）； 材料强度极限（Mpa）

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