凸缘拉深件的落料拉深模具设计.docx

1、摘 要首先简要的概述了冲压模具在社会发展领域中的作用及其以后的发展方向，点明了模具设计的重要意义。然后依据工件图进行了工艺性分析，进而确定了设计方案，计算出了模具工作部分的尺寸，设计出工作零部件；然后依据设计要求选择出各个标准零部件，最后设计出了模具的总装配图。在设计中，最重要的就是设计方案的确定、坯料的计算和工作零部件的设计，这是设计的关键，这些设计的正确与否直接关系到设计成本的高低及设计的模具能否正常工作。 设计过程中，首先对凸缘拉深件的落料工序、拉深工序和凸缘的修整工序进行了分析，并对与这些工序相关的模具在设计和制造中存在的若干关键性问题进行了研究。所要解决的难题就是如何计算并防止出现拉

2、深皱曲,拉深破裂,拉深凸耳等缺陷,使得冲压成形达到我们所要求的质量。然后用CAD制图软件画出了十几张零件图，安插在设计说明书书中。最后画出了凸缘拉深件落料拉深复合模的装配图一张。关键字：拉深件、拉深、落料目 录摘要第1章 模具的现状与发展11.1模具的现状11.2 冲压模具的发展重点与展望2第2章 凸缘拉深件工艺性分析42.1冲压件工艺性分析42.1.1计算毛坯尺寸52.1.2确定拉深次数62.1.3确定半成品尺寸72.1.4拉深工序图82.2冲压工艺方案的确定10第3章 工艺设计123.1计算压边力和拉深力123.1.1计算压边力123.1.2计算拉深力123.1.3计算公称压力143.2计

3、算模具工作部分尺寸143.2.1模具间隙143.2.2拉深模圆角半径153.2.3凸凹模工作部分尺寸153.3 确定凸模通气孔16第4章 确定排样、裁板方案174.1确定条料宽度B174.2确定步距A174.3工件的面积S174.4材料利用率17第5章 落料拉深模复合模的设计185.1 落料拉深复合模工作部分的设计185.1.1计算落料凸凹模刃口185.1.2冲裁力的计算195.1.3落料凹模的设计205.1.4首次拉深凸模的设计215.2导料板、导料销：225.3压边圈的设计235.4凸凹模（落料凸模和拉深凹模）的设计235.5模柄：24第6章 冲孔切边模复合模的设计256.1 冲孔切边复合

4、模工作部分的设计256.1.1计算冲孔凸凹模刃口256.1.2冲裁力的计算266.2冲孔凸模设计276.3冲孔凹模设计276.4落料拉深复合模运动部分零件的设计286.4.1模架与紧固零件的选取286.4.2压料装置的选择296.4.3压力机的选择和校核296.4.4落料拉深复合（首次拉深）模总装图30 总结 致谢参考文献第1章 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

5、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12m，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

6、度达到Ra1.5m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

7、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

8、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。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、

9、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1m以下和表面粗糙度Ra0.1m的各种精密加工。提高模具标准化程度，搞好模

10、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

11、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。第2章 凸缘拉深件工艺性分析2.1冲压件工艺性分析拉深件名称:凸缘拉深件生产批量:大批量 材料:08AL料厚:1mm技术要求:工件要求平整,无拉深痕迹,未注公差IT14。凸缘拉深件零件图：此工件为带凸缘拉深件，要求零件尺寸标注在外形，零件尺寸厚度不变。此工件的形状满足拉深件工艺要求，可用拉深工序加工。凸缘上带有三个孔，采用冲孔工艺加工。良好的拉深工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、

12、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。拉深件的材料应具有良好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。零件材料为08AL，厚度为1mm，且其刚度相对不高，易变形。凸缘拉深件零件，要满足d凸d+12t，而求外轮廓与直壁断面最好形状相似，否则，拉深困难，切边 余量大。2.1.1计算毛坯尺寸1. 确定修边余量一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工作的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算,查表1-1得:=2.2mm。表1-1 有凸缘圆筒形拉深件的修边余量凸缘直径dt凸缘的相对直径1.51.5222.52.5251.81.61

13、.41.220502.52.01.81.6501003.53.02.52.21001504.33.63.02.51502005.04.23.52.72. 毛坯直径尺寸的计算 2.1.2确定拉深次数1.毛坯厚度的计算第一次拉深：所以查表12可知要用压边圈拉深。表12 采用压边圈的条件拉深方法第一次拉深以后各次拉深（t/D）/%m（t/D）/%m用压边圈1.50.6012.00.601.50.802.总的拉深系数有凸缘圆筒形件的拉深系数拉深，有凸缘圆筒形件拉深时，相当无凸缘拉深过程的中间阶段。这只需要比较工作实际所需的总拉深系数和h/d与凸缘件第一次拉深的极限拉深系数和极限拉深相对高度即可。根据表

14、13查出第一次拉深允许的拉深系数为0.530.55， 零件所需求的拉深系数： m=d/D=33/103.76=0.318 m， mmm=0.31m，按初选拉深系数计算，三次拉深系数的乘积已小于零件的总拉深系数，故三次拉深足以成形。表13 带凸缘筒形件首次拉深时的拉深系数 拉深系数毛坯相对厚度（t/D）/%0.080.150.150.30.30.60.61.01.01.51.52.0m0.600.630.580.600.550.580.530.550.500.530.480.50m0.800.820.790.800.780.790.760.780.750.760.730.75m0.820.840.810.820.800.810.790.800.780.790.760.78m0.850.860.830.850.820.830.810.820.800.810.780.80m0.870.880.860.870.850.860.840.850.820.840.800.82 2.1.