(数控模具设计)筒形件拉深模具设计无凸缘精编
（数控模具设计）筒形件拉深模具设计无凸缘
前言
1.1冲压的概念、特点及应用
冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的壹种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之壹，隶属于材料成型工程术。
冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺和模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。
和机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面仍是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1)冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化和自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次之上，而且每次冲压行程就可能得到壹个冲件。
（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸和形状精度，且壹般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命壹般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“壹模壹样”的特征。
（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压壹般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是壹种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。
可是，冲压加工所使用的模具壹般具有专用性，有时壹个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。
冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%之上，多则90%之上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，当下大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此能够说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。
1.2冲压的基本工序及模具
由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序俩大类；分离工序是指使坯料沿壹定的轮廓线分离而获得壹定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得壹定形状和尺寸的冲压件的工序。
上述俩类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序仍包含有多种单壹工序。
在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分
散的单壹工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把俩种或俩种之上的单壹工序集中在壹副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
复合冲压——在压力机的壹次工作行程中，在模具的同壹工位上同时完成俩种或俩种之上不同单壹工序的壹种组合方法式。
级进冲压——在压力机上的壹次工作行程中，按照壹定的顺序在同壹模具的不同工位上完面俩种或俩种之上不同单壹工序的壹种组合方式。
复合-级进——在壹副冲模上包含复合和级进俩种方式的组合工序。
冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可见成是由上模和下模俩部分
组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料和出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下壹次冲压循环。
1.3冲压技术的现状及发展方向
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。
(1).冲压成形理论及冲压工艺方面
冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研
究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料和模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进壹步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某壹工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，且通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。
研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之壹。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm，精度可达IT16~17级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，能够用壹次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的壹种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径和受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，
能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。
(2.)冲模是实现冲压生产的基本条件.在冲模的设计制造上,目前正朝着以下俩方面发展:壹方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，和此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另壹方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。
精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位之上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅能够完成冲压全过程，仍可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达2~5微米，进距精度2~3微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面和国外相比仍存在壹定差距。
模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速壹般为15000~40000r/min）,加工精度壹般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且和传统切削加
工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量仍可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣壹样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱X 公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人见管运行的程度，目前切割速度已达到300mm/min,加工精度可达±1.5微米，表面粗糙度达Ra=01~0.2微米;精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,当下三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM）和树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟壹拥有俩种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。壹汽模具制造X公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。
(3)冲压设备和冲压生产自动化方面
性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，壹分钟可冲几百片，且能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min之上。在多功能压力机方面，日本田X公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼X公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的4~10倍，且能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。
近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这壹新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料和下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，
能够完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。
(4)冲压标准化及专业化生产方面
模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的壹定的复杂性和精密性，又具有壹定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%~80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化和专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况仍满足不了模具工业发展的要求，主要体当下标准化程度仍不高（壹般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也仍存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都仍有待于进壹步提高。
正文
如下图1所示拉深件，材料为08钢，厚度0.8mm，制件高度70mm，制件精度IT14级。该制件形状简单，尺寸小，属普通冲压件。试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
图1
壹、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：该制件为圆桶形拉深件，故对毛坯的计算要。
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级确定
工件尺寸的公差。
查公差表可得工件基本尺寸公差为：
二、工艺方案及模具结构类型
1、工艺方案分析
该工件包括落料、拉深俩个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案壹：先落料，首次拉深壹，再次拉深。采用单工序模生产。
方案二：落料+拉深复合，后拉深二。采用复合模+单工序模生产。
方案三：先落料，后二次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。
方案四：落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。
方案壹模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具，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。方案三也只需要二副模具，制造难度大，成本也大。方案四只需壹副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。
2、主要工艺参数的计算
(1)确定修边余量
该件h=70mm，h/d=70/50=1.4,查《冲压工艺和模具设计》表4-10
可得
则可得拉深高度H
H=h+=70+3.8=73.8mm
(2)计算毛坯直径D
由于板厚小于1mm，故可直接用工件图所示尺寸计算，不必用中线尺寸计算。D=
=
(3)确定拉深次数
按毛坯相对厚度t/D=0.8/130和工件相对高度H/d=73.8/50=1.36
查《冲压工艺和模具设计》表4-15可得n=2，初步确定需要俩次拉成，同时需增加壹次整形工序。
(4)计算各次拉深直径
由于该工件需要俩次拉深，查《冲压工艺和模具设计》表4-11可得，首次拉深系数m和二次拉深系数m:
m=0.53m=0.76
初步计算各次拉深直径为：
d=mD=0.5313069mm
d=mD=0.7613050mm
(5)选取凸凹模的圆角半径
考虑到实际采用的拉深系数均接近其极限值,故首次拉深凹模圆角半径r应取大些,根据《压工艺和模具设计》表4-7知：
r=10t=100.8=8mm
由《冲压工艺和模具设计》式（4-49）和式（4-50）即：
r=(0.7—0.8)r和r=(0.7—0.8)r
计算各次拉深凹模和凸模的圆角半径，分别为：
r=8mmr=6mm
r=6mmr=5mm
(6)计算各次工序件的高度
根据《冲压工艺和模具设计》式（4-39）计算各次拉深高度如下：
H=1/4(D)
=1/4（）
=49mm
H=1/4=(D)
=1/4=()
mm
(7)画出工序件简图
工序简图如下图2所示：
图2
三、确定排样图和裁板方案
1、制件的毛坯为简单的圆形件，而且尺寸比较小，考虑到操作方便，宜采用单
排。于t=0.8mm,查《冲压工艺和模具设计》附表7轧制薄钢板拟选用规格为：
0.85001000的板料。
2、排样设计
图3
查《冲压工艺和模具设计》表2-10，确定搭边值
俩工件间的横搭边a=1.2mm；俩工件间的纵搭边a=1.0mm；
步距S=d+a=50+1=51mm；条料宽度B=（D+2a+）=52.8
故壹个步距内的材料利用率为：
=A/BS100
=/BS100
=72.9
由于直板材料选取0.85001000故每块板料可裁剪919=171个工件
故每块板料（0.85001000）的利用率为：
=nA/LB100
=171(d/2)100
=67
四、计算工序冲压力、压力中心以及初选压力机
1、落料力的计算
F=1.3Lt
式中L—冲裁轮廓的总长度；t—板料厚度；--板料的抗拉强度
查《冲压工艺和模具设计》附表1可知：=400MPa。故：
F=1.3225250.8400=65.31KN
2、卸料力和顶件力的计算
=KF
=KF
式中K为卸料力系数，K为顶件力系数
查《冲压工艺和模具设计》表1-7知：K=0.050；K=0.08
故：=KF
=0.0565.31
=3.27KN
=KF
=0.0865.31
=5.22KN
3、压边力的计算
采用压边的目的是为力防止变形区板料在拉深过程中的起皱，拉深时压扁力必须适当，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/D100
由于t/D100=0.8/130100
=0.62
首次拉深系数=0.53
故：查《冲压工艺和模具设计》表4-3知，俩次拉深均需要采用压边装置。压边力:
=
式中A为初始有效面积；为单位压边力（MPa）
查《冲压工艺和模具设计》表4-4可知：=2MPa
=
=
=
=15.2KN
=
=
=
=1.44KN
4、拉深力的计算
首次拉深时拉深力=
二次拉深时拉深力=
式中：为首次拉深和二次拉深时工件的直径；
为材料抗拉强度（MPa）；
为修正系数。
查《冲压工艺和模具设计》表4-1可知：=1;=0.85
首次拉深力：=
=
=69.33KN
二次拉深力：=
=
=42.7KN
故总拉深力：=+
=+
=112.03KN
由于制件属于深拉深，故确定压力机的公称压力应满足：
故：=67.2KN
综上所述：
=++++++
=202.47KN
5、压力中心的计算
7
图4
由于是圆形工件，如图4所示，所以工件的压力中心应为圆心即o(25,25)
6、压力机的选择
由于该制件数亿小型制件，且精度要求不高，因此选用开始可倾压力机，它具有工作台面三面敞开，操作方便，成本低廉的有点。根据总压力选择压力机，前面已经算得压力机的公称压力为202.47KN，查《冲压工艺和模具模具设计》表7.3提供的压力机公称压力中可选取压力机的型号为：J23-16F
五、工件零件刃口尺寸的计算
刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，用配作法，因此凸模基本尺寸和凹模尺寸相同，保证单边间隙(mm)
图5
查《冲压工艺和模具设计》表1-3可知：
拉深模的单边间隙为：Z==0.015mm
式中x为补偿刃口磨损量系数。查《冲压工艺和模具设计》表2-21可知：x=0.5 取落料的尺寸公差IT14，则公差为=0.4mm
所以落料凹模的尺寸为：
=（130-0.50.4）
=129.8mm
六、工件零件结构尺寸和公差的确定
1、整体落料凹模板的厚度H的确定：
H=
式中为凹模材料的修正系数，碳素工具钢取=1.3；
为凹模厚度按刃口长度修正系数，查《冲压工艺和模具设计》表2-18可知：=1
H=
=1.31
=52.35mm
2、凹模板长度L的计算
L=D+2C
查《冲压工艺和模具设计》表2-17可知：C取28—36mm，根据要求C值可取30mm
故：L=D+2C
=50+230
=110mm
故确定凹模板外形尺寸为：11011052（mm）。凸模板尺寸按配作法计算。3、其他零件结构尺寸
(1)第壹次拉深
①拉深凸模
第壹次拉深模,由于其毛坯尺寸和公差没有必要予以严格的限制,这时凸模和
带凸缘筒的冲压工艺及模具设计
编号 课程设计说明书 题目带凸缘筒的冲压工艺及模具设计 二级学院 专业 班级 学生姓名学号 指导教师 评阅教师 时间
目录 摘要Ⅰ1 绪论 1 1.1 冲压设计概念 1 1.2 冲压设计的基本内容 1 1.3 冲压设计的一般工作程序 1 1.4 意义 2 1.5 设计题目 2 2 带凸缘的工艺分析设计 2 2.1 冲压产品冲裁工艺分析 2 2.1.1 产品结构形状分析 2 2.1.2 产品尺寸精度、断面质量分析 3 2.2 产品拉深工艺分析 3 2.3 计算模具压力中心 4 3工艺方案的确定及工艺计算 4 3.1 工艺方案分析 4 3.2 拉深部分主要工艺参数的计算 5 3.3排样 7 4.二次拉深工序计算 8 4.1凸凹模工作尺寸 8 4.2计算拉压力 8 5 .模具的总体设计 8 5.1 模具的总装图 8 5.2拉深凸模和凹模的外形尺寸 9 5.3上模座与下模座及导柱导套的选用 10 5.4 模柄的选择 11 5.5 垫板、托板及打板的选择 11 5. 6 压边圈 12
5.7 打杆的选择 13 5.8卸料螺钉、螺钉及销钉的选择 13 5.9限位柱的选择 14 6.总结与展望 14 6.1 总结 14 6.2 展望 14 参考文献 15
1.绪论 1.1 冲压设计概念 随着冲压技术的不断进步和冲压生产的迅速发展，对冲压设计工作提出了愈来愈高的要求。冲压设计是一项技术性很强的工作，其设计过程是实质上是再创造的的劳动过程。冲压设计质量的优劣，不仅直接影响冲压产品的质量、成本及生产效率，而且也影响着冲压生产的组织与管理。因此，冲压设计工作不仅要求设计人员具有较好的理论基础、丰富的实践经验、熟练的设计技能和认真负责的态度，而且还要求设计人员能在不断积累总结设计经验的基础上，及时获取最新的科学技术知识，尽快掌握现代化的设计手段。只有这样，冲压设计工作才能适应工业生产迅速发展的需要。 1.2 冲压设计的基本内容 冲压设计包括工艺设计和模具设计两方面内容。 冲压工艺设计是针对给定的产品图样，根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件，从对产品零件图的冲压工艺分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案，最后编写出冲压工艺卡片的综合性的分析、计算、设计过程。 冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程，在认真考虑毛柸的定位、出件、废料排除诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后，构思出与冲压设备相适应的模具总体结构，然后绘制出模具总体装配图和所有非标准零件图的整个绘图设计过程。 1.3 冲压设计的一般工作程序 在实际生产中，冲压件的形状、尺寸及其精度要求各异，且具体生产条件也不尽相同，这常给开始从事冲压设计的人员带来一定困难。从另一方面看，只要遵循冲压变形的基本规律，搞清楚冲压基本工序的各自变形特点，尽管冲压件的形状、尺寸及精度要求不同，冲压设计的基本原则与方法则还是大同小异的。一般情况下按以下工作程序进行： （1）搜集冲压设计必要的原始资料；
筒形件一次拉深模具课程设计
目录 序言 (2) 第一部分冲压成形工艺设计 (4) Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 (4) Ⅱ制定冲压工艺方案 (5) Ⅲ定毛坯形状，尺寸和主要参数计算...................... 6-7 第二部分冲压模具设计 (8) Ⅰ确定模具类型机结构形式 (8) Ⅱ计算工序压力，选择压力机 (8) Ⅲ计算模具压力中心 (9) Ⅳ模具零件的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12 Ⅴ冲压设备的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Ⅵ其他需要说明的问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Ⅶ模具装配. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 设计总结 (14) 参考文献 (15)
序言 目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。 随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。 模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及
无凸缘圆筒形件冲压成形工艺及模具设计
无凸缘圆筒形件冲压成形工艺及模具设计 绪论 冲压使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工成为冷加工。冷冲压除部分冷挤和冷锻等体积冲压工序外，主要原料材料是板料（金属和非金属），因此，有“板料冲压”之称。 在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，成为冲压模具。冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺设备，与冲压件是“一模一样”的关系，若没有符合要求的冲模，已不能生产出合格的冲压件；没有先进的冲模，先进的冲压成型工艺就无法实现。在冲压零件的生产中，合理的冲压成型工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。 根据冷冲压材料变形的基本方式不同，冷冲压可分为冲裁、弯曲、引伸、冷挤、成型等几种基本工序。用于上述各工序的冷从模，分别称为冲裁模、弯曲模、引申模、冷挤模、成形模等。分析这些工序的特征，解决相应的特征，解决相应工序模具的设计问题，便是本课程的基本任务。对冷冲压的新工艺、模具的性技术及其新材料、模具寿命问题和自动送进能够料装置等，亦将作适当的分析。 冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。生产的质检所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属但见小批量生产，具有难加工、精度要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。
拉伸工艺与拉深模具设计
拉深（又称拉延）是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它是冲压基本工序之一，广泛应用于汽车、电子、日用品、仪表、航空和航天等各种工业部门的产品生产中，不仅可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件，如图4.1.1所示。 a)轴对称旋转体拉深件b)盒形件c)不对称拉深件 图4.1.1拉深件类型 拉深可分为不变薄拉深和变薄拉深。前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚与拉深前的坯料相比基本不变；后者拉深成形后的零件，其壁厚与拉深前的坯料相比有明显的变薄，这种变薄是产品要求的，零件呈现是底厚、壁薄的特点。在实际生产中，应用较多的是不变薄拉深。本章重点介绍不变薄拉深工艺与模具设计。 拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。图4.1.2为有压边圈的首次拉深模的结构图，平板坯料放入定位板6内，当上模下行时，首先由压边圈5和凹模7将平板坯料压住，随后凸模10将坯料逐渐拉入凹模孔内形成直壁圆筒。成形后，当上模回升时，弹簧4恢复，利用压边圈5将拉深件从凸模10上卸下，为了便于成形和卸料，在凸模10上开设有通气孔。压边圈在这副模具中，既起压边作用，又起卸载作用。
图4.1.2拉深模结构图 １－模柄２－上模座３－凸模固定板４－弹簧５－压边圈 ６－定位板７－凹模８－下模座９－卸料螺钉10－凸模 圆筒形件是最典型的拉深件。平板圆形坯料拉深成为圆筒形件的变形过程如图
图4.2.1拉深变形过程图4.2.2 拉深的网格试验
拉深过程中出现质量问题主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。凸缘区起皱是由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；传力区的拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。同时，拉深变形区板料有所增厚，而传力区板料有所变薄。这些现象表明，在拉深过程中，坯料内各区的应力、应变状态是不同的，因而出现的问题也不同。为了更好地解决上述问题，有必要研究拉深过程中坯料内各区的应力与应变状态。 图4.2.3是拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态。根据应力与应变状态不同，可将坯料划分为五个部分。
冲压模具课程设计--带凸缘无底筒形件
冲压模具设计课程设计 学院： 姓名：寒冰色手 学号： 专业：11机制
目录 1零件冲压工艺分析---------------------------------------------03 1.1 制件介绍---------------------------------------------------03 1.2 产品结构形状分析-------------------------------------------03 2.零件冲压工艺方案的确定--------------------------------------03 3冲模结构的确定-----------------------------------------------04 4.零件冲压工艺计算--------------------------------------------04 4.1零件毛坯尺寸计算-------------------------------------------04 4.2 排样------------------------------------------------------06 4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定------------------------06 4.4 冲裁力、拉深力的计算--------------------------------------07 4.5 拉深间隙的计算--------------------------------------------09 4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算--------------------------------09 4.7 计算模具刃口尺寸------------------------------------------09 4.8 计算模具--------------------------------------------------10 5. 选用标准模架----------------------------------------------12 5.1 模架的类型------------------------------------------------12 5.2 模架的尺寸------------------------------------------------12 6. 选用辅助结构零件------------------------------------------13 6.1 导向零件的选用--------------------------------------------13 6.2 模柄的选用------------------------------------------------13 6.3 卸料装置--------------------------------------------------14 6.4 推件、顶件装置--------------------------------------------14 6.5 定位装置--------------------------------------------------14 7 参考文献--------------------------------------------------14
圆筒形件拉深尺寸计算和成形过程模拟
圆筒形件拉深尺寸计算和成形过程模拟 摘要：在冲压生产中，拉深是广泛使用的工序。通过拉深可获得筒形、阶梯形、锥形、球形等零件。平板毛坯拉深成筒状开口零件时口部出现飞边卷口现象，对 此进行切边设计。 关键词：筒形件；模具结构；拉深间隙 Dynaform作为近年来板料成形数值模拟技术中常用的软件，可以预测成形过 程中板料的破裂、起皱、回弹等，从而帮助设计人员显著减少模具开发设计时间 及试模周期。在利用该软件进行模拟分析时，应该采用理论计算和软件模拟共用，以找出合适的成形工艺。带凸缘的圆筒形件是日常生活中常用的零件，如不锈钢 的面盆、压力锅的锅盖等物品，均属于带凸缘的圆筒形件。本文利用所给的拉深件，首先计算了拉深过程中的部分尺寸，而后在理论计算的基础上，结合Dynaform软件对零件的拉伸过程进行模拟，找出了较为合适的压边力，从而为后 续拉深模具设计提供依据。 1、带凸缘圆筒形件拉深尺寸计算 图1是带凸缘圆筒形件的零件图，其壁厚为2mm，材料为304不锈钢，精度 为IT14级。本文计算的拉深尺寸包括拉深毛坯的尺寸、拉深次数的计算、压边装 置的使用与否以及压边力的计算。 1.1带凸缘圆筒形件毛坯尺寸的计算 由图1，零件的厚度t=2mm，因此在计算毛坯尺寸时应采用中线尺寸计算。 该零件的相对直径dt/d=380/320=1.18，其中dt为凸缘直径，d为圆筒件底部直径，取修边余量δ=6mm。由拉深毛坯尺寸的计算公式可知： 根据图1，d4=380+2δ=392mm，r=6mm，d2=d+2r=332mm，H=98mm 由此计算出防尘盖毛坯尺寸： 1.2是否需要压边装置和拉深次数的计算 本零件采用普通平面凹模拉深，毛坯不起皱条件为： t/D≥（0.09～0.17）（1-m） 由图1和D可计算出：t/D=2/527=0.38%，总拉深系数m=d2/D=332/527=0.63。 因此（0.09～0.17）（1-m）=0.0333～0.0629，则t/D<（0.09～0.17）（1-m），因此该零件拉深时需使用压边圈。 查表得出，该零件总拉深系数大于其极限拉深系数0.55，因此可一次拉深成形。 1.3压边力的计算 一次拉深成形时的压边力：FY=Ap，查表可知，根据零件的复杂程度，p可以 取值为2.5、3和3.7MPa。因本文中零件为简单的带凸缘圆筒形件，因此取P值 为2.5Mpa。压边圈的面积应与凸模相配合，其最大直径考虑与毛坯重合，由此计算出： FY=Ap≈π（263.52-1722）×2.5≈312809N 综上所计算的结果，该零件拉深毛坯的尺寸D=527mm，可一次拉深成形，拉 深过程中需要使用压边圈防止起皱，压边力FY=312809N。 为验证理论计算的正确性及在此压边力下是否可以得到合格的零件，利用Dynaform软件对其成形过程进行模拟。
无凸缘圆筒件拉深工艺与倒装复合模具设计说明
目录 一、零件的工艺性分析 (2) 二、制定工艺方案 (3) 三、主要工艺参数的计算 (3) 四、排样及材料利用率的计算 (4) 五、冲压力的计算、压力中心的确定、压力机的选择 (6) 六、模具的总体设计 (8) 七、工作零件的尺寸的计算 (9) 八、标准件的选用 (16) 九、工作零件加工的工艺过程 (19) 十、冲压工艺卡片 (21) 十一、模具的装调和模具的制造注意事项 (22) 十二、总结 (24) 十三、参考文献 (25)
一零件的工艺性分析 零件名称：无凸缘圆筒件 生产批量：大批量 材料：10钢 材料厚度：2mm 冲裁件的工件是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般地讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该工件的冲压工艺性好，否则，该工件性能就差。当然工艺性的好坏是相对的，她直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实用性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。零件尺寸公差无要求，故按IT14级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该工件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。材料为10钢，厚度为2mm. 二制定工艺方案
一般对于这样的工件，通常采用先落料，后拉深的加工方法，采用这种方法加工的工件外观平整毛刺小产品质量高。由于该工件的生产批量为大批量生产，如果把二道工序放在一起，可以大大提高生产效率并减轻工作量，节约能源，降低成本，而且可以避免原有的加工方法中将手伸进模具中的问题，对操作者的安全很有利。，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大，则适合落料-拉深复合冲压，因此只需一副模具，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。所以采用复合模生产。 三 主要工艺参数的计算 1.毛坯尺寸的计算 D=2256.07 2.14r rd dh d --+ =221356.0701372.12870470X X X X X --+ ≈105 则毛坯的直径D=105mm 3.确定是否加修编余量 根据冲压件相对高度：4.07028==d h ＜0.5 可以不考虑加修边余量。 4.确定是否需要压边圈
课程设计带凸缘筒形件首次拉深的拉深模设计
恩施职业技术学院 课程设计 课程名称_ 冲压工艺与模具设计 _ 题目名称带凸缘筒形件首次拉深设计 学生学院恩施职业技术学院 专业班级模具设计与制造091261班 学号 09126152 学生姓名夏满 指导教师黄雁飞 20 11 年05 月12日
设计目录 设计目的 通过此次拉深模实际旨在让我们了解一般拉深模的设计思路，设计歩骤，把课堂上的理论知识综合起来，提高我们对模具设计的认知能力，进而能独自设计出来一套模具。 任务书………………………………………………………………………………………………………………………. 一，工艺分析…………………………………………………………………………………………………………………… 1，冲压工艺方案的确定2，工艺流程 二，工艺参数计算……………………………………………………………………………………………………………. 1，修边余量的计算 2，初算毛坯直径 3，判断能否一次拉出 4，计算拉深次数及各工序的拉深直径 5，首次拉深凹模、凸模圆角半径的确定 6，毛坯直径的调整 7，第一次相对高度的校核 8，计算以后各次拉深直径 9，画出工序图 三，零件的排样及压力机吨位的选择……………………………………………………………………………… 1，零件的排样 （1）零件排样 （2）一个歩距范围内的材料利用率 2，压力机吨位的选择 （1）冲裁力的计算 （2）压边力的计算 （3）拉深力的计算 （4）卸料力的计算 （5）总压力 四，模具的结构形式及模具工作部分尺寸的计算…………………………………………………………… 1，模具的结构 2，卸料弹簧的选取 3，模具工作部分尺寸的计 （1）落料模 （2）拉深模
筒形件拉深工艺计算
题目：如图，求图示的筒形件的毛坯展开尺寸， 拉深次数，各次成品尺寸。 材料：10号钢。 料厚：2mm 。 附表：采用或不采用压边圈条件 解：由题意及图可知，此工件料厚21m m m m δ=>，因此零件按中线尺寸计算。即 圆筒直径D=28mm ，圆角半径r=4mm ，h=75mm 。 1、 在实际计算中，要增加修边余量h ?， 由 75 2.728 h D ==，查表8-15得 当H=50~100mm 时，2~6h m m ?=取6h m m ?=。 2、 计算毛坯展开尺寸 如图，d=28mm ，h=75mm ，81H h h m m =+?=，r=4mm 。 由公式8-54得 D = 814 = - 98.26m m = 3、 确定是否采用压力圈 2 1001002.035 98.26 t D ?= ?= 略大于2，为保证拉深件质量，根据上面附表，第一次拉深时，采用压边圈。 查表8-14得，第一次许用极限拉深系数[]10.5m =，
由[]11d m D =得，[]110.598.2649.13d m D mm ==?= 1 2 1001004.071.5 49.13 t d ?= ?= >，由上面附表知，不需要压边。 随着D 减小，100t D ?增大，以后各次都不需要压边。 4、 确定拉深次数 由 2100100 2.03598.26 t D ?= ?=，查表8-14得 首次拉深的极限拉深系数 []10.5m =。 工件总的拉深系数 280.28598.26 d m D = = = 因[]1m m <，故工件不能一次拉深成形。 由表8-14得，第二、三、四、五……次的极限拉深系数 []20.75m =，[]30.78m =，[]40.82m =，[]50.85m =…… [][][]1230.50.750.780.2925m m m m =??=> [][][][]12340.50.750.780.820.24m m m m m =???=< 需要进行四次拉深。 5、 确定各次拉深系数 由各次的拉深极限系数，算出各次拉深系数 []11d m D = ，[]221 d m d = ，[]332 d m d = ，[]443 d m d = ， [][][][]412340.2498.2623.57d m m m m D mm ==?=， 显然423.5728d mm mm =<，说明允许的变形未用足。 为保证428d d m m ==，应对各次的拉深系数做适当调整，使其均大于相应的极限拉深系数。 经计算调整后，各次实际拉深系数为 10.56m =，20.78m =，30.80m =，40.82m =， 则调整后各次拉深直径为 110.5698.2655d m D m m ==?= ()155257d m m '=+=
无凸缘筒件拉深件模具设计
冷冲模课程设计说明书 无凸缘筒件的模具设计 第1章概论 (1) 冲压模具在制造业的地位 (1) 冲压模具的历史发展与现状 (1) 第2章工艺方案分析及确定 (2) 冲压件工艺分析 (2) 2.1.1 产品机构分析分析 (2) 冲压工艺的确定 (3) 第3章模具结构的确定 (4) 坯料尺寸计算 (4) 排样 (5) 各工序尺寸计算 (6) 压力计算与设备选择 (9)
拉深模工作零件设计与计算 (9) 卸料弹簧计算 (10) 压边的橡胶计算 (11)
第4章模具结构的确定 (12) 模具的形式 (12) 定位装置 (12) 导向零件 (12) 模架 (13) 第5章落料拉深模具结构图 (14) 第6章二、三次拉深模具结构图 (15) 第7章模具零件的加工工艺过程 (16) 结束语 (18) 参考文献 (19)
第1章概论 冲压模具在制造业的地位 冲压是使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工称为冷冲压。 模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。 模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧钢钢板或钢带为坏料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。 冲压模具的历史发展与现状 模具的出现可以追溯到几千年前的陶瓷烧制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。19世纪，随着军火工业、钟表工业、无线电工业的发展，模具开始得到广泛的使用 20世纪50年代中期以前，模具设计多凭经验，根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具，但对所设计模具零件的机械性能缺乏了解。20世纪70年代至今计算机逐渐进入模具生产的设计、制造、管理等各个领域，使得模具设计、加工精度与复杂性不断提高，模具制造工期不断缩短。
拉伸件模具设计
分类号单位代码10642 密级公开学号 课程设计 论文题目：筒型拉伸件的设计 姓名： 学号： 专业：机械工程 班级：4班 中国 重庆 二〇一五年五月
目录 前言 (2) 一．冲压件工艺分析 (2) 1.工艺方案的分析 (3) 2.主要工艺参数计算 (3) 三．计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机 (5) 1.落料力的计算 (5) 2.计算卸料力和顶件力 (6) 3.计算拉深力 (6) 4.计算压边力 (6) 四．磨具零件主要工作部分尺寸计算 (6) 1.落料刃口尺寸计算 (6) 2.拉深凸凹模工作尺寸计算 (7) 1.装配图 (8) 2.卸料装备的选择 (9) 3.压力机的选择 (9) 4.总结 (9) 前言 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。 一．冲压件工艺分析 1.材料：该冲裁件的材料是79NiMo4,具有较好的可拉深性能。 2.零件结构：该制件为圆筒形拉深件，故对毛坯计算重要。
模具毕业设计44盒形件落料拉深模设计
摘要 (1) 前言 (2) 1. 工件的工艺性分析 (3) 1.1 冲压件的工艺性分析 (3) 1.2 拉深件的工艺性分析 (3) 1.3 材料的工艺性分析 (4) 1.4 拉深变形过程的分析 (4) 2. 冲压工艺方案的确定 (7) 3. 模具的技术要求及材料选用 (9) 4. 主要设计尺寸的计算 (11) 4.1 毛坯尺寸的确定 (11) 4.2 冲压力的计算 (12) 4.3 拉深间隙的确定 (13) 4.4 冲裁件的排样 (14) 5. 工作部分尺寸计算 (17) 5.1 拉深凸凹尺寸的确定 (17) 5.2 圆角半径的确定 (18) 6. 模具的总体设计 (20) 6.1 模具的类型及定位方式的选择 (20) 6.2 推件零件的设计 (21) 7. 主要零部件的结构设计 (23) 7.1 工作零件的结构设计 (23) 7.2 其他零部件的设计与选用 (24) 8. 模具的总装图 (27) 9. 模具的装配 (28) 结束语 (29) 致谢 (30) 参考文献 (30)
我设计的是一个落料拉深复合冲裁模，在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料。再结合老师布置的题（设计一个工件为盒形件的复合冲裁模），我充分运用了资料上所有设计模具中通用的表、手册等，如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等，然后再集结了自己平时的所学，还有通过对工件的零件、模具工作部分（凸凹模、拉深凸模、落料凹模）、模具装配图的绘制，我的绘图功底也有了一定程度地提高。 本次设计的主要内容：工件的工艺性分析；冲压工艺方案的确定；模具的技术要求及材料选用；主要设计尺寸的计算；工作部分尺寸计算；模具的总体设计；主要零部件的结构设计；模具的总装图；模具的装配等。 我觉得通过本次的毕业设计，达到了这样的目的： 1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具（落料拉深冲裁模）设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。 2.巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。 3.掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 关键词：冷冲压落料拉深
筒形件拉深模具设计说明
正文 如下图1所示拉深件，材料为08钢，厚度0.8mm，制件高度70mm，制件精度IT14级。该制件形状简单，尺寸小，属普通冲压件。试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
图1 一、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：该制件为圆桶形拉深件，故对毛坯的计算要。 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级确定工件尺寸的公差。 查公差表可得工件基本尺寸公差为： 74.0050+φ 74.0070+ 3.005+R 25.008.0+ 二、工艺方案及模具结构类型 1、工艺方案分析 该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用单工序模生产。 方案二：落料+拉深复合，后拉深二。采用复合模+单工序模生产。 方案三：先落料，后二次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。 方案四：落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。 方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具，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。方案三也只需要二副模具，制造难度大，成本也大。方案四只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。 2、主要工艺参数的计算 (1)确定修边余量 该件h=70mm，h/d=70/50=1.4,查《冲压工艺与模具设计》表4-10 可得mm h8.3 ? = 则可得拉深高度H H=h+h?=70+3.8=73.8mm (2)计算毛坯直径D 由于板厚小于1mm，故可直接用工件图所示尺寸计算，不必用中线尺寸计算。 D=2 257 dH d- + - dR .0 72 .1 4R =2 25 ? - ? 50? ? + 4 ? - 73 50 .0 57 50 5 72 8. .1 ≈ mm 130 (3)确定拉深次数
无凸缘圆筒形件落料拉深复合模具设计
无凸缘圆筒形件的落料——拉深复合模具设计 绪论 毕业设计是为了模具设计及制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要环节。目的就是为了运用我们所学课程的理论和生产实际知识，进行一次模具设计的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。冲压模具设计通过收集资料、工艺分析、工艺计算、确定冲模的结构设计，各个零部件的设计、绘制模具总装配图、零件图，最后完善和书写设计说明书，终于完成整个的设计过程。 目前，我国冲压技术及先进工业发达国家相比还有一定差距，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面及工业发达国家尚有相当大的差距。导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面及先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在
现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。 一、冲压成形理论及冲压工艺 加强冲压变形基础理论的研究，以提供更加准确、实用、方便的计算方法，正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸，解决冲压变形中出现的各种实际问题，进一步提高冲压件的质量。 研究和推广采用新工艺，如精冲工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其他高效经济的成形工艺等，进一步提高冲压技术水平。 二、模具先进制造工艺及设备 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，形成先进制造技术。模具先进制造技术主要体现如下方面： 1.高速铣削加工普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数。高速铣削
第四章 拉深工艺及拉深模具设计 复习题答案分析
第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案 一、填空题 1.拉深是是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变 形的冲压工艺。 2.拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的圆角而不 是锋利的刃口，其间隙一般稍大于板料的厚度。 3.拉深系数m是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值，m越小，则变 形程度越大。 4.拉深过程中，变形区是坯料的凸缘部分。坯料变形区在切向压应力和径向拉 应力的作用下，产生切向压缩和径向伸长的变形。 5.对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（１）变形区为凸缘部分； （２）坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向的伸长，即一向受压、一向收拉的变形；（３）极限变形程度主要受传力区承载能力的限制。 6.拉深时，凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的 主要障碍。 7.拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受较大的压应力的作用，导致材料 失稳_而引起。 8.拉深件的毛坯尺寸确定依据是面积相等的原则。 9.拉深件的壁厚不均匀。下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。 10.在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是不均匀的。即使在凸缘变形区也是 这样，愈靠近外缘，变形程度愈大，板料增厚也愈大。 11.板料的相对厚度t/D越小，则抵抗失稳能力越愈弱，越容易起皱。
12.因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是 经过多次拉深的拉深件，起口部质量更差。因此在多数情况下采用加大加大工序件高度或凸缘直径的方法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。13.拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉 强度。 14.正方形盒形件的坯料形状是圆形；矩形盒形件的坯料形状为长圆形或椭圆形。 15.用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确，因此对于形状复杂的拉深件， 通常是先做好拉深模，以理论分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模，直到得到符合要求的冲件时，在将符合要求的坯料形状和尺寸作为制造落料模的依据。 16.影响极限拉深系数的因素有：材料的力学性能、板料的相对厚度、拉深条件 等。 17.一般地说，材料组织均匀、屈强比小、塑性好、板平面方向性小、板厚方向 系数大、硬化指数大的板料，极限拉深系数较小。 18.拉深凸模圆角半径太小，会增大拉应力，降低危险断面的抗拉强度，因而会 引起拉深件拉裂，降低极限变形。 19.拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可减小，但过大的圆角半径会使 板料悬空面积增大，容易产生失稳起皱。 20.拉深凸模、凹模的间隙应适当，太小会不利于坯料在拉深时的塑性流动，增 大拉深力，而间隙太大，则会影响拉深件的精度，回弹也大。 21.确定拉深次数的方法通常是：根据工件的相对高度查表而得，或者采用推算 法，根据表格查出各次极限拉深系数，然后依次推算出各次拉深直径。 22.有凸缘圆筒件的总拉深系数m大于极限拉深系数时，或零件的相对高度h/d 小于极限相对高度时，则凸缘圆筒件可以一次拉深成形。 23.多次拉深宽凸缘件必须遵循一个原则，即第一次拉深成有凸缘的工序件时， 其凸缘的外径应等于工件的凸缘直径，在以后的拉深工序中仅仅使已拉深成
5 带凸缘筒形件的拉深
模块五带凸缘筒形件的拉深
一、项目导入（10分钟） 可采用拉深成型工序完成的零件的形态多种多样，通过本章节的学习，同学们已经掌握了圆筒形拉深件的拉深工艺及模具设计，那么除圆筒形拉深件以外，其他形态拉深件的成型方式是怎么样的呢？在本模块中将介绍典型的带凸缘筒形件的拉深工艺。 知识讲解（90分钟）。 4.5 带凸缘筒形件拉深 有凸缘筒形件的拉深变形原理与一般圆筒形件是相同的，但由于带有凸缘(图4-43)，其拉深方法及计算方法与一般圆筒形件有一定的差别。 1.有凸缘圆筒形件一次成形拉深极限 有凸缘圆筒形件的拉深过程和无凸缘圆筒形件相比，其区别仅在于前者将毛坯拉深至某一时刻，达到了零件所要求的凸缘直径d t 时拉深结束；而不是将凸缘变形区的材料全部拉入凹模内。所以，从变形区的应力和应变状态看两者是相同的。
图4-43有凸缘圆形件与坯料图图4-44拉深时凸缘尺寸的变化
图 4-46宽凸缘零件的拉深方法 分钟） 对右图中的带凸缘筒形件进行拉深工艺分析？确定拉深件的工艺方案，完成工艺计算?
查表得工件第一次拉深的最大相对高度 m 查表得第一次拉深时的拉深系数 1
推杆; 12-推板；13-紧固螺钉； 14-紧固螺栓； 15-空心垫板； 16-压边圈；螺母； 18-下模座 压边力的计算： 22 1[(2)]4 Y A F D d r P π=-+ 查表。计算得： 22 [152(7229.6)]334.8,40.8()0.8(15280)29.6 A KN D d t π=-+??==-=-?=其中r 6）压力机吨位的选择 203.934.8238.7KN F F >+=+=压拉
筒形件的拉深模具设计
新余学院课程设计任务书 2．模具整体方案设计：包括零件的工艺分析、模具类型的确定、压力中心计算、毛坯尺寸计算、压力机选择等。
第一章概述 一、模具概述 模具是高新技术产业的一个组成部分，是工业生产的重要基础装备．用模具生产的产品，其价值往往是模具价值的几十倍。模具技术是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技术，涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用．是冶金、材料、计量、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、检测等诸多工种共同打造的系统工程。用模具生产制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度等特点，这是其他任何加工制造方法所不及的。目前，模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业，模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重要标志之一。 二、冷冲模具工业的现状 到了21世纪．随着计算机软件的发展和进步．CAD／CAE／CAM技术日臻成熟，其现代模具中的应用越来越广泛。目前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，仍具有较大的差异，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。而一些低档次的简单冲模，则已供．过于求，市场竞争非常激烈。 三、冷冲模具的发展方向 发展模具工业的关键是制造模具的技术、相关人才以及模具材料。模具技术的发展是模具工业发展最关键的—个因素，其发展方向应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、质量好”和“价格低”的要求服务。为此，急需发展如下：1．全面推广模具CAD／CAM／CAE技术：：随着微机软件发展和进步，普及CAD ／CAM／CAE技术的条件已基本成熟，各企业需要加大CAD／CAM技术培训和技术服务的力度，同时进一步扩大CAE技术的应用范围。 2．模具扫描及数字化系统：高速扫描机和模具扫描系统具备从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，这样可以大大缩短模具研制制造周期。 3．电火花加工：电火花加工(EDM)虽然已受到高速铣削的严峻挑战，但其固有特性和独特的加工方法是高速铣削所不能完全替代的。 4．优质材料及先进表面处理技术：选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。 5．模具研磨抛光将自动化、智能化：模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，提高模具表面质量是重要的发展趋势。
无凸缘圆筒形工件的首次拉深模课程设计
课程设计说明书 课程名称：冲压模具设计与制造 题目名称：无凸缘圆筒形工件的首次拉深模 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 20 年月日
无凸缘圆筒形工件的首次拉深模 摘要：本文简要介绍了无凸缘圆筒形零件拉深成形过程，经过对筒形零件的生产批量、零件质量要求、零件结构以及使用场合的分析,将其确定为拉深件。用倒装拉深的方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，拉深工序性质、数目和顺序。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。同时具体分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等）的设计，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。 关键词：筒形件首次拉伸模倒装模
目录 设计任务 (1) 1.冲压件工艺分析 (1) 1.计算毛坯直径D (1) 2.判断拉深次数 (2) 3.模具压力中心的确定 (2) 2.确定排样裁板方案及材料利用率计算................................................. (3) 3.确定工艺方案 (3) 4.相关力的计算 (4) 1.计算压边力、拉深力 (4) 模具工作部分尺寸的计算 (4) 1.拉深模的间隙 (4) 2.拉深模的圆角半径 (4) 3.凸凹模工作部分的尺寸和公差 (6) 4.确定凸模的通气孔 (6) 模具总体的初步设计 (7) 设备的选择 (9) 关键零件的设计 (10) 1.凸模的结构设计 (11) 1.1凸模的尺寸设计 (11) 2.凹模的结构设计 (11) 2.1凹模的尺寸设计 (12) 装配图 (12) 总结 (14) 参考文献.................................................................................................................. . (15) 一、设计任务