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。
由于冲压加工具有上述突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位。板料冲压加工在国民经济制造行业中占有十分重要的地位,在机械、电子、汽车、航空、轻工业(如自行车、照相机、五金、日用器皿等生产)等领域有广泛的应用。由于冲压加工具有生产率高、生产成本低、操作简单、适合大批量生产等优点，在我国现代化建设中有着广阔的发展前景，因而需要大量的工程技术人员，国外发达国家对冲压加工技术的应用、研究和开发都比较重视。我国也非常重视冲压技术人才的培养，全国除了有几十所设有金属塑性加工专业外，还有为数众多的专科学校、职业技术学校培养冲压工艺与模具的各级各类技术人才。并且冲压是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。模具使大批量生产同行产品的工具，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。
冷冲压的推广和发展少、无且屑加工是提高机械加工、提高生产率的技术发展方向。介于模具是实现少、无切屑加工的重要工艺装备之一，因此，随着生产的高速度发展个冷冲压、精冲压、冷挤压、温（热）挤压、半液态挤压、旋压、爆炸成型等少、无且屑加工新工艺的推广使用，对模具的产量和质量提高到了很高的要求，许多企业因为模具影响来新工艺的应用，设置影响到产品试制或生产，以模具技术水平的先进与落后（主要表现在模具制造周期、使用寿命、模具制造精度及成本等四个方面）是能否多快、好、省的发展机电工业产品的关键，也是衡量工业发展程度的重要标志之一。“产品要发展，模具是关键”这一点，应该引起我们的足够重视。
近年来，我国模具行业的广大工人、干部和技术人员，以实现四个现代化为奋斗目标，在模具结构、加工工艺新材料应用和模具使用等方面取得来可喜的成绩，为机电产品的生产和发展做出了贡献。
当前各种模具设计和制造技术的发展主要趋势是：
(1)模具的设计与结构纲要与成型工艺的高速自动精密化相适应，即发展高效率、高寿命、高精度的模具；
(2)积极开展标准化工作，扩大标准件范围，推行模具典型组合结构，
最大限度地缩减模具临时的设计和制造工作量。
(3)采用计算机辅助设计，提高设计质量，缩短设计周期。
(4)减少模具制造中的手工操作比例，采用计算机辅助制造模具，提高加工自动化程度，发展电工技术，发展反馈控制自动仿行机床，扩大数控铣床的应用。
(5)发展各类建议模具及建议模具的各类材料，以适应小批和试制的生产需要；
(6)发展高强度、高寿命及特殊性能的模具钢材；
(7)发展模具表面处理工艺，提高寿命。
总的来说我国模具工业起步晚、基础差，就总量来看，大型、精密、复杂、长寿命模具产需矛盾仍然十分突出。为了进一步振兴模具工业，国家有关部门进一步部署，相信在政府的大力支持下，通过本行业和相关行业以及广大模具工作者的共同努力，我国模具工业水平必将大大提高，为国家经济建设做出更大的贡献。
冲压模具设计与制造课程设计
1零件及其冲压工艺分析
图 1-1
该零件为空心圆筒形件的拉深，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对零件的厚度变化也没有要求。在满足工艺性要求时，进行大批量生产，一般采用拉深成形。圆筒形件的毛坯为圆形板料，可以通过落料获得。因此，该零件在满足冲压工艺性要求的前提下，采用的冲压工 序是落料、拉深，可在最后再安排一道修边工序达到要求。
该零件的外径为φ20，精度等级为IT14级，拉深工艺容易保证。
该零件的圆角半径R2能满足拉深工艺对该处圆角的要求。[R ≧（2—3）t]
上所述，该零件的精度及结构尺寸都能满足冲压工艺要求。在大批
量生产时，可用冲压加工。冲压的基本工序是落料拉深。
1.1 工艺计算
由图可知，因为材料的厚度是0.5㎜，所以：
零件的直径为 ｄ﹦20－0.5﹦19.5 ㎜
零件的高度为 ｈ﹦10－0.25＝9.75 ㎜
圆角的半径为 ｒ﹦2 ㎜
料的厚度为 ｔ﹦0.5 ㎜
图
1-2
1.2 毛坯尺寸的计算
由于板料的厚度是0.5㎜，故可直接但工件的尺寸计算，不必按中
心线尺寸计算。因此：
h
d ﹦9.75
0.519.5=
查《实用冲压技术手册》表4-4[10]。可查得：修边余量δ﹦1 ㎜则
H ﹦ｈ＋δ﹦9.75＋1﹦10.75 ㎜
依据圆筒形件拉深时的毛坯尺寸计算公式（式4—1）[10]为：
D 将19.5d =㎜，10.75H =㎜，20.25 2.25r =+=㎜
代入上式中，即得毛坯的直径为：
34D == ㎜
1.3 拉深次数的确定
1.3.1 确定是否用压边圈
因 0.5100100 1.47234
t D ??==< 由《冲压模具设计与制造》表 4.4.4[3]可查得：可以不用压边圈，但
是为了保险起见，首次拉深仍采用压料圈。采用压料圈后，首次拉深可
以选择较小的拉深系数，有利于减少拉深次数。
查表4.4.3[5]可得极限拉深系数：
1m ﹦0.50～0.53 取 1m ﹦0.53
2m ﹦0.75～0.76 取 2m ﹦0.76
零件所需的拉深系数：
m ﹦1190.5733.43d D m ==>
所以该零件能一次拉深成形。
2工艺方案的确定
根据以上分析，冲压该零件可能有以下三种方案：
方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。
单工序模易于制造和维修，模具在冲床上安装时，调整间隙的均匀度困难，凸模与凹模的相对正确位置只能靠冲床导轨与滑块的配合精度来保证，因此模具的导向精度低，使用安全性差，不是与薄板料的冲裁。虽然模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求
方案二：落料—拉深复合模。采用复合模生产。
调料在复合模中进行冲裁时，一次定位就可以完成冲裁件的内外形尺寸，故制件的内外形的位置尺寸精度高，生产效率高、生产效率高，适合位置精度高、生产批量大的制件选用。但这种模具结构复杂，制造困难、周期长，当制件内外形尺寸像差较小时也不宜选用复合模。
复合模结构上的特点是具有既是落料凸模又是冲孔凹模的所谓凸凹模。利用复合模能够在模具的同一部位上同时完成制件的落料和冲孔工序，从未而保证冲裁件的内孔与外援的相对位置精度和平整性、生产效率高；而且条料的定位精度比连续模低，模具轮廓尺寸也比连续模小。但是，模具结构复杂，不易制造，成本高，适合于大批量的生产。而且只需一副模具，生产效率高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难
方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。
压力机一次冲程中，在模具不同部位上同时完成数道冲裁工序的模具，称为连续模。使用连续模可以减少模具和设备数量，提高生产效率，而且容易实现生产自动化。但连续模比简单模制造复杂，成本也高。虽然只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便。
通过对上述方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压采用方案二为佳[9]。
3 主要工艺参数的计算
3.1 毛坯尺寸的计算
根据表面积相等原则，有解析法求该零件的毛坯直径D 。已求得 D ﹦34 ㎜
3.2 排样及相关尺寸的计算
根据零件的工艺性的要求，采用有废料直排的排样方式，排样图3-3所示如下：
3.2.1 冲裁件面积的计算
2
907.464D A π== ㎜
3.2.2 板料厚度是ｔ﹦0.5 ㎜，则表2.5.2可查得
工件间的搭边值： 1a ﹦1.2 ㎜
侧面间的搭边值： a ﹦1.5 ㎜
条料与导料板的间隙： m i C ﹦0.5 ㎜
因此条料宽度的值如下：
B=D+2a+C=34+2 1.5=37? ㎜
3.2.3 步距[3]
134 1.235.2S D a =+=+= ㎜
3.2.4 一个步距内材料的利用率[3]
η﹦
1134907.4610068.335.237
nA BS ?=?%=%? 3.2.5 成形次数的确定
由前所述，零件可一次拉深成形，所以采用落料—拉深复合模。 3.3 冲压工序压力的计算
3.3.1 计算压边力
由表4.24[3]确定压边力的计算： 221[(2)]4Q d F D d q r π=-+
式中，2d p r r == ㎜，119.5d = ㎜，由表4.25查得: 1.0P MPa =
。 把各已知数据代入上式，得压力为：
22[34(19.522)]14744Q F N π=
-+??=
3.3.2 计算压边力 查表
4.17[3]计算拉深力
11b F K d t πσ=
已知0.57m =，由表4.18查得10.7K =，70b MPa σ= 。代入上
式得 0.719.50.5F π=?
??=拉 N
3.3.3 计算冲裁力 b F σ冲=Lt [3]
已知0.5t =㎜，70b MPa σ=，223444L D ππ=
=?907.92= ㎜，代入
上式为 0.57031777N F ??= 冲 = 907.92
3.3.4 综合以上计算可得总的冲压力
F 压1.4F F )1.4(150********Q
N ≥+=?+=（） N 故 F 压＝F 冲＋F 拉＋Q F ＝31777150147433752N ++（
）= N 因该副模具采用的是正装的复合模，固定卸料与推件。
3.3.5 选用冲压设备
设备类型选择的主要依据是所完成的从压工序性质、生产批量、
冲压件的尺寸及精度要求、现有设备条件等。
中小型冲压件主要选用开式单柱（或双柱）的机械压力机；大、
中型冲压件多选用双柱闭式的机械压力机。根据冲压工序可分别选用通用压力机、专用压力机（挤压压力机、精压力、双动拉伸压力机等）；大批量生产时，可选用高速压力机或多工位自动压力机；小批量生产，尤其大型后半零件的成行时，可采用液压机。
压力机技术参数选择主要依据是冲压件尺寸、变形力大小及模具
尺寸，并进行必要效核。
压力机的行程，必须保证成型备料能够放入、成型零件能够取出。 压力机的装模空间必须与冲模总体结构尺寸相适应。压力机工作
台面的尺寸应大于模具的总体平面尺寸，并留有安装固定的余地。压力机的装模高度货币和高度应与模具的闭合（封闭）高度相适应。模具与压力机相关的尺寸以在以上算出来。
冲模的闭合高度是指指模具工作形成终了时，上模座的上平面只
小木做得下平面之间的距离。而压力机装模高度是指压力机滑块在下止点时，滑块下平面之垫板上平面之间的距离。封闭高度和装模高度相差一个垫板厚度。没有垫板的压力机，其封闭高度与装模高度相等。
冲模的封闭高度必须在压力机的最大装模高度和最小装模高度之
间。一般取：
10)(5)(1min 1max +-≥≥--H H H H H
式中：max H —— 压力机最大封闭高度（㎜）；
min H —— 压力机最小封闭高度（㎜）；
1H —— 冲模的封闭高度（㎜）；
H —— 垫板高度（㎜）。
根据冲压工艺力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机23 2.3
J 。
其参数如下：
公称压力：25 吨
滑块行程：65 ㎜
行程次数：120次
最大闭合高度：220毫米
连杆的调节长度：45毫米
工作台前后×左右：300×450毫米
电动机的功率： 1.5千瓦
4 模具工作部分尺寸的计算
4.1 拉深模的间隙
由表4.28[3]查得拉深模的单边间隙为
1.10.552
Z t == ㎜ 则拉深模的间隙 1.1 1.1Z t == ㎜
4.2 拉深模的圆角半径
凹模的圆角半径按表4.3[3]选取，2d r r == ㎜。
4.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差
由于共建要求内形尺寸，则以凹模为设计基准。土木尺寸的计算见表4.29[1]。
max 0(0.75)d d D D δ
+ =- 将模具公差按14IT 级选取，则0.04d δ= ㎜。
把max 20D = ㎜，0.52?= ㎜，0.04d δ= ㎜代入上式，则凹模尺寸为
0.040.04
00(200.750.52)19.61d D ++ =-?=㎜
间隙取在凸模上，则凸模的尺寸按表4.29[1]计算，即
max 0(0.75)p p D D Z δ -=-?-
把max 20D = ㎜，0.52?= ㎜，0.03p δ= ㎜， 1.1Z = ㎜代入上式，则凸模尺寸为
00.03(200.750.52 1.1)p D -=-?-＝18.5100.03 - ㎜
4.4 确定凸模的通气孔
由表4.32[3]查得，凸模的通气孔直径为5㎜。
5 计算成型部件的尺寸
5.1 冲裁凸、凹模刃口尺寸的计算
由图可知，该零件属于无特殊要求的一般落料件。外形尺寸φ34㎜
根据表32.4[]查得其公差为，00.134φ -
㎜。 由表2.3.2[3]查的：
Zmax ﹦0.03㎜ Zmin ﹦0.02㎜
Zmax －Zmin ﹦0.03－0.02﹦0.01㎜
由标准公差表查得：
工件尺寸φ34㎜，公差等级为IT14级。由此可得到：取x ﹦0.5㎜。
设凸、凹模按IT6和IT7级加工制造, 则
查表2.4. 1[4]可得:：A δ﹦0.03，T δ﹦0.02。
A D ﹦max 0()A D X δ
+ - ＝（0.02503410.1)+ -? ㎜＝0.025033.9+ ㎜ T D ﹦0min ()A d
D Z δ +-＝00.016(33.90.02) - - ㎜= 00.01633.88 - ㎜ 校核 0.016＋0.025﹦0.041㎜＞0.01㎜。（不能满足间隙公差条件） 因此，只有缩小T δ 、A δ，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内。
由此可取：
T δ≤0.4(Zmax －Zmax) ﹦0.4×0.01﹦0.004㎜
A δ≤0.6(Zmax －Zmax) ﹦0.6×0.01﹦0.006㎜
A D ﹦φ0.0250
33.9+ ㎜ T D ﹦φ00.01633.88 -
㎜
6 模具的总体设计
6.1 模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，为提高生产率，降低模具的制造难度，减少制造成本，常用落料拉深复合模，但要求落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚不能过薄，否则强度不够，此设计中凸凹模的壁厚为：
3420722
D d b mm --=== 由板料厚度t=0.5mm ，可查的凹模的最小壁厚a=1.6mm ，最小直径D=15㎜。因此能保证其足够的强度，采用复合模是合理的。
6.2 定位方式的选择
为了保证模具正常工作并冲出合格的制件，要求在送进的平面内，毛坯（块料、条料）相对于模具的工作零件处于正确的位置。毛坯在模具中的定位有两方面内容：一是在与送料方向垂直方向上的定位，通常称为送进导向；二是在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，通常称为挡料。
因为该模具使用的是条料，所以导料采用导料板。送进步距的控制采用挡料销。
6.3 卸料、出件方式
由于拉深深度不能太大，材料较薄，因此可采用落料正装式，拉深倒装式，模座下安装铰冲器，兼作压力与冲件装置，另设有弹性卸料和刚性推件装置模具采用固定卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。
6.4 连接与固定零件的选择
冲模的连接与固定零件大都以标准化了，设计时查阅模具零件手册选用[7]。
6.4.4 模柄
模柄又称为模把。通过它将上模与冲床的滑块连在一起。模柄的结构形式有：通用模柄；压入式模柄，与上模板压入时H7/h6配合，模柄
装入后要与上模板一起平顶面，并与模柄轴线有良好的垂直度；螺旋式模柄，它具有拆卸方便，又不降低上模板强度等优点，但这种模柄轴线与上模板垂直度较差；根据以上模柄的特点，应选择压入式模柄。
6.4.2 垫板
垫板的作用是直接承受和扩散凸模传来的压力，以减少上模板所承受的单位压力，保护凸模顶端面的上模板面不被凸模顶端压陷，冲模是否加垫板，要根据上模板单位承压力的大小确定。
6.5导向方式的选择
该副模具可以选用的导柱有后侧的导柱和中间导柱，后侧导柱一般应用于公差等级要求不高的情况下。但是由于导柱在一侧，冲压时容易产生偏心力矩，使模具偏斜，影响模具寿命和工件的质量。而中间导柱应用于公差等级要求高的场合。因为工件的公差等级要求一般，且工件较小，对工件的质量无特殊要求。所以考虑到装模力使模具采用后侧布置导柱导套模架。
7 主要零部件设计
7.1 工作零件的结构设计
为了实现先落料后拉深，模具装
配后，使拉深凸模的端面比落料凹模
端面低。图7-1所示为拉深凸模，其
长度可按下式计算：
27-mm L H H H =+=固凹低
式中：H 固——凸模固定板的厚度，
10mm H 固=；
H 凹——凹模固定板的厚度，
20mm H 凹=；
H 低——装配后，拉深凸模的
端面低于落料凹模端
面的高度，根据板厚大
小，决定mm H 低=3；
凸凹模因为型孔较多，为了防止
淬火变形，除了采用工作部分局部淬
火（硬度58~62HRC ）外，材料也用
淬火变形小的CrWMn 模具钢。
7.2 其他零部件的设计与选用
7.2.1 弹性元件的设计
顶件板在成形过程中一方面起压边作用，另一方面还可以将成形后在拉深凸模上的工件卸下，其压力由标准缓冲器提供。
7.3.2 模架及其他零部件的选用
模具选用中间导柱标准模架，可承受较大的冲压力。
导柱2010//mm mm d L φ=??，导套///m m m m m m d L D ??分别为φ20?65?32。
上模座厚度取25mm ， 即
H 上模=25mm ； 上模垫板厚度取10mm ， 即
H 垫=10mm ； 弹性卸料板厚度取10mm ，即
H 卸=10mm ； 下固定板厚度取10mm ， 即
H 下固定=10mm ； 下模垫板厚度取10mm ， 即
H 下垫板=10mm ；
下模座板厚度取30mm，即H下固定=10mm；
模具闭合高度H闭：
H闭= H上模+H垫+H下固定+H下垫板+H凹模+H凸凹模+H-
下凹模Hλ= （2.5+10+36+20+10+10+30-15）=126mm；
式中：H凸凹模——凸、凹模的高度，H凸凹模=36mm；
H凹模——凹模的厚度，H凹模=20mm；
Hλ——凸、凹模进入落料凹模的深度，Hλ=15mm；
可见该模具闭合高度小于所选压力机23 6.3
J-的最大装模高度（170mm），可以使用。
8 模具总装图
由以上设计，画出模具总装图（如图8-1所示），为了实现落料，后拉深，应保证模具装配后拉深凸模的端面比落料凹模端面低3mm。
模具工作过程：将条料送入弹性卸料板12下长条形槽中，平放在凹模面上，并靠着槽的一侧，压力机滑块带着上模下行，凸凹模9下表面首先接触条料，并与压边圈14一起压住条料，先落料，后拉深。当拉深结束后，上模回程，落料后的条料弹性卸料板12从凸凹模上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块5从凸凹模中刚性打下，用手工将工件取走后，将条料往前送进一个步骤，进行下一个工件的生产。
9 工作零件的加工工艺
本副模具工作零件都是旋转体，形状比较简单，加工主要采用车削。
9.1 凸模加工工艺过程
圆形凸模加工比较简单，热处理前毛坯经车削加工，配合面留有适当磨削余量；热处理后，经外圆磨削即可达到技术要求。
9.1.1 凹模加工工艺过程
热处理前可采用钻、铰（镗）等方法进行粗加工和半精加工。热处理后型孔可通过研磨或内圆磨削精加工。
9.1.2凸凹模工作型面的机械加工方法
凸凹模零件一般由两部分组成，即工作部分（用于冲压工件）和非工作部分（用于装配和连接等），非工作部分可采用普通机械加工方法，如车、铣、刨、磨、钳等。工作部分由于形状结构复杂，经热处理后硬度高等原因，热处理之前采用车、铣、刨、磨等进行粗加工或半精加工，热处理之后再进行精加工[9]。
10 模具的装配
本模具的装配选择凸、凹模为基准件，先装上模，再装下模。具体装配过程如下：
10.1装配下模部分
10.1.1在已装配凹模的固定板上面安装定位板
将已经装好凹模、定位板的固定板置于下模座上，找正中心位置，用平行夹头夹紧，依靠固定板的螺钉孔在钻床上对下模座预钻螺纹孔锥窝。拆开固定。按已经预钻的锥窝钻螺纹底孔并攻螺纹，再将凹模固定板重新置于下模座上找正位置，用螺钉紧固，钻、铰定位销孔，装入定位销[8]。
10.2装配上模部分
（1）将卸料板套装在凸凹模上，两者之间垫入适当高度的等高垫铁，用平行夹头夹紧。以卸料板上的螺孔定位，在上垫板上钻出锥窝。
（2）将已装入卸料板的凸凹模插入凹模孔中，在凹模和卸料板之间放等高垫铁，并将垫板置于固定板上，再装上上模座。用平行夹头夹紧上模座和卸料板，以卸料板上的孔定位，在上模座上钻锥窝。然后拆开以锥窝定位钻孔后，用螺钉将上模座、垫板、卸料板连接并稍加紧固。
（3）调整凸、凹模的间隙
将已装好的上模部分套装在导柱上，调整位置使凸凹模插入凹模孔中，根据配合间隙采用前述调整配合间隙的适当方法，对凸、凹莫间隙调整均匀。并以纸片作材料进行试冲。如果纸样轮廓整齐、无毛刺或周边毛刺均匀，说明配合间隙均匀。如果只有局部有毛刺，说明配合间隙不均匀，需重新调整均匀为止。
（4）配合间隙调整好，将凸凹模卸料板螺钉紧固。钻铰定位销孔，宾杆状定位销定位[10]。
（5）在橡胶圈的作用下卸料板处于最低位置时，凸凹模下端应比卸料板下沿短0.5mm，并上下灵活运动。
10.3冲裁模具的试冲
模具装配以后，必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因以利改正。并能够对模具进行适当的调整和修理，直到模具正常工作冲出合格之间为止。
冲裁模具经试冲合格后，应在模具模座正面打刻编号、冲模图号、制件号、使用压力机型号、制造日期等。并涂油防锈后经检验合格入库。
结论
本课程设计是我们进行完了三年的模具设计与制造专业课程后进行的，它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习，也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。
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
轴承端盖冲压模具设计说明书
1.冲压工艺性分析及冲压模方案确定 工件名称：端盖 生产批量：大批量 材料：F 08 材料厚度：2mm 零件图
1.1 冲压工艺性分析 （1）冲压件为F 08钢板，是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能； （2）该工件没有厚度不变的要求，因此工件的形状满足拉深工艺要求。各圆角尺寸R=1mm ,满足拉深对圆角半径的要求。由φ24+00.23mm 查参考文献[1]中表7.14可知它的尺寸精度为IT13级，满足拉深工序对工件的公差等级的要求。 （3）该零件的外形是圆形，比较简单、规则。工件中间有孔，且孔在平面上，。这部分可以用冲裁工序完成. （4）零件图上未标注尺寸偏差的，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查参考文献[1]中表7.14，各尺寸为： 6.1-00. 36mm R10036.0-mm R7036.0-mm 3.005+φmm 48435.0±mm 。 1.2 工艺方案及模具结构的确定 根据工件的根据工件的工艺性分析，可知冷冲压要完成的基本工序有：拉深、落料、冲孔和整形。由此制定两套工艺方案： 方案一：先落料，然后冲孔，再拉伸，三个简单模,此方案模具结构简单，使用寿命长，制造周期短，但是需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生产率低，难以满足零件大批量生产的要求，而且工件尺寸的累积误差大，所需要的模具操作人员也比较多。 方案二：拉深、落料、冲孔复合模。此方案模具结构紧凑，工序集中，对压力机工作台面的面积要求较小，且内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件面平直，并且制造精度高。缺点是结构复杂，安装、试和维修不方便，制造周期长。由零件图可知，圆筒件部分的拉深尺寸不大，亦可一次拉成，可以考虑采用复合模；又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需求，应考虑集中的工艺方法。经综合分析论证，采用拉深、落料、冲孔复合模既能满足生产量的要求，又能保证产品质量和模具的合理性，故采用方案二。 2 模具的设计 2.1 落料模设计计算 2.1.1毛坯尺寸及排样 根据公式 D=rd dH dp 44.34)2(2-++δ 计算出展平后φ38mm 所变化成的直径大小。 D=20144.31.4204)638(??-??++
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。
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。
垫片冲压模具设计说明书
目录 目录 ...................................................................................... III 前言 (1) 第一章工艺设计 (12) 1.1零件介绍 (12) 1.2零件工艺性分析 (13) 1.3工艺方案的确定 (13) 第二章排样设计 (15) 2.1毛坯排样设计 (15) 2.2材料的利用率 (18) 第三章工艺计算 (20) 3.1冲压工艺力的计算 (20) 3.1.1冲裁力计算 (20) 第四章模具总体概要设计 (23) 4.1模具概要设计 (23) 4.2模具零件结构形式确定 (23) 4.2.1 定位机构 (25) 4.2.2 卸料机构 (25) 4.2.3 导向机构。 (25) 第五章模具详细设计 (27) 5.1工作零件 (27) 5.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 (27) 5.1.2凸模高度设计 (30) 5．1.3定位零件 (30) 5.1.4 挡料零件 (31) 5.2出件零件 (31)
5.2.1 卸料零件 (31) 5.3.2 顶件零件 (32) 5.3导向零件 (33) 5.4其他零件 (33) 第六章设备选择 (35) 6.1设备吨位确定 (35) 6.1.1设备类型的选择 (35) 6.1.2设备规格的选择 (35) 6.2设备校核 (36) 6.2.1.压力行程 (36) 6.2.2.压力机工作台面尺寸 (36) 结论 (37) 参考文献 (38) 致 (39)
前言 随着现代化工业的发展, 越来越多的产品依赖模具加工, 模具工业已成为工业发展的基础。模具质量好坏直接影响产品的质量, 模具的质量不仅表现在制造质量, 也表现在安装调整维护保养等方面的后续工作质量。因此, 在模具在加工过程和质量控制中, 要采取相应的措施, 杜绝类似事故的发生。 第一章工艺设计 图1.1垫片零件图 1.2 零件工艺性分析 零件尺寸：图中零件的标注公差的为IT12级精度，其余未注由图术要求可知为
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
冲压工艺及模具设计
冲压模具成型工艺及模具设计 设计课题：工件如下图所示，材料Q235，板料厚度1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕。设计成型零件的模具。 技术要求：未注圆角为R1；未注公差为IT14级；材料厚度t=1mm 一、冲压工艺分析 1、该零件的材料是Q235，是普通的碳素工具钢，板厚为1mm，具有良好 的可冲压性能。 2、该零件结构简单，并在转角处有R1的圆角，所冲的三个孔都是Φ5的 尺寸，工艺性比较好，整个工件的结构工艺性好。 3、尺寸精度，零件上的三个孔的尺寸精度为IT12～13级，三个孔的位置 精度是IT11～12级，其余尺寸的公差为IT12～14，精度比较低。 结论：适合冲压生产。 二、工艺方案确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下3种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模具生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产率低，难以满足中批量生产需求。
方案二只需一副模具，工件精度及生产效率都较高。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。 通过对上述三种方案的分析比较，成型该零件应该采用方案二复合模具成型。 三、确定模具类型及结构形式 1、该零件质量要求不高，板的厚度有1mm, 孔边距有6mm，所以可以选用 倒装复合模。 2、定位方式的选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的 送进步距采用挡料销。 3、卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。下出件，上模刚性顶件。 4、导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。 冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件的模具结构形式。 四、工艺计算 1、确定最佳排样方式，并计算材料利用率，选择板料规格。 该零件为近似矩形零件，设计排样1、排样2三种排样方式，如图：排样1： 排样2：
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 '=+=
冲压模具设计说明
《塑性成型与模具设计》课程设计设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 学院：机械与汽车工程 班级：材控 ： 学号：
《塑性成型与模具设计》课程设计 设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 冲压工艺分析 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: 名称：垫板 生产批量：大批量 材料：A3 厚度：0.5mm 零件图如下： 冲裁模： 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面:
(1) 冲压加工方法的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高， 操作简单等一系列优点而广泛使用，由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能会更有效果。 (2) 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材料消耗少，工序目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳定，操作简单，方便等。 零件的工艺分析 A3即Q235.4 代表这种钢的屈服强度为235MPa,是一种普通碳素钢，能够保证力学性能。 1.该冲裁件结构对称、简单，由圆弧组成的，无悬臂。 2.圆形孔直径d>0.35t,符合要求。 3.孔间距与孔边距c>2t，在模具强度和冲裁件质量的限制围之。 冲裁： 冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度; 而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上有最合理的精度。为降低
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。
冲压模设计 说明书
广西工学院鹿山学院 毕业设计（论文）说明书 题目：五菱汽车A柱下加强板拉伸模具设计系别：机械工程系 专业班级：模具L071班 姓名：张计军 学号：20071084 指导教师：黄庆高 职称：工程师 二〇一一年五月二十三日
摘要 本次设计了一套拉伸成形的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用拉伸工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。 在文档中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着第二部分是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。 本次设计阐述了冲压连续模结构设计及工作过程。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。 关键字：冲压；模具结构；拉伸模具
ABSTRACT This design carries on drawing die.The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency.It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan determination to the product.According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main drawing part, for example: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the matrix plate, stripper plate, stop pin, pilot pin and so on.The die sets uses the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment.In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification.In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shape stop pin.The mold drawing punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate.Fell in the blanking punch is loaded by pilot pin, guarante the relative position of the hole and the contour , increase the processing precision.This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: pressing; drawing die; Mold Construction
冲压工艺及模具设计试题及答案
《冲压工艺及模具设计》考试试卷B卷 《冲压工艺与模具设计》试卷1 一、单项选择题（本大题共10题，每小题2分，共20分） 1.模具沿封闭的轮廓线冲切板料，冲下的部分是工件的冲裁工艺叫【】 A.落料 B．冲孔 C．切断 D．剖切 2.如图所示冲压变形区划分示意图，A为变形区，B为已变形区，a)图为 【】 题2图 A.胀形工艺 B．缩口工艺 C．翻边工艺 D．拉深工艺 3. 在冲压过程中，需要最小变形力区是个相对的弱区，材料变形时，首先变形区为 【】 A.已变形区 B．强区 C．传力区 D．弱区4．设计落料模时，设计基准应选择【】 A.凸模 B.凹模固定板 C．凹模 D．凸凹模 5．弯曲变形区的板料的外区(靠凹模一侧)，纵向纤维变形后【】 A. 缩短 B.不变 C．分离 D．伸长 6．由于覆盖件形状比较复杂，拉深往往采用【】 A. 多次拉深 B. 一次拉深 C. 拉深弯曲复合 D. 落料拉深复合 7．在拉深变形过程中的某一时刻，在凸缘变形区中间有一位置，其3 1σ σ= 。在该位置，用R=作圆，可将凸缘变形区分为两部分，由此圆到凹模洞口处【】 A．∣б1∣>|б3|，|ε1|<|ε3| B．∣б1∣>|б3|，|ε1|>|ε3| C．∣б1∣<|б3|，|ε1|<|ε3| D．∣б1∣<|б3|，|ε1|>|ε3| 8．在多工位精密级进模具冲压时，条料的精确定位主要依靠【】 A. 送料装置 B. 导正销 C. 导料钉 D.导料板 9．如图所示的阶梯形零件，当材料相对厚度t/D×100＞1，且阶梯之间的直径之差和零件的高度较小时，可一次拉深成形的条件是【】
A.（h １＋h ２＋h ３／d n ）≥h ／d n B. （h １＋h ２＋h ３／d n ）≤h ／d n C. （h １＋h ２＋h ３／d n ）＞h ／d n D. （h １＋h ２＋h ３／d n ）≠h ／d n 10 ．冲压工艺过程卡是用于指导 工艺过程的依据。【 】 A. 冲压工艺制定 B. 冲模电加工 C. 冲压生产 D.冲压模具制造 二、 多项选择题（本大题共6题，每小题2分，共12分） 1．采用弹压卸料板的普通冲裁模具，弹压卸料板具有 作用。【 】 A.压料 B.导料 C.顶料 D.卸料 2. 当弯曲变形程度较大（r ／t ＜5）时，变形区的应力和应变状态为立体塑性弯曲应力应变状态。在宽板(B/t ＞3)弯曲时，弯曲变形区内侧的应力应变状态为 【 】 A. B. C ． D ． 3．圆筒形制件在拉深成形时，一般是底部厚度略有变簿，且筒壁从下向上逐渐【 】 A.厚度增厚 B. 厚度减簿 C ．硬度增加 D ．硬度减少 4．以下工序不属于伸长类变形的是 【 】 A. 内孔翻边 B. 缩口 C. 胀形 D. 弯曲内侧变形 5. 拉深时，要求拉深件的材料应具有 【 】 、 A. 小的的板厚方向性系数 B. 低的屈强比 C. 良好塑性 D. 高的屈强比 6. 多工位精密级进模在送料时，控制送料进距和初定位常选用【 】 A. 侧刃 B. 自动送料机构 C. 始用挡销 D. 导正销 三、 填空题(本大题共10题，每空1分，共20分) 1．胀形变形主要是由材料 方向的减薄量支持板面方向的 而完成的。 2.冲压加工是利用安装在压力机上的 ，对放置在模里的板料施加 ，使板料在模 具里产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。 3．导正销通常与挡料销或侧刃配合使用在级进模中，以减小 误差，保证孔与 的相 对位置尺寸要求。 4．最小相对弯曲半径是指在保证毛坯弯曲时外表面不发生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯 成的 与 的比值，用r min /t 来表示。 5．V 形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是由调节 高度来控制。对于U 形件弯曲模，则 必须选择适当的 。 6．在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯的径向产生 ，切向产 生 。在它们的共同作用下，凸缘变形区材料发生了塑性变形，并不断被拉入凹模内形成 筒形拉深件。 7．金属塑性变形时物体主要是发生形状的改变，体积变化 ，其表达式可成 。
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
扬声器模具设计说明书
1 绪论 1.1 模具行业的发展现况及市场前景 现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆，预计2004年产销量各突破500万辆，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。 1.2 冲压工艺介绍 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。 全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上