落料拉深模設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、綜合實(shí)踐選題申報(bào)表 分校 工貿(mào)學(xué)院 姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè) 課題名稱 落料拉深模設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 實(shí)踐工作 指導(dǎo)教師 勾明 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我聯(lián)系現(xiàn)在的實(shí)際工作，通過(guò)與指導(dǎo)教師的商量，又得到了車間師傅們的幫助，在重溫電大理論學(xué)習(xí)的知識(shí)，翻閱了以前學(xué)習(xí)過(guò)的教材和筆記，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行了分析與討論，并向師傅們請(qǐng)教了許多加工經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，在與指導(dǎo)教師反復(fù)的討論后，多次進(jìn)行了修改與補(bǔ)充，再加上由電大課程以及電大學(xué)習(xí)所得資料，得以寫出本論文。 在此模具設(shè)計(jì)準(zhǔn)備之前，本人在圖書館查閱了大量有關(guān)資料，如沖壓件工藝性分析，沖壓工藝方案的確，主要設(shè)計(jì)計(jì)算，毛坯尺寸計(jì)算，排樣及

2、相關(guān)計(jì)算工作，沖壓工序壓力計(jì)算，導(dǎo)向方式的選擇，主要零部件設(shè)計(jì)，工作零件的結(jié)構(gòu)，彈性元件的設(shè)計(jì)，模架及其他零部件的選用，沖壓設(shè)備的選定，這些是要對(duì)模具有所了解才能著手工作，此項(xiàng)工作耗時(shí)將近2周，在兩周中不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)還有和指導(dǎo)老師討論，最后所得結(jié)論和工作完畢后所得工件相溫和。此次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)與撰寫工作，使我又一次復(fù)習(xí)了相關(guān)的理論知識(shí)，帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)、聯(lián)系實(shí)際去分析、結(jié)合實(shí)踐去寫作，在與指導(dǎo)教師的多次溝通中，我也多方面查找相關(guān)資料，補(bǔ)充了對(duì)模具的理論分析，進(jìn)一步完善了對(duì)模具設(shè)計(jì)材料選擇工藝分析，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次修改才完成，使我對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作有了較大的收獲。 在此我對(duì)工貿(mào)電大的每一位老師表示感謝，對(duì)

3、我的指導(dǎo)老師勾明以及技師班主講老師何全林表示感謝，相信通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，會(huì)使我在今后實(shí)際工作更加主動(dòng)去學(xué)習(xí)，積極去探討和分析問(wèn)題，從實(shí)踐工作出發(fā)找理論基礎(chǔ)，用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐工作。在設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)也對(duì)自已令后所從事的行業(yè)有所了解以及將來(lái)所需要作出的工作有所準(zhǔn)備.同時(shí)也對(duì)將來(lái)自已事業(yè)懷美好的向往. 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 目錄 中文摘要 1設(shè)計(jì)要求………………………………………………………………1 2沖壓工藝性分析………………………………………………………1 3沖壓工藝方案的確定…………………………

4、………………………1 4主要的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………2 4.1毛坯尺寸的計(jì)算……………………………………………………2 4.2排樣及相關(guān)計(jì)算……………………………………………………2 4.3成形次數(shù)的確定……………………………………………………5 4.4沖壓工序壓力計(jì)算…………………………………………………5 4.5工作部分尺寸計(jì)算…………………………………………………5 5模具總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………5 5.1模具類型的選擇……………………………………………………6 5.2定位方式的選擇…………………………………………

5、…………6 5.3卸料、出件方式的選擇……………………………………………6 5.4導(dǎo)向方式的選擇……………………………………………………6 6主要的零部件設(shè)計(jì)……………………………………………………6 6.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………6 6.2其他零部件的設(shè)計(jì)與選用…………………………………………8 7模具總裝圖……………………………………………………………9 8沖壓設(shè)備的選定………………………………………………………10 9工作零件的加工工藝…………………………………………………10 10模具的裝配……………………………………………………………1

6、2 11設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………14 12參考文獻(xiàn)…………………………………………………15 落料拉深模設(shè)計(jì) 中文摘要 隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展磨具逐漸成為機(jī)械制造的基礎(chǔ)裝備模具生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位越來(lái)越高創(chuàng)造的產(chǎn)值逐年遞增模具生產(chǎn)具有節(jié)能節(jié)材生產(chǎn)效率高制造成本低主要就是產(chǎn)品一致性好本產(chǎn)品是232廠特種分廠委托我車間設(shè)計(jì)此模具優(yōu)點(diǎn)是無(wú)切削多符合方法采用模具直接拉伸成型的方法采用模具成型工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)切削加工工藝提高生產(chǎn)效率保證產(chǎn)品質(zhì)量從而節(jié)約材料降低成本從而使232廠取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。 1設(shè)計(jì)要求 1.1零件簡(jiǎn)圖：如下圖所示 生產(chǎn)批量：大批量 材

7、料：紫銅 材料厚度：t=1㎜ 1.2要求. 1完成模具總裝圖(3D電子文檔)； 2完成總裝配圖,圖紙符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)；(選用合適的圖幅打印) 3繪制工程圖,圖紙符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn).(選用合適的圖幅打印) 4編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書.(A4紙打印) 2沖壓件工藝性分析 該工件屬于典型圓筒形件拉深，形狀簡(jiǎn)單且對(duì)稱。工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，工件厚度變化也無(wú)要求。工件總高度尺寸18㎜可在拉深后采用修邊達(dá)到要求。 3沖壓工藝方案的確定 該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料—拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)

8、合模生產(chǎn)。 方案三：拉深級(jí)進(jìn)模沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造也較容易。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進(jìn)操作不便，加之工件尺寸偏大。通過(guò)上述三種方案的分析比較，該件若能一次拉深，則其沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 4主要設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1毛坯尺寸計(jì)算 根據(jù)表面積相等原則，求出零件的毛坯直徑D，具體計(jì)算見(jiàn)表1 4.2排樣及相關(guān)計(jì)算 采用有廢料直排的排樣方式，相關(guān)計(jì)算見(jiàn)表1 表1 主要設(shè)計(jì)計(jì)算

9、項(xiàng)目分類 項(xiàng) 目 公 式 結(jié) 果 備 注 毛 坯 毛坯直徑D D= 67.3㎜ 沖裁件面積A A= 3555㎜ 查表得修邊余量㎜ 查表得最小搭邊值a=1㎜ a=1.5㎜ n=1 條料寬度B B=D+2a 70.3㎜ 步距S S=D+a 68.3㎜ 一個(gè)步進(jìn)距的材料利用率 =100 73 沖壓力 落料力F F=KLt 65832N 查表=240мP查表4.4.1m=0.5 K=1.3 L=D=211㎜ 拉深力F F=tK 39564N 查表1.3.6=300мP K1=1.0 壓邊力F F=﹝

10、D－（d +2r）﹞ 1647N 初定r=8.0㎜ 查表得P=1.8мP 卸料力 =Fx 2633N 查表得=0.04 沖壓工藝總力F F= F+F+ F 107043N 剛性卸料與推件 4.3成形次數(shù)的確定: 根據(jù)毛坯相對(duì)厚度=1/67.3X100%=1.5，查表發(fā)現(xiàn)小于表中數(shù)值，能一次拉深成形，所以能采用落料-拉深復(fù)合沖壓。 4.4沖壓工序壓力計(jì)算 該模具擬采用正裝復(fù)合模，剛性卸料與推件，具體沖壓力計(jì)算見(jiàn)表1.1所示。根據(jù)沖壓工藝總力計(jì)算結(jié)果并結(jié)合工藝高度初選開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J26-25。 4.5工作部分尺寸計(jì)算 落料和拉深的凹,凸

11、模的工作尺寸計(jì)算見(jiàn)表2 表2 尺寸及分類 凸 凹模間雙面間隙 尺寸偏差與磨損系數(shù) 計(jì)算公式 結(jié)果 備注 落料 ?67.3 查表2.3.2得Z=0.07㎜ Z=0.05㎜ Δ=0.74 X=0.5 D=(D－X) 制造公差滿足 D=( D－Z) 拉深 查表4.8.2得Z=2㎜ Δ=0.62 D=( D－0.75) 制造公差查表 D=( D－Z) 5模具的總體設(shè)計(jì) 5.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知 采用復(fù)合沖壓,所以模具類型為落料－拉深復(fù)合模 5.2定位方式

12、的選擇 該模具使用的是條料,導(dǎo)料采用導(dǎo)料銷,送進(jìn)步距控制采用導(dǎo)料板(本副模具固定卸料板一體). 5.3卸料、出件方式的選擇 模具采用固定卸料,剛性打件,并利用裝在壓力機(jī)工作臺(tái)下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力. 5.4導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工作質(zhì)量,方便安裝調(diào)整,該復(fù)合模采用后側(cè)式導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式 6主要零部件設(shè)計(jì) 6.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于工作形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱,所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu),凸、凹模的結(jié)構(gòu)如圖1.1 為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深,模具裝配后,應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低.所以如1.1a所示拉深凸模,其長(zhǎng)度L可按

13、下式計(jì)算: L=H+ H- H= 58mm 式中: H—凸模固定板的厚度, H= 15mm H—凹模的厚度, H= 45mm H—裝配后,拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度,根據(jù)板厚大小,決定H= 2mm 圖1材料： T10A 熱處理：56～60HRC a)拉伸凸模 圖2 材料： CrWMn 熱處理：58～62HRC )凸、凹模 材料： CrWMn 熱處理：工作部分局部淬火,硬度

14、60～70HRC落料凹模 6.2其他零部件的設(shè)計(jì)與選用. 6.2.1彈性元件的設(shè)計(jì) 頂件塊在成形過(guò)程中一方面起壓邊作用，另一方面還可將成形后包在拉深凸模上的工件卸下。其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。 6.1.2模架及其他零部件的選用 模具選用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架. 導(dǎo)柱㎜㎜均用φ32210；導(dǎo)套㎜㎜D㎜均用3211548 上模座厚度取,即H=50mm 上墊板厚度取,即H=8mm 下固定板厚度取20㎜,即H=15㎜ 下墊板厚度取5㎜,即H=8㎜ 下模座厚度取,即H=60mm 模具閉合高度H= H+ H+H+H+ H+ H+

15、H-H =231mm 式中: H—凸、凹模的高度, H=52mm H—凹模的厚度, H=45mm H—凸、凹模進(jìn)入落料凹模的深度, H=25mm 可見(jiàn)該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī)J46—40的最大裝模高度,可以使用。 7模具總裝圖 圖4 圖上.蓋落料-拉伸復(fù)合模 7.1凸凹模；2.推件塊；3.固定卸料板；4頂件塊；5落料凹模；6.拉伸凸模； 由以上設(shè)計(jì),可得到模具總裝圖。為了實(shí)現(xiàn)先落料,后拉深,應(yīng)保證模具裝配后,拉深凸模6的端面比落料凹模5端面低2mm 模具工作過(guò)程:將條料送入剛性卸料板3下長(zhǎng)條形槽

16、中,平放在凹模面上,并靠槽的一側(cè),壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，凸、凹模1下表面首先接觸條料，并與頂件塊4一起壓住條料，先落料后拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料由同剛性卸料板3從凸凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機(jī)上活動(dòng)橫梁通過(guò)推件塊2從凸凹模中剛性打下，用手工將工件取走后，將條料往前送進(jìn)一個(gè)步距，進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。 八.沖壓設(shè)備的選定 通過(guò)校核,選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J46-40能滿足使用要求。 公稱壓力：400kN 滑塊行程：100mm 最大閉合高度：400mm 最大裝模高度：300mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度:80mm 工作臺(tái)尺寸：630mm x 420mm 模柄孔尺寸：

17、50x70 最大傾斜角度：30 九.工作零件的加工工藝 表3凸、凹模加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖) 1 備料 將毛坯鍛成圓棒 φ182x56 2 熱處理 退火 3 車削 按圖車削外形 4 熱處理 調(diào)質(zhì) 5 磨端面 工作端留單邊余量0.3 6 鉗工劃線 劃出個(gè)孔位置線 7 加工螺釘孔、 按位置加工螺釘孔 8 車削 按零件圖車削內(nèi)、外形,留單邊余量0.3，其余車至尺寸 9 熱處理 按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到58～62HRC 10 磨

18、削 精磨內(nèi)、外圓、端面至尺寸,保證端面與軸線垂直 11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 12 檢驗(yàn) 本副模具工作零件都是旋轉(zhuǎn)體,形狀比較簡(jiǎn)單,加工主要采用車削。 圖所示凸凹模的加工工藝過(guò)程如表1.4所示。拉深凸模和落料凹模的加工方法與 凸、凹模相似,限于篇幅,在此就不介紹了。 10模具的裝配 圖5 本模具的裝配選凸、凹模為基準(zhǔn)件,先裝上模,再裝下模。具體裝配 裝配后應(yīng)保證間隙均勻,落料凹模刃口面應(yīng)高出拉深凸模工作端面2㎜,頂件塊上端面應(yīng)高出落料凹模刃口面0.5㎜,以實(shí)現(xiàn)落料前先壓料,落料后再拉深。 表4 序

19、號(hào) 工序 工藝說(shuō)明 裝配前的準(zhǔn)備工作 ① 熟悉產(chǎn)品間裝配圖、技術(shù)文件要求,了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、零件的作用以及相互連接關(guān)系. ② 確定裝配方法、順序和準(zhǔn)備所需的工具. ③ 對(duì)裝配的零件要進(jìn)行清洗,去掉毛刺、鐵銹、切屑、油污. ④ 對(duì)某些零件需要進(jìn)行刮削告等修配工作,有些特殊要求的零件還要進(jìn)行平衡試驗(yàn)、密封性試驗(yàn)等. 1 凸、凹模 預(yù)配 ① 裝配前仔細(xì)檢查凸模、凹模以及凸凹模的形狀及尺寸是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 ⑥ 將凸模與相應(yīng)的凹模相配，檢查其間隙是否符合加工要求。不適合者應(yīng)重新修磨或更換。 2 凸模裝配 將凸模牢固安裝在凸模固定板上。 3 凹模

20、裝配 將凹模安裝在凸模固定板上，并用定位銷定位。 4 凸凹模裝配 將凸凹模牢固安裝在凸凹模固定板上。 5 裝配下模 ① 在下模座20上劃中心線，按中心預(yù)裝下墊板19、下固定板17、落料凹模14； ② 在下模座20、下墊板19、下固定板17上用已加工好的落料凹模分別確定其螺孔銷孔位置，并分別鉆孔、攻絲； ③ 將下模座20、下墊板19、下固定板17、落料凹模14、固定卸料板13、擋料銷12、裝在一起，并用螺釘緊固，打好銷釘。 6 裝配上模 ① 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再 凹模中放入0.12mm的紙片，然后

21、將凸凹模與下固定板組合裝入凹模； ② 預(yù)裝上模座7，劃出與凸凹模固定板相應(yīng)的螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔； ③ 用螺釘將上墊板8、上模座7連接在一起，但不要擰緊； ④ 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； ⑤ 切紙檢查，合適后打入銷釘。 7 試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。 ` 11設(shè)計(jì)小結(jié). 沖模在實(shí)現(xiàn)沖壓加工中是必不可少的工藝裝備,與沖壓件是“一模一樣”的關(guān)系,若沒(méi)有符合要求的沖模,就不能生產(chǎn)出合格的沖壓件；沒(méi)有先進(jìn)的沖模,先進(jìn)的沖壓成形工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn).在沖壓零件的生產(chǎn)中,合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素. 沖壓加工

22、與其他加工方法相比,無(wú)論在技術(shù)方面,還是經(jīng)濟(jì)方面,都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn).生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比擬的.但模具生產(chǎn)成本高、難加工、精度高、技術(shù)要求高的特點(diǎn).只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下,沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn),從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益. 拉伸是利用拉深模在壓力機(jī)的壓力作用下,將平板坯料或空心工序件制成開(kāi)口零件的加工方法.廣泛應(yīng)用于汽車、電子、日用品、儀表、航天和航空等各種工業(yè)部門的產(chǎn)品中,不僅可以加工旋轉(zhuǎn)零件,還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件. 在設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)習(xí)并掌握了沖壓成形加工原理、沖壓設(shè)備、沖壓工藝、沖模的設(shè)計(jì)、沖

23、模制造、成形工藝設(shè)計(jì).并理解各類沖壓藝的成形規(guī)律、成形工藝設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì).知道沖壓零件的不同加工方法、加工工藝及裝配方法.在設(shè)計(jì)過(guò)程中把二年來(lái)所學(xué)的公差配合與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù).金屬材料與成形工藝和實(shí)訓(xùn)操中的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合在一起,有機(jī)融合,實(shí)現(xiàn)了在理論和實(shí)踐中的 綜合提高. 在設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)也對(duì)自已令后所從事的行業(yè)有所了解以及將來(lái)所需要作出的工作有所準(zhǔn)備.同時(shí)也對(duì)將來(lái)自已事業(yè)懷美好的向往. 參考文獻(xiàn) 1喬元信.公差配合與技術(shù)測(cè)量.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2006.7 2劉建超,張寶忠.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京.高等教育出版社.2004.6(2008重印). 3劉小年.機(jī)械制圖.2版.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999.5(2006重印). 4王紀(jì)安.工程材料成形工藝.北京.高等教育出版社.2000(2005重印). 5李華.機(jī)械制造技術(shù).2版.北京：高等教育出版社.2005.1(2007重印). 6曹洪利,高級(jí)模具鉗工工藝與技能訓(xùn)練.北京.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2006. 7孫鳳勤.模具制造工藝與設(shè)備.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,1999,10(2008,4重印). 20