輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（落料拉深復(fù)合模+反拉深模具）

輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（落料拉深復(fù)合模+反拉深模具）,輸送,機(jī)帶輪,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì),落料拉深,復(fù)合,反拉深,模具 畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文 題目 輸送機(jī)帶輪工藝沖壓成形及模具設(shè)計(jì) 學(xué)院 專業(yè)班級 指導(dǎo)教師 姓名 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報告 題目 輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 學(xué)院 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報告 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 專業(yè)班級 學(xué)生姓名（學(xué)號） 指導(dǎo)教師（職稱） 教師簽字： 日期： 文獻(xiàn)綜述 一、 研究目的與意義 本課題要求對給定零件進(jìn)行落料、沖孔、翻邊、成形復(fù)合沖壓模具設(shè)計(jì)，通過對零件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案并制定部分零件的制造工藝，比如：凸模、凹模、凸凹模，凸模固定板、墊板、凹模固定板、卸料板、導(dǎo)尺、擋料銷、導(dǎo)正銷等。通過該課題能夠讓學(xué)生掌握中等復(fù)雜程度零件沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的一般方法，對零件沖壓工藝方案的制定，工藝計(jì)算及模具設(shè)計(jì)有了更深層次的認(rèn)識，并學(xué)會隊(duì)模具設(shè)計(jì)資料的檢索與整合一級隊(duì)已有資料的充分合理的使用，該實(shí)踐性課題是對學(xué)生理論學(xué)習(xí)水平的實(shí)踐和檢驗(yàn)，可對以后從事類似的工作有一定的指導(dǎo)性和實(shí)踐性意義。 二、 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1、國內(nèi)外模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀? 國外，特別是歐美和日韓等發(fā)達(dá)地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比較先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，值得我們國內(nèi)模具行業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。在歐美，許多模具企業(yè)將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)和制造，主要體現(xiàn)在：（1）充分發(fā)揮了信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；（2）高速切削、五軸高速加工技術(shù)基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場競爭力；（3）快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍應(yīng)用；（4）從事模具行業(yè)的人員精簡，一專多能，一人多職，精益生產(chǎn)；（5）模具產(chǎn)品專業(yè)化，市場定位準(zhǔn)確；（6）采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理；（7）工藝管理先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人手修模、無放電加工、加工時間縮短、五軸加工等方面。 中國雖然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方。因此一直發(fā)展緩慢。1984年成立了中國模具工業(yè)協(xié)會，1987年模具首次被列入機(jī)電產(chǎn)品目錄，當(dāng)時全國共有生產(chǎn)模具的廠點(diǎn)約6000家?？偖a(chǎn)值約30億元。隨著中國改革開放的日益深入，市場經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的加快，模具及其標(biāo)準(zhǔn)件、配套件作為產(chǎn)品，制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。在市場競爭中，企業(yè)的模具生產(chǎn)技術(shù)提高很快，規(guī)模不斷發(fā)展，提高很快。20世紀(jì)90年代以來，中國在汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD／CAM技術(shù)。國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范點(diǎn)，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)了汽車車身與覆蓋件模具CAD／CAM軟件系統(tǒng)，在模具和設(shè)計(jì)制造中得到了實(shí)際應(yīng)用，取得顯著效益?，F(xiàn)在，吉林大學(xué)和湖南大學(xué)也成功地開發(fā)出了汽車覆蓋件模具的CAD／CAE系統(tǒng)，并達(dá)到了較高水平，在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，收到了良好的效果。 2、國內(nèi)外沖壓模具技術(shù)和材料的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是機(jī)械制造也中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。然而，與國際先進(jìn)水平相比，中國的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長等方面，模具壽命也只有國際先進(jìn)水平的50%左右，大型、精密、技術(shù)含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具，每年都要花費(fèi)大量資金進(jìn)口。 2.1計(jì)算機(jī)技術(shù)與沖壓模具行業(yè) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，沖壓模具也基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化，其中有代表性的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面。。如今的國內(nèi)沖壓模具企業(yè)大部分甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板，摒棄了落后的手工繪圖方式。使用最多的是由美國Autodesk公司出品的AutoCAD軟件，有些企業(yè)還在AutoCAD平臺上進(jìn)行了二次開發(fā)（加深圳某臺資公司在AutoCAD R13的基礎(chǔ)上進(jìn)行專項(xiàng)開發(fā)，形成了有十二塊模板組成的系列沖壓模具），形成了具有自己特色的、針對性非常強(qiáng)的沖壓模CAD軟件；也有許多企業(yè)使用國產(chǎn)的AutoCAD產(chǎn)品。在實(shí)際中，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展模具設(shè)計(jì)、制造將會給企業(yè)帶來莫大益處。用戶對壓力機(jī)速度、精度、換模效率等方面不斷提高的要求，促進(jìn)了模具的發(fā)展。如汽車行業(yè)中，外形車身和發(fā)動機(jī)是汽車的兩個關(guān)鍵部件，汽車車身模具特別是大中型覆蓋件模具，其技術(shù)密集，體現(xiàn)當(dāng)代模具技術(shù)水平，是車身制造技術(shù)的重壓組成部分車身模具設(shè)計(jì)和制造約占汽車開發(fā)周期三之二的時間、成為汽車換型的主要制約因素。目前，世界上汽車的改型換代一般約需48個月，而美國僅需30個月，這車要得益于在模具業(yè)中應(yīng)用了CAD/CAE/CAM技術(shù)和三維實(shí)體汽年覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了可靠的信息載體、實(shí)現(xiàn)了異地設(shè)計(jì)和異地制造。同時，虛擬制造等IT技術(shù)的應(yīng)用，也都在不斷推動模具工業(yè)的發(fā)展。文獻(xiàn)[8]中作者認(rèn)為：在模具設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件和簡化符號的運(yùn)用是提高模具設(shè)計(jì)效率的重要手段。CAD系統(tǒng)開發(fā)的重要內(nèi)容之一是標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立。為此作者利用CAD技術(shù)開發(fā)了沖壓模具二維三維標(biāo)準(zhǔn)件圖庫。利用圖庫可以高效準(zhǔn)確地生成幾千個不同類型不同規(guī)格模具標(biāo)準(zhǔn)件的二維圖符和三維實(shí)體圖其二維圖符功能將給模具的設(shè)計(jì)工作帶來極大的便利提高繪圖效率三維實(shí)體建模功能不僅有助于模具設(shè)計(jì)人員直觀的觀察模具結(jié)構(gòu)還可以將生成的零件三維實(shí)體轉(zhuǎn)換到其它的三維CAD?/?CAM軟件中生成數(shù)控加工的NC代碼用于數(shù)控加工同時也方便現(xiàn)代企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理與傳輸。文獻(xiàn)[9]中，作者針對沖壓模具設(shè)計(jì)中使用大量標(biāo)準(zhǔn)件的特點(diǎn)，在CATIA?V5基礎(chǔ)上，使用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法對標(biāo)準(zhǔn)件建模，建立了標(biāo)準(zhǔn)件庫，有效提高了沖壓模具設(shè)計(jì)的效率。文獻(xiàn)[10]中：作者以沖壓模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)為目的，詳細(xì)介紹了利用Pro/E提供的開發(fā)工具Pro/?Toolkit,在Visual?CH?6．0上進(jìn)行編譯。從系統(tǒng)菜單、用戶對話框的開發(fā)、參數(shù)化程序的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了彈出對話框方式的沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化驅(qū)動，進(jìn)一步擴(kuò)展了Pro／E二次開發(fā)的功能。開發(fā)的系統(tǒng)由沖壓模具設(shè)計(jì)、沖壓過程模擬、沖壓模加工模擬幾個模塊組成，為設(shè)計(jì)者提供設(shè)計(jì)理論和知識的支持。應(yīng)用開發(fā)的沖壓模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，可以規(guī)范模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量。文獻(xiàn)[11]中，作者利用UG／NX進(jìn)行了盒形件的三維建模及復(fù)合沖壓模設(shè)計(jì)，完成了一種帶倒裝拉深、整形和側(cè)孔沖壓結(jié)構(gòu)的復(fù)合沖壓模具。縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。該模具可使拉深、底面四角整形、沖底面四個四方孔、翻邊、沖側(cè)孔五道工序集于一套模具，使操作方便。節(jié)省工時，提高勞動生產(chǎn)率。文獻(xiàn)[12-13]中，作者認(rèn)為：模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)可以縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期，是快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的核心。作者從沖壓模具的模塊化設(shè)計(jì)方法出發(fā)，分析了沖壓模具的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)，論述了基于模塊化的沖壓模具功能零部件的規(guī)劃、基于模塊化的沖壓模具設(shè)計(jì)過程。最后給出了沖壓模具CAD系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，并對其具體功能進(jìn)行了描述。沖壓模具CAD系統(tǒng)應(yīng)用模塊化技術(shù)可以優(yōu)化模具的設(shè)計(jì)與制造，提高模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化水平及快速響應(yīng)能力。 從上述文獻(xiàn)中我們不難得出計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中已經(jīng)起到了很大的作用而且已經(jīng)有了一定的發(fā)展。但是，我們?nèi)匀徊荒芎鲆?，即使沖壓模具的CAD/CAE/CAM技術(shù)有一定的發(fā)展，但是我們的技術(shù)開發(fā)手段與發(fā)達(dá)的工業(yè)國家比較起來仍然是比較落后、且技術(shù)的普及率并不高，應(yīng)用仍然不夠廣泛。僅有約10%的模具在設(shè)計(jì)中使用了CAD技術(shù)，距“拋開繪畫板”仍有很漫長的一段路要走；在應(yīng)用CAE進(jìn)行模具方案設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面，也才剛剛起步，在應(yīng)用CAM技術(shù)制造模具方面，由于缺乏先進(jìn)使用的制造設(shè)備和工藝設(shè)備，只有5%左右的模具制造設(shè)備被應(yīng)用于這項(xiàng)工作，顯然，中國的模具設(shè)計(jì)仍然有很長的一段路要走。 2.2?先進(jìn)加工技術(shù)裝備與沖壓模具行業(yè)? 我國沖壓模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平，總體上比國際先進(jìn)水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長許多。產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度，影響國內(nèi)的許多模具企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)的加工裝備，硬件上與國際水平的差距正在快速縮?。荷虾５钠嚹＞咂髽I(yè)，近年來通過大量購置先進(jìn)的五軸高速加工機(jī)床、大型龍門加工中心和五軸聯(lián)動數(shù)控高速銑床、數(shù)控車或復(fù)合加工機(jī)床、先進(jìn)的大型測量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī)等。 2.3?發(fā)展趨勢? 2.3.1?繼續(xù)全力全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用時磨具制造技術(shù)發(fā)展的動力。隨著電腦軟件的開發(fā)與應(yīng)用， 普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已經(jīng)成熟，各企業(yè)將加大這些技術(shù)的培訓(xùn)與技術(shù)服務(wù)力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。世界較先進(jìn)的豐田汽車模具制造廠在這方面為我們提供了比較成功的實(shí)驗(yàn)，它的模具從設(shè)計(jì)到加工完全依賴高科技，將實(shí)體設(shè)計(jì)加上數(shù)控編程，取代了人工實(shí)型制作和機(jī)床操作；精細(xì)模面設(shè)計(jì)和精細(xì)數(shù)控編程大大減少了鉗修；高精度加工取消了模具的研合、修配。現(xiàn)在數(shù)控編程人員已經(jīng)超過了現(xiàn)場操作人員，數(shù)控編程的工時費(fèi)用， 超過了機(jī)床操作工人，數(shù)控編程的工時費(fèi)用，超過了機(jī)床工時費(fèi)用的50%，這種高精度和無人化加工，使模具的質(zhì)量有了極大的提高，生產(chǎn)周期大大縮短。 2.3.2模具檢測設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對檢測設(shè)備的要求越來越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已經(jīng)達(dá)到2-3um。目前國內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國、日本等國家的高精度三坐標(biāo)測量機(jī)，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利三坐標(biāo)測量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測量實(shí)物——建立數(shù)學(xué)模型——輸出工程圖紙——模具制造的整個過程，使得逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用有了很大成功。 2.3.3一體化加工中心是目前正在發(fā)展的新技術(shù) 在豐田模具制造廠，今年已投入使用了一個粗精加工一體化、高速、高精度、五面加工中心。它的優(yōu)點(diǎn)是集各種機(jī)床優(yōu)點(diǎn)之大成，除底面加工外，一次裝、卡，粗、精、高功率、高精度、高速等面面俱到，加工效率很高。且目前已出現(xiàn)的無人化生產(chǎn)形式主要指柔性加工和沖壓加工中心。比如日本TOYOTA公司的柔性沖壓加工系統(tǒng)（FMS）是通過數(shù)控使一組沖壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)加工；我國90年代誕生了一臺以沖床為主的板料折彎柔性單元（FMS）。 一體化無疑是一種十分理想的技術(shù)，代表著數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展的方向。日本的AIDA公司70年代就開始了沖壓加工中心研制，但進(jìn)展似乎很慢，說明了難度很大，所需投入更是巨大。? 2.3.4模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到認(rèn)同 在成型工藝方面，主要有沖壓模具功能復(fù)合化，模具加工系統(tǒng)自動化等。另外一個方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和整體制造水平的不斷提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、 生產(chǎn)、管理理念和模式，主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效率的團(tuán)隊(duì)精神；提高快速應(yīng)變能力的并行工程，虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。 3、結(jié)論 當(dāng)今，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢下，隨著資本、技術(shù)和勞動力市場的重新整合，我國將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。尤其近年來我國汽車工業(yè)的超高速發(fā)展，給模具行業(yè)帶來了無限商機(jī)。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具制造企業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來提升競爭實(shí)力，來滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。我們必須繼續(xù)全力全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)、使模具檢測設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展、努力發(fā)展一體化加工中心新技術(shù)以及大力推廣模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式。這樣才能使得我過模具事業(yè)屹立于世界之林。 三、 主要研究內(nèi)容 （1）通過對零件的工藝分析，確定工作的重點(diǎn)主要體現(xiàn)，模具工作部分零件的設(shè)計(jì)，各種固定板的設(shè)計(jì)和相關(guān)尺寸的計(jì)算與校核。 （2）設(shè)計(jì)時前后工序的關(guān)聯(lián)性一集模具的關(guān)聯(lián)性，合理安排工序，盡量使模具的結(jié)構(gòu)更緊密。同時在設(shè)計(jì)的過程中還要考慮到所設(shè)計(jì)零件的可加工性，要盡可能多的選用標(biāo)準(zhǔn)零件，達(dá)到規(guī)范化設(shè)計(jì)的要求成為此次設(shè)計(jì)的難點(diǎn) （3）針對此次模具設(shè)計(jì)工作量大，工作難度大的特點(diǎn)擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CATIA等專業(yè)軟件來完成模具設(shè)計(jì)，從而來節(jié)省時間和精力；收集相關(guān)文獻(xiàn)、期刊論文來加以輔助設(shè)計(jì)；針對自身理論方面的不足，將更多地向指導(dǎo)老師學(xué)習(xí)；當(dāng)然，在具體的設(shè)計(jì)中也要不斷地去實(shí)踐設(shè)計(jì)的模具的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，使設(shè)計(jì)更趨于精確化，規(guī)范化，系統(tǒng)化。 四、進(jìn)度安排 序號 時間 預(yù)期成果 1 2018.4.10-2018.4.28 熟悉零件圖紙、查閱資料、撰寫開題報告 2 2018.4.29-2018.5.03 分析零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度、討論初步成型方案 3 2018.5.04-2018.5.10 確定成形方案、繪制磨具結(jié)構(gòu)圖 4 2018.5.11-2018.5.24 修改完善模具結(jié)構(gòu)草圖 5 2018.5.25-2018.5.29 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)和計(jì)算相關(guān)模具零件 6 2018.5.30-2018.6.07 繪制和修改零件圖紙（二維和三維），留存設(shè)計(jì)計(jì)算資料，整理說明 7 2018.6.08-2018.6.11 整理和編寫說明書，翻譯外文文獻(xiàn) 8 2018.6.12-2018.6.15 打印圖紙、說明書、外文翻譯，準(zhǔn)備答辯 參考文獻(xiàn) [1]?李維先．我國鍛壓技術(shù)初探[J]．鍛壓技術(shù).1984．No．4. 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輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)導(dǎo)師：工藝分析一 沖壓件工藝分析1.沖壓件精度分析及確定 零件形狀尺寸如圖1.0-1所示，查公差與配合技術(shù)手冊/方昆凡北京：北京出版社續(xù)表1-2得該零件的精度等級為IT10級；查表1-2確定各尺寸的公差值，47對應(yīng)公差為+0.10mm，36對應(yīng)公差為+0.10mm，100對應(yīng)公差為-0.14mm。材料：08鋼 料厚：t=1mm 大批量生產(chǎn) 圖1.0-1工件圖2.2.2.2.沖沖沖沖壓壓件件件件結(jié)結(jié)構(gòu)分析構(gòu)分析構(gòu)分析構(gòu)分析此零件材料此零件材料為為0808鋼鋼，料厚，料厚為為1mm1mm，且零件，且零件為軸對為軸對稱旋稱旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體，沖裁性能體，沖裁性能較較好；好；h/dh/d較較小，拉深工小，拉深工藝藝性性較較好，因此初步分析好，因此初步分析該該零件的沖零件的沖壓壓基本工序有：落料、基本工序有：落料、正拉深、反拉深、沖孔、修正拉深、反拉深、沖孔、修邊邊三三三三 工工工工藝藝方案方案方案方案1.1.1.1.計(jì)計(jì)算毛坯尺寸算毛坯尺寸算毛坯尺寸算毛坯尺寸外外緣緣拉伸后得到?jīng)_拉伸后得到?jīng)_壓壓件如件如圖圖1.0-21.0-2所示所示 圖1.0-21.0-2外外緣拉深后的沖拉深后的沖壓件件 外緣拉深屬于帶凸緣圓筒不變薄拉深，雖然材料厚度有變化，但是平均值與毛坯原始厚度十分接近。因此，毛坯展開尺寸可根據(jù)毛坯面積等于拉深件面積的原則來確定。由于材料的各向異性以及拉深時金屬流動條件的差異，為了保證零件的尺寸，必須保留出修邊余量，在計(jì)算毛坯尺寸時必須計(jì)入修邊余量。df/d=100/89=1.12,根據(jù)df/d數(shù)值查沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）P137中表5-2得修邊余量為3.5mm，所以df修正為df=100+3.52=107（mm）（注：d為中徑）。（1）毛坯直徑由表5-3當(dāng)rR時，毛坯直徑為：已知代入D159mm（2 2）是否使用）是否使用壓邊圈圈毛坯的相對厚度tD100=1159100=0.63，零件拉深系數(shù)m1=dD=90159=0.57，查沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）P144中表5-7可知，0.63小于1.5,0.57小于0.6故需采用壓邊圈。表表5-75-7采用采用/不采用不采用壓料裝置的判料裝置的判別條件條件（3 3）計(jì)算拉深次數(shù)算拉深次數(shù)按下列數(shù)據(jù)dfd=1.12，tD=11590.63，查實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊p91表3-36得首次拉深允許的最大相對高度為：h1d1=0.500.60。工件的相對高度hd2=33880.375，得出拉深次數(shù)n=1。（4 4）驗(yàn)證拉深系數(shù)是否超出極限拉深系數(shù)是否超出極限查沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）表5-10得mt=0.53，所以m1mt，拉深系數(shù)符合要求。表表5-105-10有凸有凸圓筒件的首次拉伸系數(shù)筒件的首次拉伸系數(shù)2.2.落料工序落料工序落料工序需沖裁出直徑D=159mm的板料。3.正拉伸正拉伸由以上計(jì)算可知，正拉深為首次拉深，且可一次拉深成所需的形狀，拉深過程中需使用壓邊裝置，拉深后工件的形狀如圖1.0-3所示。圖1.0-31.0-3首次拉深件首次拉深件四四 確定排確定排樣裁板方案以及材料利用率裁板方案以及材料利用率計(jì)算算根據(jù)上述計(jì)算，毛坯直徑已經(jīng)確定，可以進(jìn)行排樣設(shè)計(jì)。1.1.排排樣方式的確定方式的確定根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)和材料利用率情況有三種排樣方式，即有廢料排樣、無廢料排樣和少廢料排樣。由于毛坯直徑比較大，采用少廢料排樣；考慮操作方便，排樣采用直排單排。2.2.搭搭邊值確定確定查沖壓成形工藝與模設(shè)計(jì)（第二版）p49表3-8可得：橫搭邊a1=1.0，步距S=159；條料寬度B=D+2a1=159+21.0=161。3.材料利用率一個步距的材料利用率：=ASB100=77.5,排樣圖如圖1.0-7所示。圖1.0-71.0-7排排樣圖五沖壓力計(jì)算1.落料查冷沖模具設(shè)計(jì)典型實(shí)例詳解p138得落料力公式F落料=Ltb=（1591295）N=147356.4N，b為板料抗拉強(qiáng)度，08鋼的b295MPa，取295MPa。2.正拉深查沖壓工藝模具學(xué)（第三版）經(jīng)驗(yàn)公式為：F1=d1tbk1=9012950.9377570.6（N）查冷沖模具設(shè)計(jì)典型實(shí)例詳解p139表5-1得k1=0.93由于正拉深時采用了壓邊圈，需計(jì)算壓邊力，由實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊p121表3-65查得壓邊力FQ(N)的計(jì)算公式為：FQ=4D-(d1-2t+2rd)q=3.144159-（90-2+22）2.5=3235.0N式中單位壓力q由實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊p122表3-66查得，q=2.5MPa。3.反拉深因?yàn)榉蠢钜欢ㄊ窃倮?，所以在?jì)算反拉深力時可根據(jù)再拉深的拉深力計(jì)算公式求得：F2=d2tbk2=（47+2）12951.359005.3（N）式中k2由實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊P123中表3-70經(jīng)差值法求得。4.沖孔沖孔直徑為36mm，F(xiàn)沖孔=Ltb=361295=33346.8（N）六工作零件刃口尺寸的計(jì)算1.落料落料凹模、落料凸模采用分別加工法加工。落料件尺寸為1590-0.16mm。根據(jù)t=1mm，查沖壓成形工藝與模設(shè)計(jì)（第二版）p41表3-5得：Zmin=0.100，Zmax=0.140。因?yàn)槁淞霞某叽缇葹镮T10級，由沖壓成形工藝與模設(shè)計(jì)（第二版）p37表3-2得，所以落料凹模尺寸精度為IT8級，落料凸模尺寸精度為IT7級。查公差與配合合技術(shù)手冊表1-2得凹模尺寸上偏差d=+0.063，凸模尺寸下偏差p=-0.040，因?yàn)槌叽缇葹镮T10以上所以x=1。|p|+|d|=0.103ZmaxZmin=0.140-0.100=0.040mm說明所取凸凹模公差不能滿足|p|+|d|ZmaxZmin的條件，可調(diào)整如下：p=0.4ZmaxZmin=0.40.040=0.016mmd=0.6ZmaxZmin=0.60.040=0.024mm落料凹模刃口尺寸Dd=（Zmax-x）+d0=（159-10.16）+0.0240=158.84+0.0240（mm）落料凸模刃口尺寸Dp=（Dd-Zmin）0p=（158.84-0.100）0-0.016=158.740-0.016（mm）表表3-53-5沖裁模初始間隙值沖裁模初始間隙值2.正拉深正拉深的尺寸為900-0.14mm（1）圓角半徑拉深凹模的圓角半徑可按沖壓成形工藝與模設(shè)計(jì)（第二版）p164中經(jīng)驗(yàn)公式確定：r=0.8（D-d）t=0.8159-901.06.65mm，取7mm。一次拉深成型中，凸模的圓角半徑rp應(yīng)與工件的圓角半徑相等。但對于厚度小于6mm的材料，其數(shù)值不得小于2t。驗(yàn)證r=2mm=2t，符合要求，不需要再加入整形工序，所以凸模的圓角半徑rp=2mm。（2）間隙拉深模的凸模及凹模的單邊間隙,由于正拉深采用了壓邊圈,這時間隙數(shù)值可以按沖壓成形工藝與模設(shè)計(jì)（第二版）p166中表5-19取值，取值為單邊間隙Z=(11.1)t取Z=1.05mm（3）拉深凸凹模工作部分尺寸的確定由沖壓成形工藝與模設(shè)計(jì)（第二版）p166得拉深凹模尺寸所以Dd=（90-0.750.14）+0.0350=89.895+0.0350拉深凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作，保證單面間隙為1.05mm。七沖壓設(shè)備的選擇由于零件屬于中小型沖壓件，且需要拉深工序，所以沖壓設(shè)備類型初步選為開式壓力機(jī)。下面進(jìn)行規(guī)格選擇。1.壓力機(jī)噸位計(jì)算F復(fù)合模=F落料+F正拉深+F壓邊=147356.4N+77570.6N+3235.0N=228162.0N=228.1620KNF反拉深模=F反拉深=59005.3N=59.0053KNF沖孔模=F沖孔=33346.8N=33.3468KN但是，沖壓過程中最大作用力Pmax發(fā)生的時間很難與標(biāo)定壓力機(jī)的名義壓力位置相重合。這時便不能單純地按最大作用力與壓力機(jī)名義壓力之間的關(guān)系來選擇設(shè)備的噸位，而應(yīng)該以保證壓力機(jī)全部行程范圍內(nèi)，為完成加工所需的滑塊作用力都不能超出壓力機(jī)允許壓力與行程關(guān)系的范圍為條件來選擇。由于沒有壓力機(jī)容許負(fù)荷曲線，所以參照參考書中壓力機(jī)噸位選擇中相關(guān)計(jì)算公式得：F總壓力=（0.50.6）F壓力機(jī)因此壓力機(jī)計(jì)算壓力為：F復(fù)合模壓力機(jī)=F復(fù)合模（0.50.6）=228.1620(0.50.6)=(456.3380.2)KNF反拉深壓力機(jī)=F反拉深（0.50.6）=59.0053(0.50.6)=(118.098.3)KNF沖孔壓力機(jī)=F沖孔（0.50.6）=33.3468(0.50.6)=(66.755.6)KN根據(jù)上述計(jì)算壓力，落料拉深復(fù)合模選定公稱壓力為630KN的壓力機(jī)，反拉深模選定公稱壓力為100KN的壓力機(jī)，沖孔模選定公稱壓力為63KN的壓力機(jī)。2.滑塊行程由沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）p8可知滑塊行程應(yīng)能保證毛坯的順利放進(jìn)與零件取出。在沖裁時，壓力機(jī)并不需要太大的滑塊行程，滑塊行程只要比凹模與卸料板上板料的距離大（23）mm即可。在進(jìn)行拉深時，行程一般取拉深件高度的（22.5）倍。3.裝模高度由沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）p9可知模具閉合高度的值應(yīng)小于壓力機(jī)連桿調(diào)節(jié)到最短距離時，由壓力機(jī)墊板上表面到滑塊底平面的距離，其關(guān)系為Hmax=Hm+5，式中Hm模具的閉合高度（mm）。綜合以上要求，落料拉深復(fù)合模選擇的壓力機(jī)型號為JB23-63開式雙柱可傾式壓力機(jī)；反拉深模選擇的壓力機(jī)型號為J23-10開式雙柱可傾式壓力機(jī)；沖孔模選擇的壓力機(jī)型號為J23-6.3開式雙柱可傾式壓力機(jī)。4.壓力機(jī)功率的核算（1）計(jì)算壓力機(jī)的有效功在根據(jù)沖壓力選擇壓力機(jī)后，還必須核算該項(xiàng)壓力機(jī)的功率（功）是否適合。壓力機(jī)的一個行程所產(chǎn)生的有效功Wp應(yīng)大于沖壓所需要的總變形功Wb及壓縮彈頂裝置所需的功W之和，即WpWb+W壓力機(jī)的功由飛輪的有效能量和電動機(jī)輸出的能量所組成。后者主要消耗在克服摩擦和床身彈性的能量等有害阻力以及恢復(fù)飛輪在沖壓后降低的速度上。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于缺少具體數(shù)據(jù)，很難定量計(jì)算。根據(jù)壓力機(jī)型式標(biāo)準(zhǔn)行程壓力機(jī)行程數(shù)，試算得：壓力機(jī)行程數(shù)n=340P=340800=63.9(次min)64(次min)單行程有效功Wp=0.14(P)=0.14(800)=3167.8(N.m)（2）每道沖壓工序有效沖壓功落料沖壓功W落料=F落料t=147356.40.001=147.4（N.m）90mm拉深功W拉深=F正拉深h外=77570.60.034=2637.4（N.m）47mm拉深功W反拉深=F反拉深h內(nèi)=59005.30.020=1180.1（N.m）36mm孔沖壓功W沖孔=F沖孔t=33346.80.001=33.3（N.m）有效沖壓功Wb=W落料+W拉深+W反拉深+W沖孔=3998.2（N.m）八模具結(jié)構(gòu)選擇（1）沖模結(jié)構(gòu)形式。由沖壓工藝分析可知，采用一套復(fù)合模，兩套單工序模。（2）定位方式。因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距采用固定擋料銷定距。（3）卸料、出件方式的選擇。根據(jù)零件的形狀和工藝方案，沖裁后的工藝廢料留在條料上，不需采用卸料裝置。工件由于采用了兩道拉深工序，所以采用頂件器頂出。（4）導(dǎo)向裝置的選擇。選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，該模架可用于沖壓較寬條料，送料及操作方便，可縱向或橫向送料。凹模周界范圍為250mm250mm。九落料拉深復(fù)合模主要零部件的設(shè)計(jì)1.工作零件a落料凹模尺寸凹模設(shè)計(jì)時應(yīng)該考慮凹模強(qiáng)度，制造方法和加工精度等。落料凹模采用凹模板，凹模刃口孔型采用階梯式，刃口的強(qiáng)度好，刃口尺寸不隨修磨刃口而增大。查課本表3-24，表3-25，得系數(shù)k=0.2，送料方向的凹模刃壁到凹模邊緣的最小距離161，送料方向的凹模刃壁間的最大距離161mm，垂直于送料方向的凹模刃壁間的最大距離161mm。根據(jù)課本公式（3-13）（3-32）（3-33），得凹模厚度H=sk=161x0.2=32.2mm凹模寬度s+2s=137+2x40=217凹模長度s+2s+137+2x40=217根據(jù)計(jì)算得出的長寬厚尺寸與凹模板的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照，為使模具結(jié)構(gòu)合理，選用凹模板LBH=25025040。根據(jù)模具的總體輪廓和結(jié)構(gòu)，初選緊固螺釘和銷釘，凹模需要淬火，凹模上螺釘孔和銷釘孔的主要參數(shù)如下：螺孔中心到凹模外緣等距，孔中心到外緣的距離為L=2d=212=24；查課本表2-19，得銷孔中心到凹模外緣最小距離，??；螺孔中心刃口邊緣及銷孔邊緣的距離，標(biāo)準(zhǔn)尺寸：s2d=24；查課本表2-20，得凹模板、凸模固定板上螺孔之間中心距Smin=60，Smax=115b拉深凸模和凸凹模拉深凸模的結(jié)構(gòu)采用典型圓凸模結(jié)構(gòu)，下端為工作部分，中間的圓柱部分用來與凸模固定板配合，最上端的臺肩用于固定并承受卸料力等，各部分的直徑尺寸根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定。凸凹模的結(jié)構(gòu)也采用典型圓凸模的結(jié)構(gòu)，與拉深凸模相同。其中凸凹模的拉深部分根據(jù)模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)延伸。由以上工作零件的刃口尺寸計(jì)算，可知拉深凸模與拉深凹模的圓角半徑均為5mm，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)及課本式（3-26），得拉深凸模長度l=40+24-1=63mm凸凹模長度l=24+36=60mm凹模設(shè)計(jì)圖如圖1.0-8所示：由工作零件的刃口尺寸計(jì)算結(jié)果，可知凸模的直徑都較大，凸模的剛度和強(qiáng)度都足夠，可不用進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。圖1.0-8凹模2.其他板類零件根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，固定板的厚度取凹模厚度的0.60.8，所以H=400.8=32，查標(biāo)準(zhǔn)手冊，取固定板厚度H=24mm。由以上計(jì)算，可知拉深凸模承受的總壓力Fz=F首次=33175.2N，凸模頭部端面直徑，根據(jù)課本公式（3-42），得凸模頭部端面直徑對模座的單位面積壓力查課本表3-34，可知，即拉深凸模與模座之間不需要加墊板。對于凸凹模，凸凹模與模座之間也不需要加墊板，但考慮到模柄的安裝，為了避免模柄對凸凹模的沖擊，應(yīng)該加上墊板。根據(jù)凹模板的外形尺寸及以上計(jì)算，查標(biāo)準(zhǔn)手冊，選定上固定板，下固定板，墊板。上固定板設(shè)計(jì)圖如圖1.0-9所示：3.壓料裝置根據(jù)模具的總體結(jié)構(gòu)，該模具的壓料裝置援用彈性壓料裝置，彈性元件為橡膠，這種壓料裝置結(jié)構(gòu)簡單，在中小型壓力機(jī)上使用較為方便，滿足模具使用的要求。壓料圈采用平面形，根據(jù)零件及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓形。頂桿參照部標(biāo)，選用B10130QJ717-82。4.定位裝置條料在送進(jìn)過程中，采用導(dǎo)料銷控制送進(jìn)方向，采用固定擋料銷定位控制送進(jìn)距離。選用1個擋料銷和兩個導(dǎo)料銷固定在凹模上，查標(biāo)準(zhǔn)QJ702-82選取圖1.0-91.0-9的擋料銷，這種定位零件結(jié)構(gòu)簡單、制造、使用方便。5.卸料裝置根據(jù)排樣圖，為了使模具結(jié)構(gòu)簡單，廢料從凸凹模上卸下不需要卸料裝置。工件的推件動作由剛性推件裝置完成，根據(jù)工件形狀與模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由打桿、螺母、推板組成。參照標(biāo)準(zhǔn)手冊，打桿選用M16186GB2867.1-81，螺母選用M16GB/T41-2000。圖1.0-101.0-10壓邊圈圈6.模架及其零件該模具主要完成落料-首次拉深工序，該工序件的結(jié)構(gòu)簡單，精度沒有嚴(yán)格要求，所以采用對此要求不高、送料及操作方便的后側(cè)式導(dǎo)柱模架。根據(jù)凹模板的外形尺寸，查手冊選取凹模周界，的后側(cè)導(dǎo)柱模架。中間導(dǎo)柱上模座25025045GB/T2855.6中間導(dǎo)柱下模座25025055GB/T2855.6根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用壓入式模柄，與上模座采用H7/m6的過渡配合，并加銷釘防轉(zhuǎn)，模柄工作段的直徑與所選壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑相一致。模柄A5045GB/T2646.1根據(jù)模架及模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取導(dǎo)柱導(dǎo)套。導(dǎo)柱A35180GB/T2861.1導(dǎo)套A35H611543GB/T2861.1根據(jù)模具的總體結(jié)構(gòu)輪廓，查手冊選用螺釘、銷釘如下：螺釘M1265GB70-76M1670GB70-76銷釘1280GB119-861680GB119-867.繪制落料拉深復(fù)合模裝配圖模具裝配圖如圖1.0-11所示圖1.0-111.0-11落料拉深復(fù)合模落料拉深復(fù)合模8.壓力機(jī)閉合高度的校核由模具總裝圖可知，模具的閉合剛度。查課本附錄5，可知壓力機(jī)的最大閉合高度，連桿調(diào)節(jié)長度，所以壓力機(jī)的最小閉合高度,墊板厚度,根據(jù)課本公式（2-1），得所以，可知所選壓力機(jī)合適。結(jié)論（總結(jié)）這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所面臨的任務(wù)是帶輪，通過各種計(jì)算還有分析，最終決定的工藝方案是落料、正拉深、反拉深、沖孔。于是選擇了三套模具來完成：落料拉深復(fù)合模，反拉深模，沖孔模。通過這次帶輪的設(shè)計(jì)，我又一次體會到了在模具設(shè)計(jì)時必須具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和足夠的耐心。因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)是一個特別繁瑣的過程，我們設(shè)計(jì)的每一個零部件都要滿足零件的加工要求，所以每一個數(shù)據(jù)都要準(zhǔn)確，都要經(jīng)過反復(fù)的琢磨。雖然這是一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是學(xué)校對我們的一種檢驗(yàn)，但是我們卻不能只是抱著完成任務(wù)的這種心態(tài)，覺得差不多就行了，而應(yīng)該盡全力把它做到最好。因?yàn)橐坏┪覀儺厴I(yè)步入社會中就會面臨更大的壓力，我們設(shè)計(jì)的任何產(chǎn)品都要經(jīng)過社會的檢驗(yàn)，不能出半點(diǎn)差錯，因此我們從現(xiàn)在開始就要培養(yǎng)這種心態(tài)。另外，這次課程設(shè)計(jì)又讓我將三年以來所學(xué)的知識復(fù)習(xí)鞏固了一下，同時又有了一定程度的提高。因此我相信以后只要我們認(rèn)真對待每一件事，一定會有或大或小的收獲。謝謝大家THANK YOU趙岐導(dǎo)師：李奇涵李興興THANKS再次感謝再次感謝