拉深零件设计 任务书+开题报告+论文.docx

拉深零件设计 任务书+开题报告+论文.docx

《拉深零件设计 任务书+开题报告+论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拉深零件设计 任务书+开题报告+论文.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

拉深零件设计任务书+开题报告+论文

毕业设计（论文）任务书

专业模具设计与制造班级模具072姓名

一、课题名称：

拉深零件设计

二、主要技术指标：

拉深变形过程分析、凸凹模间隙、弯曲凸凹模及冲裁模刃口尺寸计算、冲裁力及压力中心的计算、零件的工艺性分析、拉深排样图

零件的尺寸形位公差、精度等级、表面粗糙度等技术指标都没有明确的要求，所以都算是自由的公差等级、精度等级还有表面粗糙度等级。

三、工作内容和要求：

设计内容：

1）、设计产品的总装图和零件图；

2）、拉深件的工艺分析；

3）、模具的基本结构和模架的设计；

4）、模具结构、尺寸的设计和计算；

5）、模具主要零件图和加工工艺规程的设计；

6）、完成模具总装配图和模具主要零件图；

7）、编写计算说明书；

设计要求：

1）、模具总装配图1张（1号或2号图纸）。

2）、模具典型零件工作图14－16张。

3）、设计计算说明书一份（8000～10000字）。

四、主要参考文献：

1.齐卫东.塑料模具设计与制造[M].第二版.北京：

高等教育出版社.2004

2.陈剑鹤.塑料模具设计图册[M].第三版.北京：

清华大学出版社.2008

3.史新民.机械设计基础[M].第二版.南京：

东南大学出版社.2007

学生（签名）年月日

指导教师（签名）年月日

教研室主任（签名）年月日

系主任（签名）年月日

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文题目）

拉深零件设计

一、选题的背景和意义：

在现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,他在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中得到了广泛的应用。

由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料、降低成本，并可保证一定的加工质量要求，所以，汽车、飞机、拖拉机、电器等的产品的零部件很多都采用模具进行加工。

冷冲模具设计则是模具的主要部分，冷冲模具的设计与制造水平的普及及提高，是冷冲加工工业发展必不可少的重要条件。

通过拉深模具设计有利于熟练巩固所学的知识，使更熟练掌握模具的知识和对应用软件的操作。

二、课题研究的主要内容：

拉深模具在日常生活中应用广泛，通过做设计来提高自己的专业知识，了解模具设计的流程。

拉深模具设计主要研究了典型拉深模的设计加工制造方法。

其中对模具拉深次数的确定、模具尺寸的设计是本模具的设计重点。

通过对模具的设计，绘制出模具装配图和零件图。

三、主要研究（设计）方法论述：

对拉深模具的设计一般从五个方面进行，即：

零件工艺分析；模具结构、尺寸的设计和计算；工艺方案的确定；绘制出装配图。

四、设计（论文）进度安排：

时间

工作内容

8月1—5日

接受毕业设计任务书

8月6—8日

搜集相关资料，完成毕业设计开题报告

8月9—12日

构思总体技术方案，进行方案分析比较

8月12—15日

确定总体设计方案

8月16—18日

按毕业设计任务书要求进行设计的相关计算

8月19—22日

完成塑料模设计的相关图纸

8月23—26日

整理文字内容与图纸的排版

8月26—29日

初稿交给知道老师审查

8月30日

将正稿打印好，准备毕业答辩

五、指导教师意见：

　　　　　　　　　　　　指导教师签名：

年月日

六、系部意见：

　　　　　　　　　　　系主任签名：

年月日

目录

摘要--------------------------------------------------------------------------------6

前言--------------------------------------------------------------------------------7

零件的任务描述------------------------------------------------------------8

一．零件工艺分析及方案------------------------------------------------------9

1.1零件的尺寸精度分析--------------------------------------------------9

1.2零件的结构工艺分析---------------------------------------------------9

1.3拉深材料分析-------------------------------------------------------------9

二．零件工艺方案的确定------------------------------------------------------9

2.1毛坯直径的确定--------------------------------------------------------9

2.2拉深次数拉深工序尺寸的确定--------------------------------------9

2.3拉深凸凹模的尺寸计算-----------------------------------------------9

三．工艺方案的确定-----------------------------------------------------------11

四．模具结构的确定-----------------------------------------------------------11

五．拉拉深力和冲裁力的计算及压力机的选择--------------------------13

5.1拉深力的计算-----------------------------------------------------------13

5.2整形力的计算-----------------------------------------------------------13

5.3冲裁力及推力的计算--------------------------------------------------13

5.4弹簧零件的确定--------------------------------------------------------14

5.5模具压力中心的确定--------------------------------------------------15

5.6凸凹模结构设计--------------------------------------------------------16

六．模具的闭合高度校核----------------------------------------------------16

参考文献------------------------------------------------------18

结论------------------------------------------------------------18

答谢词----------------------------------------------------------------------------18

摘要：

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冷冲压模在批量生产中得到了广泛应用。

这次设计采用的模具结构简单。

该设计满足了零件表面质量要求，并确保模具工作运用可靠。

最后对模具结构与压力机的匹配进行了校核,利用AUTOCAD绘制了该模具装配图和零件图，编写出了零件的加工工艺及装配工艺。

在模具设计中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化设备都是优质冲压件的重要条件，模具设计中利用了AutoCAD软件对模具的基本结构设计的论述。

关键词：

冲压模、AutoCAD。

Abstract：

Withthecontinuousadvancementoftechnologyandtherapiddevelopmentofindustrialproduction,Coldpunchingmoldinmassproductionhavebeenwidelyused.

.Thedesignofmatrixusedinasimplestructure.Thedesignmeetstherequirementsofthesurfacequalityofparts,Andtoensurethattheuseofreliableworktool.Finally,pressmoldstructurewithamatchingcheck,Thepreparationofamachiningprocessandassemblyprocess.

InmatrixStampingDieDesign，high-qualitydiedesign,advancedmoldmanufacturingequipmentandreasonableprocessing,high-qualitymaterialsandHighqualitymodernequipmentareanimportantconditionforstampingparts，matrixdesignusingtheAutoCADsoftwareformolddesignthebasicstructureoftheexposition

前言

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。

冷冲压是一种先进的金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料金属进行加工，以获得所需要的零件形状和尺寸。

冷冲压工艺大致可分为分离工序与成型工序两大类。

分离工序又可分为落料、冲孔、切断、切边和剖切等。

而成型工序又可分为弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀形、扩口、缩口、起伏、旋压和校形等。

冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用安装在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，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法，在冷冲压加工中，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，称为冷冲压模具。

冷冲压加工的特点1）节省材料冷冲压属于少、无切削加工方法，不仅能做到少废料和无废料生产，而且在某些情况下的边角余料也可以充分利用。

2）制品有较好的互换性冷冲压件的尺寸公差由模具保证，具有“一模一样”的特征，且一般无需做进一步机械加工，故同一产品的加工尺寸具有较高的精度和较好的一致性，因而具有较好的互换性。

（3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。

（4）生产效率高　用普通压力机进行冲压加工，每分钟可达几十件；用高速压力机生产，每分钟可达数百件或千件以上，适用于较大批量零件的生产。

5）操作简单　冷冲压能用简单的生产技术，通过压力机和模具完成加工过程，其生产率高、操作简便，便于组织生产，易于实现机械化与自动化。

（6）由于冷冲压生产效率高、材料利用率高，故生产的制品成本较低。

冷冲压加工及模具在现代制造业中的地位

（1）在工业生产中的地位；

（2）降低成本，提高产品竞争力的重要因素；（3）模具工业年产值；（4）冲模在模具工业中的比例；（5）冷冲压与冲模在国内外生产中的重要地位。

冷冲压技术及模具的发展趋势

（1）工艺分析计算方法现代化

（2）模具设计与制造技术现代化（3）冲压生产机械化与自动化（4）新的成形工艺、数控冲压设备和冲压柔性制造技术（5）不断改进板料的冲压性能

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冷冲压技术也在不断革新和发展，主要表现在：

⑴工艺分析计算方法的现代化。

如，生产汽车覆盖件的冲压工艺，现在采用有限变形的弹塑性有限元法，对覆盖件成型过程进行应力应变分析和计算机模拟，以预测某一工艺方案对零件成型的可能性和将会发生的问题，将结果显示在图形终端上，供设计人员进行修改和选择。

这样，不仅可以节省昂贵的模具实验费用，缩短新产品的试制周期。

而且可以逐步建立一套能紧密结合生产实际的先进设计方法，既促进了冷冲压工艺的发展，也将使塑性成型理论逐步达到对生产实际的指导作用。

⑵模具设计制造技术现代化。

模具CAD/CAM技术可以大量缩短工装设计、制造周期，采用这一技术一般可提高模具设计制造效率2~3倍，模具生产周期可缩短1/2~1/3，发展这一技术的最终目标是要达到模具CAD/CAM一体化。

⑶冷冲压生产的机械化和自动化。

这可以提高劳动生产率，降低工人的劳动强度和改善工人的工作条件。

⑷不断改进板料性能，以提高其成型能力和使用效果。

总之，整体来看我国和世界各国的模具业正在向着更高和更新的方向发展，且伴随人工向自动化方向转化。

也只有这样才能使模具设计与制造彻底的摆脱主要依靠人工的生产方法，使模具制造更合理化，结构更简化，精度更高，为将来各行业的发展提供新的动力。

1、拉深件零件图

材料：

8F

料厚：

0.3mm

生产批量：

大批量

2.零件工艺分析

2.1零件的尺寸精度分析。

零件的尺寸未标注公差，则按照公差等级14级加工。

用一般的模具即可满足零件的精度要求。

2.2零件的结构工艺性分析。

零件形状简单，结构符合冲裁和拉深工艺性要求。

2.3拉伸件材料分析。

8F钢的抗剪强度т=310Mpa;抗拉强度σb=390Mpa；伸长率δ=32%；此种材料有足够的强度适宜于拉深生产。

根据以上分析，此产品拉深工艺性较好，故可以采用拉深方法进行加工。

还可以取得更好的经济效益。

3、零件工艺方案的确定

3.1计算毛坯直径

1）修边余量的计算

相对凸缘直径

dt/d=17/16=1.06

查表得修边余量

δ=1.6mm

2）预算毛坯直径

-------------------------------------------

D1=√d12+6.28rd1+8r2+4d2h+6.28Rd2+4.56R2+d42-d32

=23.9mm

D=23.9+1.6=25.5mm

3.2拉深次数和拉伸工序尺寸的确定

1）判断能否一次拉深成形

h/d=5/16=0.3

t/D×100=0.3/25.5×100=1.13

dt/d=18.6/16=1.16

m=d/D=16/25.5=0.71

根据上述参数查的整带料连续拉深系数m1=0.64m>m1

首次拉深相对高度系数m2=0.38m

所以可一次拉深完成

3.3拉深凸凹模尺寸计算

1）凹模圆角半径的确定

首次拉深凹模圆角半径

----------

rd=0.80√（D-d）t

------------------

=0.80√（24.5-18.6）×0.3

=1.15mm

由于凹模圆角半径的最大值大于零件的圆角半径，因此需要整形工序

rd1=Rd1=1.15mm

rd2=Rd2=0.78mm

rd3=Rd3=0.5mm

凸模圆角半径的确定

凸模圆角半径的

rp=（0.7～1.0）rd=1.0mm

拉深模间隙

Z=（1～1.1）tmax=1.1×0.34=0.374mm

由于零件尺寸标注在外形

Dd1=（Dmax-0.75△）+δd0

=（16.43-0.3225）+0.020

=16.1075+0.020mm

Dp1=（Dmax-0.75△-2Z）0-δd

=（16.1075-2×0.374）

=15.34950-0.01

H=5.0+0.350

整形模的凹凸模尺寸的计算

Dd1=Dd2=（Dmax-0.75△）+δd0

=（16.43-0.3225）+0.020

=16.1075+0.020mm

Dp1=Dp2=（Dmax-0.75△-2Z）0-δd

=（16.1075-2×0.374）

=15.34950-0.01

H1=H2=5.0+0.350

rd1=Rd2=0.78mm

rd2=Rd3=0.5mm

rp=（0.7～1.0）rd

=1.0mm

落料凹凸模尺寸计算

由于制件的精度和断面一般且需要进一步塑性变形，因此采用II类双面间隙。

由于冲裁件的精度在IT14，因此磨损系数x=0.5

Zmin=0.14*0.3=0.042mm

17d=（17.43-0.5*0.43）+0.0200

=17.215+0.0200

17p=（17.215-0.042）0-0.020

=17.1730-0.020

切边凹凸模尺寸计算

Zmin=0.14*0.3=0.042mm

27d=（27.62-0.5*0.62）+0.0250

=27.31+0.0250

27p=（27.31-0.042）0-0.020

=27.2260-0.020

切口凹凸模尺寸计算

Zmin=0.14*0.3=0.042mm

25.5d=（26.12-0.5*0.62）+0.0250

=25.81+0.0250

25p=（25.81-0.042）0-0.020

=25.7680-0.020

27d=（27.62-0.5*0.62）+0.0250

=27.31+0.0250

27p=（27.31-0.042）0-0.020

=27.2260-0.020

1.5d=（1.5-0.5*0.25）+0.0200

=1.375+0.0200

1.5p=（1.375-0.042）0-0.020

=1.3330-0.020

3.3工艺方案的确定

方案一：

落料-----拉深-----第一次整形------第二次整形

优点：

模具结构简单，设计方便，模具的寿命长，模具零件的更换方便

缺点：

需四副模具，零件尺寸小，不便送料和取零件，并且很难定位；零件的精度低，效率低

方案二：

拉深落料一次完成-----第一次整形-----第二次整形

优点：

冲裁件的尺寸精度相对较高；模具的结构较简单，

缺点：

需要三副模具，零件尺寸小，不便送料和拿零件，效率低，

方案三：

切边切口拉深----第一次整形----第二次整形-----落料（由于相对厚度t/D*100>1,凸缘相对直径较小dt/d=1.16和相对高度h/d较低可以一次拉深）

优点：

拉深件的尺寸精度高；定位方便且精确；节省了模具材料；效率高；工步少，

缺点：

模具的结构复杂，设计加工不便，模具的寿命较短

4.模具结构的确定

模具类型

工序组合方式

定位组合方式

卸料

工件出模

方案一

冲裁单工序模

落料

导料销、挡料销

无

刚性推件装置

拉深单工序模

拉深

导料销、挡料销

弹压卸料

弹性推件装置

2副整形模

圆角整形

弹性推件装置

方案二

冲裁复合模

拉深---落料

挡料销和导料板

弹压卸料

弹性推件装置

2副整形单工序模

整形

导料销、挡料销

方案三

级进模

切边切口拉深----第一次整形----第二次整形-----落料料

沉浮销，侧刀，定位块

弹压卸料，

刚性推件装置

综合考虑各个方案，用方案二

原因：

该工件属于大批量生产，且零件的结构简单，工艺性好，只需一次落料拉深和整形。

由于工件由于工件简单，采用多个单工序模不方便工件的定位和工件的送料，取料。

因此采用级进模。

方案三的工艺分析

1.由于工件的一个圆角无法一次完成，因此，工件一次落料拉深，一次整形。

考虑到该工件精度要求，以及工件的壁厚均匀，采用单工序即可

2.由于该工件的高度比较大，工作行程较大，因此采用弹簧作为卸料的弹性装置；

3.模具零件的选择及选择依据

1）侧刃的选择：

原因：

由于采用级进模，带料经过拉深以后变形较大，因此不易采用定位销，并且侧刃定位精准，生产效率高；工件狭长，料厚较薄。

类型：

平面型（由于料厚小于1mm）

侧刃切口值：

L=27mmB=10mm切边宽度b1=1.5mm

多工序连续模通常采用双侧刃，两侧刃在带料对齐布局。

2）切口凸模的类型：

由于对切口尺寸的要求不是很高，因此切口模可以选择平面型。

查表2-7一般冲孔模可冲压的最小孔径得知b≧t由于凸模的最薄的部分b=1.5mm可以不用保护套。

切口尺寸确定的依据：

根据表1-136带料连续拉伸的料宽和进距计算

L=31.5-1.5*2-1.15*1.5*2=25.05mm

圆弧半径R=25.5mm斜边的角度30度

3）定位块：

为了保证定位精确，把定位块和侧刃模和为一体。

6.由于拉深工件时可能会有气体在工件内，这样会影响工件的质量，因此在凸模上打一个小孔以便排气。

7.由于模柄是旋转体，容易旋转，因此用骑缝销定位。

8.由于把拉深模与和落料模做成一个级进模，而落料模随着磨损长度会减少，因此落料模，应在原来的基础增加3mm。

但是考虑到压力中心不变，就在原来的基础增加1.5mm。

9.由于拉伸件的凸缘较小，因此无需压边圈。

10.模柄的直径为40mm长度为30mm

5.拉伸力和冲裁力的计算及压力机的选用

6.1拉伸力的计算

F=1.25∏（D-d1）tδb

=1.25*3.14（25.5-18.6）*0.3*390

=3168.65N

δb=390Mpa

2.整形力的计算

S1=3.14/4*（3.14*2*0.78*17-0.782*8）

=0.785*（83.2728-4.8672）

=61.55mm

S2=3.14/4*（3.14*2*0.50*17-0.502*8）

=41.12mm

F1=SP

=61.55*40

=2462N

F2=SP

=41.12*40

=1645N

根据整形的材料查表得单位压力P=40Mpa

3.冲裁力和推件力的计算

F冲=KLtт

=1.3*3.14*17*0.3*310

=6454N

F切边=KLtт

=1.3*32.5*0.3*310*2

=7858.5N

F切口=KLtт

≈1.3*85*0.3*310

=10276.5N

K=1.3材料抗剪强度т=310Mpa

F卸=K卸F

=0.07*6454

=451.78N

查表得卸料力系数K卸=0.07

F∑=1.7（3168.65+2462+1645）+6454+7858.5+451.78+10276.5

=37409.47N

根据总的力和零件较小的特点选选开式机械压力机JH21-45

JH21-45压力机的相关数据;

公称压力行程3.2mm滑块行程120mm最大闭合高度270mm最小闭合高度210mm模柄孔尺寸直径40mm深度65mm

4.带料宽度的确定

根据料厚查表得

搭边值b1=1.5mm,

根据料厚和进距查表得

侧刀切削量b=1.5mm

B=25.5+（1.5+1.5）*2

=31.5mm

5.弹簧零件

1）根据工作行程s工作和螺栓的直径初步确定弹簧相关数据