小直径不锈钢筒形件拉深CAE分析
及模具设计
系别：机电学院
专业班：材料成型及控制工程2班
姓名：张世辉
学号： 090010228
指导教师：李河宗
2013年6月
摘要
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，从而获得所需零件的一种压力加工方法。这次拉深是利用模具使10号钢平板毛坯材料变成为开口的空心零件的冲压方法，用拉深工艺可以制成筒形件、阶梯形件、球形、锥形、抛物面形、合形和其他不规则形状的薄壁零件。通过对一个阶梯形筒形件的拉深工艺计算，说明阶梯筒形件的拉深工艺的计算方法。用该方法计算确定的拉深工艺，可以确保多次拉深过程中的拉深过渡形状不被拉断，最终拉出合格的工件。这里介绍了落料拉伸，整形，切边等多套模具。用该方法计算确定的拉深工艺，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。
关键词：筒形件拉深工艺整形切边
Abstract
Steel parts of the stamping process and die design Abstract The use of stamping is installed in the stamping equipment (mainly the press) on the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformation or separation, to obtain the necessary components of a pressure processing methods. Drawing is used to mold into a plate of 10 steel rough openings for the hollow parts stamping method, using drawing process can be made tube, ladder-shaped pieces, spherical, cone-shaped, parabolic shape, or other irregular shape and thin Wall components. Based on a ladder-shaped cylinder of the drawing process, that ladder tube drawing of the method of calculation. This method is determined by the drawing process, drawing on many occasions to ensure that the process of drawing the shape is not pulled off the transition and eventually pulled out of qualified workpiece. Here on the blanking stretch, repeatedly drawing, shaping, trimming, and other sets of mold. With the method of calculating sure deep drawing technology, make the mold design, processing precision and complexity continuously improve, mold manufacturing continuously shortening period.
Key Words：Cylinder Drawing Process Shaping Trimming
目录
摘要 ............................................................................................................................ I Abstract..................................................................................................................... II 第一章绪论.. (1)
1.1冲压模具在制造业的地位 (1)
1.2 冲压模具的历史发展 (1)
1.3 国内模具的现状和发展趋势 (1)
1.3.1 国内模具的现状 (1)
3.2 国内模具的发展趋势 (3)
1.4 圆筒拉深件模具设计与制造方面 (4)
1.4.1深圆筒拉深模具设计的设计思路 (4)
第二章工艺方案分析及确定 (6)
2.1 拉深件工艺性分析 (6)
2.2 确定工艺方案 (7)
2.2.1计算毛坯尺寸 (7)
2.2.2判断拉伸次数 (9)
2.2.3 确定首次拉深工序尺寸 (9)
2.2.4确定工序加工方案 (10)
第三章确定拉深力和压边力 (12)
3.1拉深力计算 (12)
3.2压边力计算 (12)
3.3压力机的公称压力计算 (12)
第四章模具工作部分尺寸 (13)
4.1 模具工作部分尺寸计算 (13)
4.1.1 拉深模的间隙 (13)
4.1.2 拉深模的圆角半径 (13)
4.1.3 凸、凹模工件部分的尺寸和公差 (13)
第五章模具总体设计 (14)
第六章设备的选择 (16)
6.1压力机的选择原则 (16)
第七章模具其他零件的结构尺寸计算 (18)
7.1拉伸凹模设计 (18)
7.2 模架选择 (18)
7.3定位圈设计 (19)
7.4 拉深凸模设计 (19)
7.5压边圈 (20)
7.6 矩形弹簧 (21)
7.7凸模固定板 (21)
7.8 拉杆 (22)
7.9 托杆长度 (22)
7.10 闭合高度 (23)
第八章拉深工艺辅助工序 (24)
8.1润滑 (24)
第九章用DYNAFORM软件模拟实验过程中的拉深试件 (25)
9.1创建三维模型 (25)
9.2数据 (25)
9.2.1 创建DYNAFORM数据库 (25)
9.2.2导入模型 (25)
9.2.3 参数设定 (26)
9.3网格划分 (27)
9.4网格检查及网格修补 (28)
9.4.1 网格划分 (28)
9.4.2网格修补 (29)
9.5自动设置 (30)
9.5.1 初始设置 (30)
9.5.2 定义板料零件“BAN50” (30)
9.5.3 定义凹模零件“AOMO”、凸模零件“TUMO” (32)
9.5.4 定义压边圈零件“YBQ” (32)
9.5.5 工模具初始定位设置 (33)
9.5.6工模具拉伸行程参数设置 (34)
9.5.7 工模具运动规律的动画模拟演示 (34)
9.5.8 提交LS-DYNA进行求解计算 (34)
9.6后置处理 (36)
9.7模拟结果分析 (37)
9.7.1最终零件的FLD图 (37)
9.7.2最终零件的壁厚变化分布图 (37)
9.7.3最终零件平均应力分布图 (37)
9.7.4模拟实验结果表 (38)
结论 (39)
致谢 (40)
参考文献 (41)
第一章绪论
1.1冲压模具在制造业的地位
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。在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。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。
冲压加工的特点：由于冷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，是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。
1.2 冲压模具的历史发展
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。
1.3 国内模具的现状和发展趋势
1.3.1 国内模具的现状
目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，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与工业发达的
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、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。
我国模具近年来发展很快，据不完全统计，2003 年我国模具生产厂点约有 2 万多家，从业人员约 50 多万人，2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 18.13亿美元，出口模具 4.91 亿美元，分别比 2003 年增长 18%、 32.4%和 45.9%。进出口之比 2004 年为3.69:1，进出口相抵后的进净口达 13.2 亿美元，为净进口量较大的国家。在2万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有20多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。
近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；"三资"及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足:
第一，体制不顺，基础薄弱。“三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再模具加上国内工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。
第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1 万美元，国外模具工业发达国家大多是 15～20 万美元，有的高达 25～30 万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。
第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低．虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM 应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。
第四，专业化、标准化、商品化的程度低、协作差．由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不
细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占 45% 左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。
第五，模具材料及模具相关技术落后．模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。
3.2 国内模具的发展趋势
巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面:
（1）模具日趋大型化；
（2）在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术；
（3）模具扫描及数字化系统；
（4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；
（5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；
（6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术；
（7）模具的精度将越来越高；
（8）模具研磨抛光将自动化、智能化；
（9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；
（10）开发新的成形工艺和模具。
模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600～650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。
国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上；国外模具
企业的组织形式是"大而专"、"大而精"。2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织--德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000 家。2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高。故人均产值也较高．我国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右，而国外模具工业发达国家大多15～20 万美元，有的达到 25～30 万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到 45％。
随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。
1.4 圆筒拉深件模具设计与制造方面
1.4.1深圆筒拉深模具设计的设计思路
目前，随着汽车及轻工业的迅速发展，模具设计制造日益受到人们的广泛关注，已成为一个行业。随着模具制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业广泛应用，对模具的需求日益增加，拉伸模的设计在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。利用模具将平板变成开口空心零件的加工方法称为拉伸，它是主要的冲压工序之一，应用广泛。
拉深是冲压基本工序之一，它是利用拉深模在压力机作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它不仅可以加工旋转体零件，还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件，但是，加工出来的制件的精度都很底。一般情况下，拉深件的尺寸精度应在 IT13 级以下，不宜高于 IT11 级。只有加强拉深变形基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决拉深变形中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。圆筒件是最典型的拉深件，其工作过程很简单就一个拉深，根据计算确定可
以一次拉深成功.因此，不需要多次拉深。再根据计算的结果和选用的标准模架，判断此次拉深不能采用标准的模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据拉深凸模与拉深凹模工作配合长度决定．设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。
第二章工艺方案分析及确定
2.1 拉深件工艺性分析
根据设计的要求如下：
生产批量：小批量实验用；
材料：304不锈钢；
材料厚度：0.05mm 、0.1mm;
零件简图：
图2-1 无凸缘圆筒工件
根据拉伸件的结构要点：拉伸件的形状应尽量简单、对称；拉深件各部分民族尺寸比例要恰当，尽量避免凸缘和深度大的拉深件，因为这类零件须较多次的拉深；拉伸件圆角半径要合适，圆角半径尽量取大些，以利于成型的减少拉深次数。拉伸件的圆角半径如表2-1；
表2-1 拉伸件的圆角半径
再分析设计的零件，该零件外形简单，尺寸精度及冲裁断面质量要求均不高，拉深件中未注尺寸的极限偏差按《未注公差成形件线性尺寸的极限偏差》选取，具体公差等级的选择级别一般由企业标准确定。参考图2-1所示零件为无凸缘圆筒形件。
（1）要求内形尺寸，料厚t=0.05mm ，没有厚度不变的要求；零件的形状简单、对称，底部圆角半径r=0.2mm>t ，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求。
（2）尺寸7.005+φmm 为约为IT13，其余尺寸为自由公差，满足拉深工艺对精度等级的要
求。采用普通的冲裁加工工艺修边便能满足要求。
（3）筒休拉深深度H （含修边余量）不宜大于2d （d 为筒体直径），当一次可拉成时，其高度H 最好为：
H ≤（0.5～0.7）d
本套筒修边余量△H 为2mm ，H=2.8<2d=10mm ，故拉深高度不大，工艺性良好。
（4）零件采用的304不锈钢钢的拉深性能较好，易于拉深成形。
综上所述，该零件的拉深工艺性较好，可用拉深工序加工。
2.2 确定工艺方案
为了确定零件的成形工艺方案，先应计算拉深次数及有关工序尺寸。板料厚度t=1mm,故按中线尺寸计算。
2.2.1计算毛坯尺寸
在计算毛坯尺寸时，先把零件分割成简单的几何形状，然后分别计算各个形状的面积最后把形状的面积相加，就得到制件的总面积，再利用圆的面积公式反推直径，即得到毛坯尺寸。
图2-2 拉深件毛坯尺寸计算
由于拉深件非常薄尺寸计算不考虑厚度，将毛坯图转化为拉深零件图，据<<冲压模具简明设计手册>>P128.表4.14得
所以毛坯总面积计算为：
底面积:1f =π4 2d
圆角部分面积：
2f =π4
（2×π×r×2d ＋8×2r ） 圆筒部分面积：
3f =π×2d ×(h ＋δ) 由叠算法计算公式∑=
S 4D π可知
毛坯总直径：
D=()321f f f 4++π=dh d 42+
冲压件高度h=mm d d D 8.25
*42581422=-=- 2.2.2判断拉伸次数
在 设计拉深工艺时，必须知道工件能否能一次拉出，还是需要几道工序才能拉成。正确解决这个问题直接关系到拉深工作的经济性的拉深件的质量，拉深次数决定于每次拉深时允许的极限变形程度。圆筒件的拉深变形程度一般用拉深系数表示和衡量。
拉深系数m 是指拉深前后拉深件筒部直径（或半成品筒部直径）与拉深前坯料（或半成品）直径的比值。部分拉深件只需一次拉深就能成形，拉深系数就是拉深件筒部直径d 与毛坯直径D 的比值。 由 H d =56.05
8.2= t D ×100=9
05.0×100=0.56 该拉伸件实际总拉伸系数为
m 总=d D =56.09
5= 判断拉深时是否需要压边：查《冲压模具简明设计手册》P143页表4.28得，因t/D ×100<1.5，故拉伸时采用压边圈。 首次拉伸的极限拉深系数为
0.62 可见 总m >min 1m ,故可以一次拉出。 2.2.3 确定首次拉深工序尺寸 ①工序直径：调整拉伸系数，选定拉深系数为m=0.56。 则工序直径为 1d =D m =0.56×9=5mm ②工序底部圆角半径取值 g r r ==0.2mm ③工序件高度为零件的高度加上余量的高度即 H1=1.8+1=2.8mm 将上述按中线尺寸计算的工序件尺寸换算成零件图相同的标注形式后，所得各工序件的尺寸如图2-3所示。 图2-3a 坯料 图2-3b 拉深后 图2-3 无凸缘圆筒件各次工序尺寸 2.2.4确定工序加工方案 在对冲压件进行工艺分析的基础上，拟定出几套可能的工艺方案。通过对各种方案综合分析和相对比较，确定出经济上合理、技术上节实可行的最佳工艺方案。确定冲压 件的工艺方案时需要考虑冲压工序的性质、数量、顺序、组合方式以及其他辅助工序的安排。 根据上述计算结果，此零件需要落料（制成Φ9mm的坯料）、冲切展开、一次拉伸和切边共四道工序。没有冲孔，翻边弯曲等工序，且该零件首次拉伸高度较小，坯料直径（Φ9）和拉深后的圆筒直径（Φ5）差值较小，保证冲压件质量的前提下，工序数应尽量减少，可将坯料的落料和展开复合。 因此，考虑该零件的冲压工艺工序为：落料冲切展开，一次拉深，切边模，四道工序。根据《冲压模具设计师速查手册》P160页的冲压工序顺序原则知一般先拉深大尺寸外形，后拉深小尺寸内形。整形工序、校平工序、切边工序，应放在基本成形以后。再根据《冲压模具设计师速查手册》P161页冲压工序半成品形状与尺寸的确定，应保证已成形的部分在以后各道工序中不再产生任何变动，而待成形部分必须留有恰当的材料余量，所以切边应在拉深之后 综上所述：该零件的冲压工艺方案为：落料冲切展开→一次拉深→切边模。 第三章 确定拉深力和压边力 3.1拉深力计算 根据计算公式F=b t K σπ22d 计算，查《冲压模具设计师速查手册》P9表2-1得304不锈钢的强度极限b σ= 200MP ，查《实用冲压模具设计手册》P148页表4-36。已知 m=0.65，取1m =0.65，1K =0.60，取K=0.60。 将K=0.60，d=5mm ，t=0.05mm ，b σ=200MP 代入上式，即 P=0.60×3.14×5×0.05×200=94.2（N ） 3.2压边力计算 压边力的计算公式为： Q=π4 [2D -()2 12d d r +]q 已知d r =p r =0.25mm,D=9mm,d 1=5mm ，查《冲压模具简明设计手册》P151页表4-13得，取单位面积压边力q=5.0MPa 。 把已知数据代入上式，得压边力为 Q=π4 [92-（5+2×0.25)2]×5.0=199.19（N ） 3.3压力机的公称压力计算 根据深拉深时：pg F 0.6-0.5F ）（≤∑ 和Q F F +=∑，取∑≥F 4.1F pg ，则压力机的 公称压力为 pg F ≥1.4(F+Q)=1.4×（94.2+199.19）=410.75（N ） 故压力机的公称压力要大于0.411kN 。 第四章 模具工作部分尺寸 4.1 模具工作部分尺寸计算 4.1.1 拉深模的间隙 查《冲压模具简明设计手册》P154页表4-53得拉深模的单边间隙为：Z=（1～1.1）t ，取Z=0.07（mm ）,则拉深模的间隙 2Z=2×0.07=0.14（mm ）。 4.1.2 拉深模的圆角半径 凹模的圆角半径d r ，查《冲压模具简明设计手册》P156页表4-58得选取d r =10t=0.5 （mm ）；凸模的圆角半径p r 等 于工件的内圆角半径，即p r =r=0.2(mm)。 4.1.3 凸、凹模工件部分的尺寸和公差 由于工件要求内形尺寸，则以凸模为设计基准。查《冲压模具简明设计手册》P154页表4-54.由公式 凸d =()0min 75.0d 凸 δ-?+ ()凹凹δ++?+=0min 275.0d d Z 计算。将模具公差按IT10级选取，查《冲压模具简明设计手册》P154页表4-54，取mm 150.0=凸δ，mm 010.0=凹δ，将d=5mm ，?=0.7代入上式，则凸模的尺寸为 凸d =()0min 75.0d 凸δ-?+=()0 12.07.075.05-?+=5.5250015.0- 间隙取在凹模上，将d=5m ，?=0.7，Z=0.14mm 代入上式，则凹模的尺寸为 ()凹 凹 δ++?+=0min 25.0d d Z =()010.0014.07.075.05++?+=5.665010.00+ 第五章模具总体设计 模具总体装配图如图5-1所示，因为压边力不大，故在双动压力机上拉深。 图5-1 拉深模总装图 说明：拉深模具在双动压力机压边圈采用平面式的，坯料用定位圈4的凹槽定位，凹槽深度等于1mm,以便压料，压边力用矩形弹簧25控制，凹模3固定在凹模的固定板5上，凸模17通过凸模固定板16固定在上模座上，工序的拉伸在压边圈7上定位，拉深结束后，用压边圈7将卡在凸模内的工件推出。 由于此拉深模为非标准形式，需计算模具闭合高度。其中各模板的尺寸需取国标。 图5-2拉深模三维图 3 模具设计及计算 3.1模具设计的基本原则 3.1.1模具设计的基本作用 模具作为生产用精密、高效的工艺装备，本身也是一种精密的机械产品。该机械产品能否满足对其使用性能和成形精度的要求、必须解决好模具设计与制造、精度与寿命等各方面与模具相关的问题。 同时模具作为中心议题，可以细分成模具设计、制造、材料、成本、精度、寿命、安装、使用，以及标准化等各方面问题。 ①模具设计是模具制造的基础，合理正确的设计是正确制造模具的保证； ②模具制造技术的发展对提高模具质量、精度以及缩短制造模具的周期具有重要意义； ③模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率在很大程度上取决于制造模具的材料及热处理工艺； ④模具成本直接关系到制件的成本以及模具生产企业的经济效益； ⑤模具工作零件的精度决定制件的精度； ⑥模具的寿命又与模具材料及热处理、模具结构以及所加工制作材料等诸多因素有关； ⑦模具的安装与使用直接关系到模具的使用性能及安全； 而模具的标准化是模具设计与制造的基础，对大规模、专业化生产模具具有重要的作用，模具标准化程度的高低是模具工业发展水平的标志。 3.1.2模具设计的基本内容 模具结构设计主要包括： ①分析零件的结构工艺性及材料。 ②选择成形的工艺方案和制定工艺卡片。 ③确定坯料的尺寸、重量及备料方法等。 ④计算并确定的各项工艺参数，如压力机等。 ⑤进行各模具的总体结构设计与校对。 3.2模具的结构形式 冲模的结构形式多种多样，按工序的性质分类，可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合程度分类，可分为单工序模、复合模、级进模等。各种冲模的构成大体相同，主要由工作零件、定位零件、卸料与推料零件、导向 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。 摘要 通过对冲裁工件工艺的正确分析，设计了一副一模一腔的翻边模。本设计详细地叙述了模具成型零件包括凸模、凹模及其他零件如卸料板、固定板、垫板、导柱、导套等的设计，重要零件的工艺参数的选择与计算，并对着重对模具的设计部分作了详细介绍。 关键词模具设计翻边模具 Abstact By blanking of the workpiece to the correct analysis, design a model of a cavity in a row kind of cross-blank die. Design of the detailed description of the mold components, including punch, die and other components such as discharge plate, plate, plate, Pillar I. sets in the design and fabrication process, important parts of the process parameters and options, Blanking agencies and discharge devices and other structural design process, and focuses on the design of the mold gave a detailed briefing. Key words die design cross-nesting blanking Die 无凸缘圆筒形工件的拉深模设计案例 任务：无凸缘圆筒形工件的拉深模设计（一次拉深成形） 工件图 : 如图 1所示 生产批量 : 大批量 材料 :10 钢板 料厚 :1mm 图 1 工件图 设计步骤： 1．工艺分析 此工件为无凸缘圆筒形工件 , 要求内形尺寸 , 没有厚度不变的要求。此工件的形状满足拉深的工艺要求 , 可用拉深工序加工。 工件底部圆角半径 r = 8mm, 大于拉深凸模圆角半径 r 凸 =4～6mm (查表首次拉深凹模的圆角半径 r 凹 = 6t = 6mm, 而 r 凸 = (0.6～1)r 凹 = 4～6mm ，r> r 凸), 满足首次拉深对圆角半径的 要求。尺寸 7.007.72+Φmm, 查公差表为 IT14级 , 满足拉深工序对工件公差等级的要求。 判断拉深次数。 (1)计算毛坯直径 D 如图 1所示 ，料厚为1mm ，按中径计算。 h = (29.5 -0.5)mm = 29 mm d =(72.7 + 0.35（△/2） + 1)mm = 74 mm 工件的相对高度 h/d = 29mm/74mm=0.4 ，根据相对高度查得修边余量 △h =2mm 查无凸缘圆筒形拉深工件的毛坯尺寸计算公式为 : 2256.072.14r rd dH d D --+= 将 d = 74mm ，H = h + △h = (29 +2)mm = 31mm ，r = ( 8 + 0.5 ) = 8.5mm ， 代入上式得毛坯的直径为116mm 。 (2) 判断拉深次数 工件总的拉深因数 m 总 = d/D = 74mm/116mm = 0.64 。毛坯的相对厚度 t/D = 1mm/116mm = 0.0086。 用式t/D ≥0.045(1-m)判断拉深时是否需要压边 因0162.064.01(045.0)1(045 .0=-=-）m 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 目录 摘要............................................................................ I Abstract........................................................................... II 引言. (1) 1 拉深件的工艺性分析 (4) 1.1 分析工件的冲压工艺性 (4) 1.1.1 工件形状 (4) 1.2 LY12材料的化学成分和机械性能 (5) 1.2.1 材料的化学成分 (5) 1.2.2 材料的机械性能 (5) 2 拉深工序计算 (6) 2.1 梯形筒形件的拉深工序计算原则 (6) 2.1.1 阶梯形件的拉深方法和原则 (6) 2.1.2 阶梯形件拉深工序计算程序 (7) 2.2 必要的工序计算 (7) 的确定 (7) 2.2.1 修边余量 2.2.3 判断能否一次拉成 (9) 2.2.4 计算拉深次数及各次拉深直径 (10) 2.2.5 计算该次拉深高度 (10) 2.2.6校核第一次拉深相对高度 (11) 2.2.7 计算小径26.5mm处的拉深次数和拉深高度 (11) 2.2.8 画出拉深工序图如下： (12) 3 工序压力计算和压力机的选择 (13) 3.1 压力机的选择原则 (13) 3.2 落料拉深工序压力计算 (13) 3.2.1 排样，裁板 (13) 3.2.2 计算落料拉深复合工序压力 (14) 3.2.3 初选压力机 (14) 3.2.4 校核压力机的电动机功率 (15) 3.3 二次拉深工序压力计算 (17) 3.3.1 计算二次拉深工序压力 (17) 3.3.2 初选压力机 (17) 3.3.3 校核压力机的电动机功率 (17) 3.4三次拉深工序压力机计算 (18) 3.4.1 计算三次拉深工序计算 (18) 3.4.2 初选压力机 (18) 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。 内外缘翻边模具设计 分类号: 单位代码:10452 毕业论文（设计） 内外缘翻边模具设计 姓名 学号 年级 专业刘维琢 [1**********]2 2019 机械设计制造及其自动化 机械工程学院系（院） 指导教师刘中奎 2019年4月15日 摘要 随着我国模具技术的迅速发展，模具技术在工厂生产中得到越来越普遍的运用，模具创新设计是模具技术发展的一个必然趋势，模具的设计是模具行业的核心部分，这次设计通过对冲裁工件的工艺的分析，经过调查研究和到工厂实践设计了一套内外缘翻边模具。这个设计逐一介绍了模具成型的各个零件其中包括凹凸模及其他零件如固定板、垫板、紧固零件、模具定位件、模柄等重要零件的计算与设计，以及各个零件之间的相互配合，通过分析计算设计的结果选择最优方案，并且对内外缘翻边模具的冲压部分进行了详细的设计，然后对模具进行了总体设计，而且分析我国模具行业的发展状况及面临的问题以及解决方案。 关键词：翻边模具 模具设计冲压模具 ABSTRACT With the rapid development of China's Die & mold technology and die & Mould Technology in factory production are more and more widely applied, the innovation and mold design is an inevitable trend of the development of die and mould technology and die design is the core part of the mold industry, the design through the analysis of the blanking workpiece craft, after investigation and study and the practice factory design a set of internal and 模具课程设计计算说明书 目录 摘要 (3) 绪论 (5) 一、冲压工艺性分析 (7) 二、冲压工艺方案的确定 (8) 1.方案种类 (8) 2.方案的比较 (8) 3.方案的确定 (8) 三、模具结构形式的确定 (9) 四、设计工艺计算 (10) 1.基本尺寸与计算 (10) 2.冲裁压力的计算 (12) 3.压力机公称压力的确定 (12) 4.冲裁压力中心的确定 (13) 5.工作零件刃口尺寸的计算 (15) 五、模具总体结构设计 (19) 六、主要零部件的设计 (20) 1.工作零件的结构设计 (20) 2.定位零件的设计 (22) 3.卸料部件的设计 (23) 4.导柱、导套位置的确定 (23) 5.模架及其他零部件的设计 (24) 七、模具总装图 (24) 八、填写冲压工艺卡片 (27) 九、填写模具零件加工工艺卡 (29) 十一、结束语 (34) 致谢 (35) 主要参考文献 (36) 摘要 论文是由翻边设计、冲孔模设计组成，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中的取暖器主机连接座中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。 其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，两套模具的模架分别采用后置和中间形式，凹模采用整体凹模，这样可以采用线切割等数控设备来一次完成全部的工序加工，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以在设计要不断的改进直到符合要求。 关键词：翻边冲孔工艺性 Abstract Paper is designed by the flanging, punching mould design, sheet metal stamping is mainly will get separated or forming parts processing methods. Because the mold production mainly mass production, and mould can ensure the precision stamping products and product quality, the mold 前言 模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。 为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业设计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。 本次设计的目的： 一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冷冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。 二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。 三、掌握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。 由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。 目录 第1章毕业设计课题与要求 (3) 第1．1节毕业设计课题与要求 (3) 第2章模具的设计与计算 (4) 第2．1节整体零件的工艺性分析与方案 (4) 第2．2节拉深，冲孔，切边复合模具设计与计算 (5) 第2．3节工艺与设计计算 (7) 第2．4节计算凸模、凹模、凸凹模工作部分的尺寸 (10) 第2．5节按结构图计算闭合高度 (11) 第2．6节模架的选择 (12) 第2．7节模具各零件详细尺寸的设计 (13) 第3章压力机的选取 (16) 第3．1节压力机的选取 (16) 后语 (17) 主要参考文献 (18) 第1.1节毕业设计课题与要求 1.1.1设计课题 对下图一冲压件进行设计，材料为不锈钢，厚度为0.8mm。大批量生产，精度要求不高，可用公差等级为IT14级。 1.1.2设计任务书与要求 （1）设计说明书一份。 （2）零件图数份，装配图。 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 毕业设计（论文） 题目：圆筒件翻边、冲孔模设计 年级专业：模具设计与制造 学生姓名： 指导教师： 2010 年8 月26 日 目录 摘要 (3) 绪论 (5) 一、冲压工艺性分析 (7) 二、冲压工艺方案的确定 (8) 1.方案种类 (8) 2.方案的比较 (8) 3.方案的确定 (8) 三、模具结构形式的确定 (9) 四、设计工艺计算 (10) 1.基本尺寸与计算 (10) 2.冲裁压力的计算 (12) 3.压力机公称压力的确定 (12) 4.冲裁压力中心的确定 (13) 5.工作零件刃口尺寸的计算 (15) 五、模具总体结构设计 (19) 六、主要零部件的设计 (20) 1.工作零件的结构设计 (20) 2.定位零件的设计 (22) 3.卸料部件的设计 (23) 4.导柱、导套位置的确定 (23) 5.模架及其他零部件的设计 (24) 七、模具总装图 (24) 八、填写冲压工艺卡片 (27) 九、填写模具零件加工工艺卡 (29) 十一、结束语 (34) 致谢 (35) 主要参考文献 (36) 摘要 论文是由翻边设计、冲孔模设计组成，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中的取暖器主机连接座中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。 其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，两套模具的模架分别采用后置和中间形式，凹模采用整体凹模，这样可以采用线切割等数控设备来一次完成全部的工序加工，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以在设计要不断的改进直到符合要求。 关键词：翻边冲孔工艺性 Abstract Paper is designed by the flanging, punching mould design, sheet metal stamping is mainly will get separated or forming parts processing methods. Because the mold production mainly mass production, and mould can ensure the precision stamping products and product quality, the mold design and manufacture of the main consideration of mould design can meet the design, can processing manufaturability qualified parts, and then repair and storage whether reasonable, etc. In the design of the main building, connect heater to make the parts can satisfy the requirements, it also ensures that its service life. Second design to consider its actual working environment and must complete the task, two sets of mould design of formwork used respectively, and the form of dies.the using integral dies.the, so can using such equipment to a linear control all the process in the design, I will consider a lot about my knowledge of mould design, including the use of its appearance, etc, 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 分类号: 单位代码:10452 毕业论文（设计） 内外缘翻边模具设计 姓名刘维琢 学号 201203110222 年级 2012 专业机械设计制造及其自动化 系（院）机械工程学院 指导教师刘中奎 2016年4月15日 摘要 随着我国模具技术的迅速发展，模具技术在工厂生产中得到越来越普遍的运用，模具创新设计是模具技术发展的一个必然趋势，模具的设计是模具行业的核心部分，这次设计通过对冲裁工件的工艺的分析，经过调查研究和到工厂实践设计了一套内外缘翻边模具。这个设计逐一介绍了模具成型的各个零件其中包括凹凸模及其他零件如固定板、垫板、紧固零件、模具定位件、模柄等重要零件的计算与设计，以及各个零件之间的相互配合，通过分析计算设计的结果选择最优方案，并且对内外缘翻边模具的冲压部分进行了详细的设计，然后对模具进行了总体设计，而且分析我国模具行业的发展状况及面临的问题以及解决方案。 关键词：翻边模具模具设计冲压模具 ABSTRACT With the rapid development of China's Die & mold technology and die & Mould Technology in factory production are more and more widely applied, the innovation and mold design is an inevitable trend of the development of die and mould technology and die design is the core part of the mold industry, the design through the analysis of the blanking workpiece craft, after investigation and study and the practice factory design a set of internal and external edge flanging die. This design introduced one by one between the various parts of the mold which includes concave convex mold and other components, such as the calculation and design of the important components of fixed plate, plate, fastening parts, mold positioning device, a die shank, and various parts cooperate with each other, through the analysis and calculation of the design of the optimal solution, and detailed design of inner and outer edge flanging die stamping part, and then the mold design, and analysis of the development of industry of our country mould and facing the problems and their solutions. Keywords: Flanging die Mold design Stamping die 提升机法兰的冲压工艺及模具设计 作者：左治江， 李耿， ZUO Zhi-jiang， LI Geng 作者单位：江汉大学机电与建筑工程学院,武汉,430056 刊名： 煤矿机械 英文刊名：COAL MINE MACHINERY 年，卷(期)：2009,30(5) 参考文献(4条) 1.郝滨海冲压模具简明设计手册 2005 2.杨沿平机械精度设计与检测技术基础 2006 3.翁其金;徐新成冲压工艺及冲模设计 2006 4.于骏一;邹青机械制造技术基础 2007 本文读者也读过(10条) 1.刘军华.安淑敏座椅腿固定板冲孔翻边模设计[期刊论文]-模具制造2004(6) 2.马兴龙.郭恒博法兰盘圆弧面的车夹具[期刊论文]-机械制造2001,39(2) 3.茹卫臣.Ru Weichen接座法兰工艺改进及模具设计[期刊论文]-模具制造2005(9) 4.徐先宜.叶升平.吴志超.李斌.Xu Xianyi.Ye Shengping.Wu Zhichao.Li Bin气泵压缩机缸盖模具设计及其消失模铸造[期刊论文]-特种铸造及有色合金2007,27(4) 5.施于庆.张剑慈滤清器支架结构特点及模具设计[期刊论文]-锻压技术2004,29(6) 6.贾全义.Jia Quanyi圆筒件法兰边的成形工艺分析及模具设计[期刊论文]-模具制造2005(5) 7.聂兰启.卢洪德.吴明清.张少强曲面U形零件成形工艺及模具设计[期刊论文]-模具制造2009,9(8) 8.刘长红.程俊伟.冯宪章.LIU Chang-hong.CHENG Jun-wei.FENG Xian-zhang排气管法兰成形工艺及模具设计[期刊论文]-精密成形工程2010,2(3) 9.厉善元弯管接头法兰盘的铣削加工[期刊论文]-机床与液压2001(5) 10.黄必君.王利法兰盘矩形密封槽铣削用夹具的设计[期刊论文]-工具技术2010,44(7) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/5d9164290.html,/Periodical_mkjx200905048.aspx 目录 序号内容页次 1 冲压力的计算 2 2 工作行程 4 3 凸模托料面的设计9 4 压件器的强度设计11 5 压件器与凹模分界的设定13 6 翻边模刃口的种类及使用15 7 翻边顶出器的安装标准25 8 退料块及定位块的形状28 9 翻边变形对策30 10 铸件壁厚设计32 11 铸造减轻孔设计33 1.冲压力的计算 1.1.弯曲成形力的计算P B =弯曲成形力（N） L=加工长度（mm） t=料厚（mm） σ b =抗拉强度（Mpa） ① P B =1/2*σ b *L*t ② P B =σ B *L*t ③ P B =3/2*σ B *L*t ④ P B =2*σ B *L*t ⑤ P B =2/3*σ B *L*t ⑥ P B =5/6*σ B *L*t ⑦ P B =7/6*σ B *L*t ⑧ P B =3/2*σ B *L*t ⑨ P B =0.8*L*t2*σ B /(R+t) 注：⑤、⑥、⑦、⑧其底面如需墩死成，弯曲成形力取计算值的1.5-2倍。 1.2.压料力 压料力一般为压弯力的15%-30%。 ?P为冲压开始点的压料力 外板P=0.3 P B （N） 内板P=（0.15-0.2）P B （N） ?弹簧等压力源尽量设在成形部位附近 制定部门制定日期制定审定批准版次发行部门 ?视压料板形状确定是否兼负平衡作用，如存在平衡力的因素，压料力应大于计算压力。?上弹簧压料和下气垫压料同时使用时，主要考虑向下翻边时的上压料力。 ?内板件在成形时，如有向外拉料的可能时（如下图示），应加大压料力，计算方法与外板相同。 1.3.弯曲整形力的计算 弯曲整形力P=F*q F：为整形部分的投影面积（mm2） q：为整形所需的单位压力（MPa），见数据下表： 湖南理工学院 《冲压工艺及模具设计》课程设计 设计题目：无凸缘筒形件模具设计 院部：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 学生姓名: 苏基锐学号: 14082000010 起迄日期:2011年5月30日~ 2011年6月19日 指导教师:李铁林 教研室主任：刘蔚倩 《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 一、课程设计的内容 如图所示拉深零件，材料为08钢，厚度为2mm。试制定工件冲压 工艺规程，设计其模具，编制零件的加工工艺规程。 二、课程设计任务要求 1、设计说明书，要求如下： 主要内容有冲压件的工艺性分析，毛坯尺寸的计算，排样方式及经济性分析，工艺过程的确定，半成品过渡形状的尺寸计算，工艺方案的技术和经济分析比较，模具结构形式的合理分析，模具主要零件的尺寸计算，工艺方案的技术和经济性比较，模具结构形式的合理性分析，模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合和技术的说明，凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算，冲压力的计算，模具主要零件的强度计算、压力中心的确定，弹性元件的选用与核算及冲压设备的选用依据等。具体概括如下： 1）设计说明书封面； 2）目录（标题及页次） 3）设计任务，分析工件的工艺性，确定工艺方案（工艺规程的制定） 4）工艺计算 5）模具结构设计 6）模具零部件工艺设计 7）参考文献 8）结束语 2、绘出模具总装配图（最好用CAD绘出，注意图层设置，并打印在A1图纸上） 3、绘出模具工作零件的零件图或相关零件图（数量要求：4~6张） 2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕： 1、说明书撰写要认真，准确，条理清晰，能体现设计都的设计思路及详细的设计过程； 2、按word排版，公式编辑器编辑公式； 3、参考文献要注明出去； 4、图纸按标准作图，数据处理准确，图面整洁。 3．主要参考文献： ⒈《冲模设计手册》，《冲模设计手册》编写组 ⒉《实用冲压模具设计手册》，作者：郑可锽 ⒊《冲压模具设计》，作者：万战胜等 ⒋《模具设计与制造》，作者：党根茂 ⒌《现代模具设计制造理论与技术》，作者：周雄辉等 ⒍《模具制造工艺》，作者：黄设宏 ⒎《冲压工艺与模具设计》，作者：马正元 ⒐《冲压模架》，国家技术监督局 4．课程设计工作进度计划： 序号起迄日期工作内容 1 5.30~6.1 确定冲压工艺方案（包括：工件工艺性分析、工艺计算，分析比 较不同工艺方案优缺点（比较三种方案），最后确定工艺方案） 2 6.2~6.4 绘制模具草图（初步绘制模具结构图，修改、确定结构尺寸，选 择冲压设备，拆零件图、绘草图，分析零件加工工艺性 3 6.5~6.11 绘制模具正式图（绘制模具装配图、按照装配图制图标准；绘制 零件图、按照零件图制图标准） 4 6.12~6.14 整理设计说明书（撰写要求参照课程设计规范），装订设计说明 书 5 6.15~6.19 完成全部设计任务 主指导教师李铁林日期： 2011年 4 月 27 日 目录 第1章概论 (2) 1.1冲压模地位及冲模技术 (2) 1.2.1冲压模相关介绍 (2) 1.2.2冲模在现代生产中的地位 (3) 第2章冲压件的工艺分析 (3) 2.1 冲裁工艺性 (3) 2.2 翻边工艺性 (4) 2.3 工艺方案的确定 (4) 2.3.1 初步确定加工方案 (4) 2.3.1 冲压方案的制定 (5) 第3章冲压设备的确定 (7) 3.1 冲裁力的计算 (7) 3.2 计算压力中心 (7) 3.3 冲压设备的确定 (8) 第4章模具主要工作部分尺寸的确定 (8) 4.2冲孔刃口尺寸 (8) 4.3 翻边刃口尺寸 (9) 第5章模具结构和主要零部件设计 (10) 5.1 模架的选择 (10) 5.2冲孔凸模的设计 (10) 5.3 凹凸模的设计 (11) 5.4 翻边凹模的设计 (11) 5.5 其他部件的设计 (12) 第六章装配图装配 (12) 6.1 装配图 (13) 第一章概论 1.1引言 日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，冲压加工技术的应用愈来愈广泛，模具成形已成为当代工业生产的重要手段。 1.2冲压模地位及我国冲压技术 1.2.1冲压模相关介绍 冷冲压:是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。 冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。 冲压模具: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（俗称冷冲模）。 冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。 复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复杂，制造困难。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程 带凸缘圆筒拉深模设计 班级: 姓名: 学号: 日期: 前言 冷冲压模具的设计与制造一材料的塑性变形理论为基础,综合了塑性力学、机械力学、机械原理与设计、机械设计制造工艺等多学科的应用,就是一门理论性与应用性很强的课程。围绕冷冲模设计,前向有冲压工艺,后有制造工艺,在数字化技术应用高度发展的今天,冷冲模开发的三个层面已经高度集成,紧密融合在一起。通过冷冲压的理论学习,然后再将理论知识用于实际中,不仅有助于理论知识的消化吸收,也可以提高自身的工程能力。为此,进行必要的冷冲模的课程设计很有必要。 结合所学到的理论知识与自身掌握的情况,特以带凸缘的圆筒件来设计冷冲压模具。此制件结构简单,容易上手学习,并且涵盖了所学的知识点,就是一个很好的设计素材。 本设计大致分为三个部分,一就是制件及模具的参数确定,一就是模具的结构设计,一就是制件的成形分析。 目录 前言.......................................................................................................................... I 一制件工艺分析 (1) 1、1 制件分析 (1) 1、2坯料直径确定 (1) 1、3 拉深成型次数计算 (2) 1、4 凸凹模圆角半径计算 (2) 1、5 拉深深度计算 (4) 1、6 拉深力的计算 (4) 1、7 凸凹模间隙计算 (5) 1、8 凸凹模工件尺寸计算 (5) 1、8、1 凸凹模计算公式 (5) 1、8、2 公差确定 (6) 1、9 凸模通气尺寸 (6) 二拉深模结构设计 (7) 2、1 拉深凸凹模结构 (7) 2、2 模具总体结构的设计 (7) 三Dynaform软件仿真分析 (9) 3、1网格划分 (9) 3、2 毛坯轮廓线计算 (10) 3、3 制件厚度分析 (10) 3、4 主应力分布 (11) 3、5 制件成形情况 (12) 总结 (13) 参考文献 (15) 附表 (16)3 模具设计及计算
无凸缘圆筒形件冲压成形工艺及模具设计
内外缘翻边模具设计
无凸缘一次拉深
无凸缘圆筒件拉深工艺与倒装复合模具设计说明
无凸缘圆筒设计说明
无凸缘筒件拉深件模具设计
内外缘翻边模具设计
冲孔模设计圆筒件翻边
模具毕业设计118外缘翻边圆孔板的塑料模设计说明书
无凸缘圆筒形件落料拉深复合模具设计
模具圆筒件翻边、冲孔模设计
无凸缘圆筒形工件的首次拉深模课程设计
内外缘翻边模具设计
提升机法兰设计
翻边整形模模具设计规范
无凸缘筒形件冲模设计
冲孔翻边模具设计
冲压模具设计带凸缘圆筒件
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