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轴腕冲压工艺分析与拉伸模具设计

摘要

本次的毕业设计课题是关于轴碗冲压工艺分析与拉深模具设计，介绍了冲模的发展现状以及未来发展方向，分析并总结了针对冲压零件的模具完整的设计模式，具有一定的设计意义。设计中通过对轴碗的形状结构及其尺寸等发面的工艺分析，收集资料，使设计者对冲压模具的设计有更清晰的思路和理解。

本次毕业设计的主要设计内容：轴碗拉深零件的工艺分析、毛坯尺寸的计算、拉深次数的确定和计算、排样方式的确定、工艺方案的确定、冲压工艺力的计算、拉深模圆角半径的计算、拉深模间隙的计算、凸凹模尺寸的计算、模具零部件的选择以及装配图零件图的绘制。

本次设计运用冲压拉深成型工艺及模具设计的基础知识，从控制制件尺寸精度和外形形状出发，对轴碗冲压零件的各主要尺寸进行了分析和计算，从而确定各模具零部件的尺寸，通过所有合适工艺参数的计算,正确的选择压力机型号，完成模具整体的装配方案并清楚地表达该轴碗零件的冲压加工过程，最后使用AutoCAD软件绘制模具的二维模具装配图以及主要拉深模成型零件的零件图来完成本次的设计。

关键词：轴碗；冲压工艺；凸凹模；拉深成型；工艺参数

 

目录

摘要 1

Abstract 2

一:引言 5

1.1冲模行业的现状 5

1.2冲压工艺的介绍及种类 6

1.3冲压模具的发展前景 7

二：轴碗拉深模工艺计算 9

2.1设计零件的工艺性分析 9

2.2计算毛坯尺寸 9

2.3计算拉深次数 12

2.4排样方式的确定 14

2.5工艺方案的确定 16

2.5冲压工艺力计算 17

三:轴碗拉深模模具零件设计 20

3.1拉深模圆角半径的计算 20

3.2拉深模间隙的计算 20

3.3凸凹模尺寸公差计算 20

四:模具的总体结构设计 22

4.1装置的选择 22

4.2凸凹模技术要求及加工 23

4.3导料装置的选择 24

4.4挡料装置的选择 24

4.5卸料装置的选择 25

4.6导向装置的选择 26

4.7模架的选择 27

4.8其他零件的选择 28

五：模具的校核与调试 30

六:装配图和零件图 31

毕业设计总结 35

致谢 36

参考文献 37

附录

一:引言

1.1冲模行业的现状

模具在当今这个现代化工业生产中占着很大的比重，是十分重要的基础工艺生产装备，随着我国工业进步、经济和科技的不断发展，模具的生产制造也在不停地改进与完善，努力提高其生产水平、生产效率和、材料方面的适应范围以及不同领域的使用比例。模具向来被称为“工业之母”，为什么呢？因为模具是衡量一个国家制造生产能力以及经济发展水平的重要组成部分，也是反映一个国家能否在全球国际的相对竞争中拥有有利地位的重要保证。

据资料统计，一直到2014年，我国的模具制造行业的总体产值估计在1.8万亿元人民币左右波动，在国际的模具制造产业中的排名排在前位，可以说我国逐渐成为了可以为“模具”这个标签代言的模具制造大国。历经几十年的模具生产发展使我国逐步完善了模具制造体系，帮助推动了我国制造业的发展进步。而在我国市场中的发展主要体现在集成产业的核心零部件制造企业、工厂，为家用电器、汽车和电子信息等模具制造行业提供了条件和发展动力，是我国制造业不可缺少的核心链。目前，我国模具技术随着工业制造发展得到了很大发展和完善，模具的精度要求、适用范围、复杂形状和使用寿命相比于原来的情况都有了很大提高，在此之外，

计算机软件技术如CAD/CAE/CAM技术在模具生产制造行业也得到了广泛的结合和应用，在计算机软件的推动帮助下，模具的高速加工成型和复合加工成型等先进加工技术都有了很大的进步，越来越娴熟，快速成型技术在我国快速的发展，也象征着我国的模具标准化水平也在不断地提高，不断完善。

冲压模具简称冲模，是指冲压工序所用的模具，是模具制造的重要组成部分。据统计，冲压模具在模具制造中所占的比例为百分之四十左右，在我们现代的工业生产领域所占的比例也很重，其随着经济、科技的进步也发展的极为迅速，无论在生产数量、产品质量和生产技术等方面上都有着明显的进步，其中高生产效率、高精度要求的大型多工位、多功能级进模是冲压模具的重要发展方向。冲压模具作为模具组成中重要成员之一，行业的总体生产水品在不断地提高。如在汽车覆盖件生产制造方面，在以模具自动化技术为基础下，我国的大型外覆盖件模具的生产制造能力和研究发明能力正在快速发展，目前我国一些企业已具备中高级轿车的侧围、翼子板零部件模具的研发生产能力，并逐步将这些国产模具出口国外的一些发达国家和地区。随着我国模具制造技术的进步，国内的模具标准化水平有了很大的要求和发展，适用的领域越来越广，但由于我国缺乏了自己的标准件生产体系和针对标准件专门的生产研发机制，因此我国冲模的技术生产水平仍然具有局限性，在与世界模具先进生产技术的对比中还是有很大的差距，尤其是在一些高精度、高使用寿命、高技术能力和多功能大型模具制造方面。我国模具行业的发展还需要在模具的生产标准体系、监测调试、精度细化等方面不断前进。

冲压模具在现状发展的阻力或缺点：

（1）我国机械化、自动化水平较低，一般体现为设备投资大，耗材量大；

（2）我国生产较不集中，规模较小，生产分工不明确；

（3）部分大规模、高精度的多工位模具还需依赖进口；

（4）我国模具的标准化程度低，企业不够专业化。

而冲模的标准化体系对于冲压模具的发展与设计有着重要意义，是冲压模具制造中必须遵循和执行的标准制度。标准化体系的不断完善不仅能缩短模具设计和其生产周期，还能有效地确保制品的生产质量。          

1.2冲压工艺的介绍及种类

冲压工艺是指在常温的条件下依靠压力机的压力和制作的模具对材料施加压力，使材料产生塑性变形或者分离的现象，从而获得真正所需求的工件的形状和尺寸的加工方法，与普通的机械加工方法相比，冲压工艺所具有的的优点有：

1.生产效率快，实际操作较为简单，易于实现机械化和自动化。因为冲压加工工艺是依靠冲压设备来进行加工冲裁的，而压力机作为冲压的重要设备，它的行程次数每分钟可以高达几十次或者上百次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲压制品。

2.制件的尺寸精度较高。冲压加工时保证了冲压件的尺寸和形状精度，在不破坏冲压制件的表面质量的同时提高模具的寿命。

3.对材料的利用率普遍较高。冲压加工一般没有切屑碎料的产生，只有少量的搭边废料残留，对材料的消耗较少，材料的利用率一般可达70%-85%，几乎不需要进行再次切削加工即可满足普通的装配和使用。

4.可加工外形形状较为复杂的制件；

5.表面质量较好，消耗成本较低， 且不需要加热设备。

冲压加工使用的范围领域较广，生产出来的产品所运用的方法也有所差异。它的种类有：

1.按材料变形性质分类

(1)分离工序：使材料的一部分与其他部分沿一定的轮廓线发生断裂分离，从而形成一定形状和尺寸的零件。包括落料、冲孔、切断、切舌、切口、切边以及剖切。

(2)成形工序：使材料在不被破坏的前提下只发生塑性变形而形成所需要的制件的尺寸和形状。包括弯曲、拉深、变薄拉深、翻孔、卷边、胀形、压筋、压凸包以及缩口。

2.按材料的受力性质分类

(1)伸长类成形；（2）压缩类成形

3.按材料的变形方式分类

(1)冲裁；（2）弯曲；（3）拉深；（4）成形

4.按材料工序组合形式分类

（1）单工序冲压：一次行程只能完成一道工序；

（2）复合冲压：一次行程可以完成多种工序；

（3）级进冲压：一次行程在多道工位完成多种工序。

1.3冲压模具的发展前景

在全世界所生产制造的钢材中，板材在这其中就占了60%-70%的大比例，是重要的组成部分，而生产出来板材大部分都是经过冲压加工制成制品的。传统意义上的冲压加工工艺有其局限上的缺点，那就是针对制品的冲压模具的制造时间周期长、花费成本较高、所消耗材料多，因此传统冲压工艺不适合加工单件或小批量生产的制件。随着工业生产的不断快速发展，结合了现代模具材料技术和先进的模具制造方法，使冲压加工工艺摆脱了上面的一些局限性，能在较短的时间内利用新材料、新方法、新工艺完成对所需模具的加工生产制造，让模具能够满足小批量生产的同时满足在其表面质量、精度上的要求。我国目前的模具行业的专业化程度相对于国际上的专业化程度还有着明显的差距，无论是哪一行业的工艺设备，都需要一套完整的标准化体系来支撑，作为基础来满足行业不断发展所需要的要求。更何况模具在当今的发展十分迅速，更要不断地适应工业生产的趋势。

目前冲压模具生产技术的发展前景应向满足模具产品“生产周期短”、“精度要求高”、“表面质量好”、“消耗成本低”的要求不断前进，不断改进，不断完善。

我国冲压模具目前的发展方向：

（1）加强我国模具制造技术改造，使模具生产更加智能化、自动化。这是我国长远发展的目标和动力。模具智能化、自动化加工系统应有多台机床合理相互配合；配有自动准确的定位系统和完整的定位装置；有一套完整的切割刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

（2）使材料与模具制造行业协调共同发展，扩大现有的优势，弥补现有的不足，让材料品种更趋于合理化、多样化，提高材料的综合利用率，选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的使用寿命

（4）模具的调试与检测技术向着精密化、自动化发展。随着复杂的大型模具不断地涌现，对其检测的设备要求不断加大，因此我们需要研发更精密、更高效的模具检测设备；

（5）增强模具方面人才的培养，提升我国模具信息化、标准化水平。我国目前的模具标准化程度正在随着时代进步不断提高，据估计目前我国对模具标准件的使用率整片的覆盖率只能达到30%左右，而国外许多发达国家对标准件的使用率几乎高达到了80%左右，很明显我们在模具标准件的使用方面差距还是很大。

 

参考文献

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