(此文檔為word格式，下載后您可任意編輯修改！ )空氣濾清器殼落料、正反拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)摘 要隨著中國工業(yè)不斷地發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要。本論文便是設(shè)計(jì)加工空氣濾清器殼的模具。首先對加工零件進(jìn)行了加工工藝和結(jié)構(gòu)工藝的分析。通過計(jì)算毛坯尺寸和拉深系數(shù)提出了四種方案，最后確定采用落料、正反拉深復(fù)合模。對模具的排樣做出了合理的布置，使材料利用率達(dá)到較高的水平。計(jì)算了沖壓過程中所需要的各種沖壓工藝力，包括落料力、卸料力、壓邊力、拉深力、頂料力等，并對壓力機(jī)進(jìn)行了合理的噸位初選。復(fù)合模在結(jié)構(gòu)上采用了正裝的形式，計(jì)算出了落料、正拉深和反拉深工作部分的尺寸。對模具的閉合高度進(jìn)行了合理的確定，還設(shè)計(jì)出模具的主要零件落料凹模、凸凹模、反拉深凸模、反拉深凹模、凹模固定板等。列出了模具所需零件的詳細(xì)清單，并給出了合理的裝配圖。由于拉深的深度較大，對壓力機(jī)的電機(jī)也進(jìn)行了功率校核并提出了潤滑的附加工序，能使拉深順利完成。最后對模具的一個(gè)主要零件導(dǎo)套進(jìn)行了簡單的加工工藝路線的制定。本設(shè)計(jì)對于采用單動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行正反拉深具有一定的參考作用。關(guān)鍵詞 畢業(yè)論文；模具設(shè)計(jì)；復(fù)合模；正反拉深A(yù)BSTRACTDevelopsunceasinglyalongwiththeChineseindustry,themoldprofessionalsoappearsmoreandmoreimportantly.Thepresentpaperthenisdesignstheprocessingairfiltershellthemold.Firsttheprocessingcraftandthestructurecraftanalysistotheprocessingcomponents.Proposedthroughthecomputationsemifinishedmaterialssizeandthedrawingcoefficientfourkindofplans,finallydeterminedusesfallsthematerial,theproandcondrawingsuperposabledie.Hasmadethereasonablearrangementtothemoldplatoontype,enablesthematerialusefactortoachievethetherammingprocessneeds,includingfallsnearbythematerialstrength,theex-denningstrength,thepressurethestrength,thedrawingstrength,thetopmaterialstrengthandsoon,andthereasonabletonnageprimaryelectiontothepress.Thesuperposablediethestructure,calculatedfellthematerial,thedrawingandthecounter-drawingeffectiverangesize.Closedthereasonabledetermination.Listedthemoldtoneedthecomponentsthedetaileddetailedlist,andthepowertothepresselectricalmachinerytoexamineandtoproposethelubricationattachmentworkingprocedure,couldcausethedrawingsmoothlytocomplete.Finallyledthewraptomoldmajorpartstocarryonthesimpleprocessingcraftrouteformulation.Thisdesignregardingusesthesingleactingpresstocarryontheproandcondrawingtoreferencefunction.Keywordsgraduationthesis;molddesign;superposabledie;proandcondrawing目 錄分析零件的工藝性··································1確定工藝方案····································22.1計(jì)算毛坯尺寸································22.2 計(jì)算拉深次數(shù) ································4 正拉深 ·································4 反拉深 ·································52.3 確定工藝方案 ································5主要工藝參數(shù)的計(jì)算·································63.1確定排樣、裁板方案····························63.2確定各中間工序尺寸····························83.3 計(jì)算工藝力、初選設(shè)備 ··························9 落料、正拉深過程 ·························9落料力································9卸料力································9拉深力································10壓邊力································10 反拉深過程 ······························11反拉深力································11頂料力································11 拉深功的計(jì)算 ····························11 初選壓力機(jī) ······························11模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)···································134.1模具結(jié)構(gòu)形式的選擇····························134.2模具工作部分尺寸計(jì)算··························13落料·································13正拉深·································15 反拉深 ·································16選用模架、確定閉合高度······························165.1模架的選用··································165.2模具的閉合高度································165.3壓力中心···································17模具的主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)····························176.1落料凹模···································176.2凸凹模····································186.3反拉深凸模··································196.4反拉深凹模··································206.6上墊板····································236.7凹模固定板··································24模具的整體安裝···································257.1模具的總裝配································257.2模具零件···································26選定沖壓設(shè)備····································278.1壓力機(jī)的規(guī)格································278.2 電動(dòng)機(jī)功率的校核 ······························28附加工序······································29主要零件的加工·································29總結(jié)·······································32參考文獻(xiàn)·······································33致謝·········································34分析零件的工藝性此處省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等 .請聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過答辯2.2 計(jì)算拉深次數(shù)在考慮拉深的變形程度時(shí)，必需保證使毛坯在變形過程中的應(yīng)力既不超過材料的變形極限，同時(shí)還能充分利用材料的塑性。也就是說，對于每道拉深工序，應(yīng)在毛坯側(cè)壁強(qiáng)度允許的條件下，采用最大的變形程度，即極限變形程度。極限拉深系數(shù)值可以用理論計(jì)算的方法確定。即使得在傳力區(qū)的最大拉應(yīng)力與在危險(xiǎn)斷面上的抗拉強(qiáng)度相等，便可求出最小拉深系數(shù)的理論值，此值即為極限拉深系數(shù)。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件下用實(shí)驗(yàn)的方法得出的，我們可以通過查表來取值。該沖壓工件需要正反拉深兩個(gè)過程，因此可以分別計(jì)算其拉深系數(shù)來確定拉深次數(shù)。 正拉深對于正拉深其實(shí)際拉深系數(shù)為：d100.50.52????????????2.12m194D且材料的相對厚度為t1.5??????????2.131001000.77d194凸緣的相對直徑為dF1451.44?????????????2.14d1100.5凸緣的相對高度為h 44.50.44?????????????? 2.15d 100.5由此可以查出mmin 0.50h0.5d max因?yàn)橥咕壍南鄬Ω叨?0.44小于最大相對高度 0.5，且實(shí)際拉深系數(shù) 0.52大于最小極限拉深系數(shù) 0.50，所以正拉深過程可以一次拉深成功。 反拉深對于反拉深其實(shí)際拉深系數(shù)為：md79.5D0.79?????????????2.16100.5且材料的相對厚度為t1001.5???????????2.17d1001.03145凸緣的相對直徑為dF100.5??????????????2.18d11.2679.5凸緣的相對高度為h38.5???????????????2.19d0.4879.5由此可以查出mmin 0.51h0.65d max因?yàn)橥咕壍南鄬Ω叨?.48小于最大相對高度0.65，且實(shí)際拉深系數(shù)0.79大于最小極限拉深系數(shù)0.51，所以反拉深過程也可以一次拉深成功。2.3 確定工藝方案根據(jù)以上分析和計(jì)算，可以進(jìn)一步明確該零件的沖壓加工需要包括以下基本工序 :落料、正向拉深和反向拉深。根據(jù)這些基本工序，可以擬出如下幾種工藝方案：方案一先進(jìn)行落料，再正拉深，最后進(jìn)行反拉深，以上工序過程都采用單工序模加工。方案二落料與正拉深在復(fù)合模中加工成半成品，再在單工序模上進(jìn)行反拉深。方案三落料、正拉深和反拉深全都在同一個(gè)復(fù)合模中一次加工成型。方案四采用帶料連續(xù)拉深，或在多工位自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓成型。分析比較上述四種方案，可以看出：方案一用此方案，模具的結(jié)構(gòu)都比較簡單，制造很容易，成本低廉，但由于結(jié)構(gòu)簡單定位誤差很大，而且單工序模一般無導(dǎo)向裝置，安裝和調(diào)整不方便，費(fèi)時(shí)間，生產(chǎn)效率低。方案二采用了落料與正拉深的復(fù)合模，提高了生產(chǎn)率。對落料以及正拉深的精度也有很大的提高。由于最后一道反拉深工序是在單工序模中完成，使得最后一步反拉深工序的精度降低，影響了整個(gè)零件的精度，而且中間過程序要取件，生產(chǎn)效率不高。方案三此方案把三個(gè)工序集中在一副復(fù)合模中完成，使得生產(chǎn)率有了很大的提升。沒有中間的取放件過程，一次沖壓成型，而且精度也比較高，能保證加工要求，在沖裁時(shí)材料處于受壓狀態(tài)，零件表面平整。模具的結(jié)構(gòu)也非常的緊湊，外廓尺寸比較小，但模具的結(jié)構(gòu)和裝配復(fù)雜。方案四采用帶料連續(xù)拉深或多工位自動(dòng)壓力機(jī)沖壓，可以獲得較高的生產(chǎn)效率，而且操作安全，但這一方案需要專用的壓力機(jī)或自動(dòng)的送料裝置。模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造周期長，生產(chǎn)成本高。根據(jù)設(shè)計(jì)需要和生產(chǎn)批量，綜合考慮以上方案，方案三最適合。即落料、正反拉深在同一復(fù)合模中完成。這樣既能保證大批量生產(chǎn)的高效率又能保證加工精度，而且成本不高，經(jīng)濟(jì)合理。主要工藝參數(shù)的計(jì)算3.1 確定排樣、裁板方案加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖壓件的材料費(fèi)用約占總成本的60%~80%之多。因此，材料利用率每提高1%，則可以使沖件的成本降低0.4%~0.5%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣的降低成本的有效措施之一。由于材料的經(jīng)濟(jì)利用直接決定于沖壓件的制造方法和排樣方式，所以在沖壓生產(chǎn)中，可以按工件在板料上排樣的合理程度即沖制某一工件的有用面積與所用板料的總面積的百分比來作為衡量排樣合理性的指標(biāo)。同時(shí)屬于工藝廢料的搭邊對沖壓工藝也有很大的作用。通常，搭邊的作用是為了補(bǔ)充送料是的定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料時(shí)的步距誤差以及送料歪斜誤差等原因而沖出殘缺的廢品，從而確保沖件的切口表面質(zhì)量，沖制出合格的工件。同時(shí)，搭邊還使條料保持有一定的剛度，保證條料的順利行進(jìn)，提高了生產(chǎn)率。搭邊值得大小要合理選取。根據(jù)此零件的尺寸通過查表取搭邊值為a2mm進(jìn)距方向a11.5mm于是有進(jìn)距hDa11941.5195.5mm?????????3.1條料寬度b D 2a 194 2 2 198mm?????????3.2板料規(guī)格擬用1.5mm×800mm×1600mm熱軋鋼板。由于毛坯面積較大所以橫裁和縱裁的利用率相同，從送料方便考慮，我們可以采用橫裁。裁板條數(shù)A1600條余16mm??????????3.3n18b198每條個(gè)數(shù)Ba18001.5個(gè)余16.5mm??????3.4n24h195.5每板總個(gè)數(shù)n n1 n2 4 8 32材料利用率n(D2d2)4100%??????????3.5AB32(1942162)4100%800160073.36%計(jì)算零件的凈重 GFt???????????????3.6G1942162(41024)1021.51017.85g330g4式中—密度，低碳鋼取7.85gcm3。內(nèi)的第一項(xiàng)為毛坯面積，第二項(xiàng)為底孔廢料面積，第三項(xiàng)（）內(nèi)為切邊廢料面積。3.2 確定各中間工序尺寸整個(gè)沖壓過程包括落料、正拉深以及反拉深三個(gè)過程，在正反拉深過程中，由于是一次沖壓成型，所以各次拉深的凸、凹模圓角尺寸必需與零件要求相一致，則正拉深凸模圓角為 3mm正拉深凹模圓角為 3mm正拉深高度為 46mm反拉深凸模圓角為 6mm反拉深凹模圓角為 3mm反拉深高度為 40mm第一個(gè)過程為落料正向拉深，成型后如圖 3.1所示。圖3.1第二個(gè)過程為反向拉深，成型后如圖 3.2所示。圖3.23.3 計(jì)算工藝力、初選設(shè)備 落料、正拉深過程落料力平刃凸模落料力的計(jì)算公式為P kLt ???????????????? 3.7式中 P —沖裁力（N）L —沖件的周邊長度（mm）t —板料厚度（mm）—材料的抗沖剪強(qiáng)度（ MPa）K—修正系數(shù)。它與沖裁間隙、沖件形狀、沖裁速度、板料厚度、潤滑情況等多種因素有關(guān)。其影響范圍的最小值和最大值在 （1.0～1.3）P的范圍內(nèi)，一般 k取為1.25～1.3。在實(shí)際應(yīng)用中，抗沖剪強(qiáng)度的值一般取材料抗拉強(qiáng)度b的0.7~0.85。為便于估算，通常取抗沖剪強(qiáng)度等于該材料抗拉強(qiáng)度b的80%。即0.8b?????????????????3.8因此，該沖件的落料力的計(jì)算公式為F落 1.3 0.8 Lt b???????????????? 3.91.3 0.8 3.14 194 1.5 390N370613N卸料力一般情況下，沖裁件從板料切下以后受彈性變形及收縮影響。會(huì)使落料件梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。從凸模上將沖件或廢料卸下來所需的力稱卸料力。影響這個(gè)力的因素較多，主要有材料力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以及潤滑情況等。所以要精確地計(jì)算這些力是困難的，一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：卸料力F卸 K1F?????????????? 3.10式中 F——沖裁力(N)K1——頂件力及卸料力系數(shù)，其值可查表。這里取K1為0.04。因此F卸 14825N拉深力帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計(jì)算公式為F拉 dp bKFt??????????????? 3.11式中因此壓邊力

dp—圓筒形零件的凸模直徑（ mm）KF—系數(shù)，這里取 1.0。b—材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）F拉 184608N壓邊力的大小對拉深件的質(zhì)量是有一定影響的，如果過大，就要增加拉深力，因而會(huì)使制件拉裂，而壓邊圈的壓力過小就會(huì)使工件的邊壁或凸緣起皺，所以壓邊圈的壓力必須適當(dāng)。合適的壓邊力范圍一般應(yīng)以沖件既不起皺、又使得沖件的側(cè)壁和口部不致產(chǎn)生顯著的變薄為原則。壓邊力的大小和很多因素有關(guān)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，可以根據(jù)近似的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。Q(D02d2)q??????????????3.124式中D—毛坯直徑（mm）d —沖件的外徑（mm）q —單位壓邊力（MPa）這里q的值取2.5。所以Q 1942(1021.5)22.554039N????????3.134 反拉深過程反拉深力通常反拉深力要比正常拉深力大20%。即 F反 1.2F拉??????????????? 3.14所以有F反 1.2d2t bK2??????????????? 479.51.53900.587620N頂料力逆著沖裁方向頂出卡在凹模里的料所需要的力叫頂料力，頂料力的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為：F頂 KDF??????????????? 3.16式中F—沖裁力（）NKD—頂料力系數(shù)，這里查表取 0.04。所以有F頂 14824N 拉深功的計(jì)算拉深所需的功可按下式計(jì)算CPmaxh????????????????3.171000式中 Pmax—最大拉深力（N）—壓力機(jī)行程次數(shù)（次 min）N—電動(dòng)機(jī)功率（KW）1—壓力機(jī)效率， 12—電動(dòng)機(jī)效率， 2

0.6~0.80.9~0.95K—不均衡系數(shù)，K 1.2~1.4所以有N1.36794409.2KW612000.70.9N9.2KW15KW經(jīng)核算后拉深所需要的功率小于壓力機(jī)的電機(jī)功率 15KW，符合要求。附加工序在拉深過程中，金屬材料與模具的表面直接接觸，由于相互間作用的壓力很大，當(dāng)板料在凹模表面滑動(dòng)時(shí)，就產(chǎn)生很大的摩擦。結(jié)果使拉深時(shí)所需的力和沖件側(cè)壁內(nèi)部的拉應(yīng)力有所增大，這不但降低了模具的使用壽命，而且還容易劃傷沖件的表面，當(dāng)拉應(yīng)力變大時(shí)，還會(huì)使側(cè)壁厚度變薄，以致降低了沖件的精度。如果采用潤滑劑，使得在板料與凹模表面之間存在著一層薄膜，將其滑動(dòng)表面相互隔離。因而減小了摩擦力，并減小了模具的磨損，從而使沖件的的表面質(zhì)量的尺寸精度都有所提高。對于本次設(shè)計(jì)我們可以采用混合的潤滑劑，其具體成分如下錠子油 40%黃油40%滑石粉11%硫磺8%酒精1%其中硫磺應(yīng)以粉末狀態(tài)加入。沖壓之后從零件上清除潤滑劑有各種各樣的方法。通常有用軟抹布手工擦除、在堿液中電解除油、在專門的溶液中熱除油、潤滑劑溶解于三氯化乙烯中和在汽油或其它溶劑中消除等幾種。主要零件的加工本次設(shè)計(jì)中，只對模具中的一個(gè)重要零件進(jìn)行簡單的工藝路線的分析，其余的零件將不在具體分析和計(jì)算。在這里選擇導(dǎo)套為加工對象。導(dǎo)套、護(hù)套及套類凸模均為套類零件，其加工工藝基本相同。導(dǎo)套和導(dǎo)柱一樣，是模具中應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)向零件。盡管其結(jié)構(gòu)形狀因應(yīng)用部位不同而各異，但構(gòu)成導(dǎo)套的主要表面是內(nèi)、外圓柱表面，可根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和材料的要求，直接選用適當(dāng)尺寸的熱軋圓鋼為毛坯。在機(jī)械加工過程中，除保證導(dǎo)套配合表面的尺寸和形狀精度外，還要保證內(nèi)外圓柱配合表面的同軸度要求。導(dǎo)套的內(nèi)表面和導(dǎo)柱的外圓柱面為配合面，使用過程中運(yùn)動(dòng)頻繁，為保證其耐磨性，需有一定的硬度要求。因此，在精加工之前要安排熱處理，以提高其硬度。在不同的生產(chǎn)條件下，導(dǎo)套的制造所采用的加工方法和設(shè)備不同，制造工藝也不相同。現(xiàn)以本次設(shè)計(jì)的沖壓模滑動(dòng)式導(dǎo)套為例，介紹導(dǎo)套的制造過程,其零件圖如圖10.1所示。根據(jù)圖10.1所示導(dǎo)套的精度和表面粗糙度要求，其加工方案可選擇為：備料→粗加工→半精加工→熱處理→精加工→光整加工。導(dǎo)套的加工工藝過程如表 10.1所示。工序號 工序名稱1 下料2車外圓及內(nèi)孔

圖10.1導(dǎo)套零件圖表10.1導(dǎo)套的加工工藝過程工序內(nèi)容按尺寸76x165㎜切斷車端面保證長度162.5㎜鉆55㎜內(nèi)孔至52㎜車70㎜外圓至71㎜并倒角鏜55㎜內(nèi)孔至54.4㎜和油槽至尺寸鏜57㎜內(nèi)孔至尺寸并倒角

設(shè)備鋸床車床3車外圓倒角車73㎜外圓至尺寸車床車端面至尺寸4檢驗(yàn)5熱處理按熱處理工藝進(jìn)行，保證滲碳深度為0.8㎜～1.2㎜硬度為58～62HRC6磨削內(nèi)、外圓磨70㎜外圓達(dá)圖紙要求萬能磨床磨內(nèi)孔55㎜留研磨余量0.01㎜7研磨內(nèi)孔研磨55㎜內(nèi)孔達(dá)圖紙要求車床研磨55㎜內(nèi)孔口圓弧8檢驗(yàn)總結(jié)本次設(shè)計(jì)成功地設(shè)計(jì)出一副落料、正反拉深復(fù)合模，在設(shè)計(jì)過程中對很多工藝力進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，在壓力機(jī)的選擇上參照了現(xiàn)行選擇壓力機(jī)的通用法則。這次設(shè)計(jì)解決了采用雙動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行正反拉深的傳統(tǒng)模式，將落料、正拉深及反拉深同時(shí)在一副裝在開式單動(dòng)壓力機(jī)上的模具中完成，很大程度的提高了生產(chǎn)效率和制造精度。很適合中國現(xiàn)在模具高速自動(dòng)化發(fā)展的趨勢。參考文獻(xiàn)［１］鄭家賢 .沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)［Ｍ］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2005.ZhengJiaxian. Ramming craft andmolddesignpractical technology［Ｍ］.Beijing:MechanicalindustryPress,2005.(inChinese)［２］沖模設(shè)計(jì)手冊編寫組 .沖模設(shè)計(jì)手冊［Ｍ］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999.Diesthedesign group.Diesthedesign Chinese)［３］劉心治 .冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)［Ｍ］ .重慶：重慶大學(xué)出版社， 1995.LiuXinzhi.Coldrammingcraftandmolddesign ［Ｍ］.Chongqing:ChongqingUniversityPress,2005.(inChinese)［４］盧險(xiǎn)峰 .沖壓工藝模具學(xué)［Ｍ］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997.LuXianfeng.Rammingcraftmoldstudy［Ｍ］.Beijing:MechanicalindustryPress,1997.(inChinese)［５］周大雋 .沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng)與范例［Ｍ］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2005ZhouDajun.Diesthestructuraldesignmainpointandthemodel［Ｍ］.Beijing:MechanicalindustryPress,2005.(inChinese)［６］中國機(jī)