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無錫太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題目： 深筒件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923224 學(xué)生姓名： 盧 棟 指導(dǎo)教師： 高漢華 （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 深筒件的沖 壓工藝及模具設(shè)計(jì)是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得 的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用， 表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、 集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 95 學(xué) 號(hào)： 0923224 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 無 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、題目 深筒件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn) 生分離或塑性變形，從 而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。模 具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是 控制和限制材料（固 態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。利用冷沖壓模具制造 零 件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用 于制造業(yè)中。 冷沖壓模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公 認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水 平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造 水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì) 量，效益和 新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們 的關(guān)注。 冷沖壓模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上。汽車， 摩托車行業(yè)是冷沖壓模具 最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市 場占整個(gè)模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn) I 業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽 車模 具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本 車型不斷增加，2005 年 將達(dá)到 170 種。為了適應(yīng)市場的需求，汽 車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有 80的模具需要 更換。中國摩托 車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國摩托車共有 14 種排量 80 多個(gè) 車型， 1000 多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件 2000 種，共計(jì) 5000 多個(gè)，其中一半以上需要模具生 產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需 1000 副模具，總價(jià)值為 1000 多萬元。其他行業(yè)，如電子及 通訊， 家電，建筑，塑膠等，也存在巨大的模具市場。 目前世界模具市場 供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。 中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低， 只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn) 周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大 發(fā)展。研究和發(fā)展模具 技術(shù)，提高模具技術(shù)水平對(duì)于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的 意義。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 1.掌握冷沖模具設(shè)計(jì)的方法和技巧。 2.完成深筒件的沖壓工藝和主要部件的參數(shù)計(jì)算。 3.完成深筒件沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件的選用。 4.完成深筒件沖壓模具零、部件圖 10 張以上。 5.完成深筒件沖壓模具總裝圖 1 張。 II 6.撰寫畢業(yè)說明書一份。 計(jì)算正確完整，文字簡潔通順，書寫整齊清晰。 論文中所引用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注明出處。 論文字?jǐn)?shù)不少于 1.5 萬字。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 95 班 姓名 盧 棟 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長研究所 所長簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 III 摘 要 冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形， 從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。 冷沖壓模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù) 水 平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品 的質(zhì) 量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān) 注。 本設(shè)計(jì)的課題是深筒件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，零件采用 08 鋼，主要用先拉深成底 部帶有預(yù)沖孔的階梯形圓筒件，然后再翻遍。用到的工序有落料拉伸工序、第二次拉伸 工序、第三次拉伸工序及整形、沖翻邊底孔 11 工序、翻邊工序、沖 3 個(gè)小孔工序、切 邊工序這些工序流程。本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了 2 副模具，一副落料拉伸模：模架采用后側(cè)導(dǎo)柱 導(dǎo)向模架；一副為沖 3 個(gè)小孔的沖孔模。零件采用單排方式，板材尺寸為 1.59001800mm。 關(guān)鍵詞: 冷沖壓；深筒件；模具設(shè)計(jì) IV V Abstract Cold stamping is using presses installed in the die pressure on the material, make its produce a separation or plastic deformation, obtained from the required parts of a pressure processing method. Cold stamping die industry is the foundation of the national economy industry, is internationally recognized as one of the key industries. Mold production technology level of high and low is a measure of a national product manufacture level of important symbol, it largely determines the quality of products, and new product development capability. Revitalization and development of mould industry in China, are increasingly being peoples attention. This design topic is Cold stamping technology and die design of tube parts, parts using 08 steel, mainly used to pull with pre punching deep into the bottom of the step cylinder, and then went through. Use process with blanking stretching process, the second stretching process, the third stretching process and plastic and flanging bottom hole 11 work procedure and three holes, flanging process, trimming process these processes. The two vice mould design design, a blanking tensile mold: mold frame with side guide column guide die set; A pair of blunt three holes of punching die. Parts adopt single method, board size is 1.5 * 900 * 1800 mm, Key words: cold stamping；tube pieces ；the mold design VI 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................................IV ABSTRACT ...................................................................................................................................V 目 錄 ...........................................................................................................................................VI 1 緒 論 ...........................................................................................................................................1 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 ....................................................................................................1 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 ..............................................................................................................1 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 ...........................................................................................................2 2 深筒件的分析 .............................................................................................................................3 2.1 深筒件的設(shè)計(jì)要求 ...............................................................................................................3 2.2 深筒件的尺寸分析 ...............................................................................................................3 2.3 深筒件材料的選用 ...............................................................................................................3 2.4 深筒件圓孔加工計(jì)算 ...........................................................................................................4 2.5 深筒件加工工藝的分析 .......................................................................................................4 3 工藝方案的選擇 .........................................................................................................................5 3.1 毛坯直徑計(jì)算 .......................................................................................................................5 3.1.1 翻邊變形程度的計(jì)算 ....................................................................................................5 3.1.2 深筒件翻邊前半成品的尺寸計(jì)算 ................................................................................5 3.1.3 深筒件毛坯直徑的計(jì)算 ................................................................................................6 3.2 拉伸次數(shù)計(jì)算 .......................................................................................................................6 3.3 工序的組合和順序的選定 ...................................................................................................7 3.3.1 深筒件基本工序 ............................................................................................................7 3.3.2 沖壓方案選擇 ................................................................................................................7 3.3.3 方案 比較 ....................................................................................................................11 4 深筒件數(shù)據(jù)計(jì)算 .......................................................................................................................12 4.1 零件排樣方式選擇 .............................................................................................................12 4.2 板料尺寸的選擇 .................................................................................................................12 4.2.1 板料的利用率計(jì)算 ......................................................................................................12 4.3 材料消耗數(shù)據(jù)計(jì)算 .............................................................................................................12 4.4 各次拉伸是工件尺寸計(jì)算 .................................................................................................13 4.4.1 首次拉伸半成品尺寸 ..................................................................................................13 4.4.2 二次拉深半成品尺寸 ..................................................................................................14 4.4.3 第三次拉深半成品尺寸 ..............................................................................................14 4.5 工序的壓力計(jì)算和壓力機(jī)的選取 .....................................................................................15 4.5.1 落料拉深工序 ..............................................................................................................15 4.5.2 第二次拉深工序 ..........................................................................................................15 4.5.3 第三次拉深工序 ..........................................................................................................16 4.5.4 沖孔翻邊工序 .............................................................................................................17 VII 4.5.5 翻邊工序 ......................................................................................................................19 4.5.6 沖三個(gè)小孔工序 ..........................................................................................................19 4.5.7 切邊工序 ......................................................................................................................20 5 深筒件的模具設(shè)計(jì) ...................................................................................................................21 5.1 落料拉深復(fù)合模 .................................................................................................................21 5.1.1 模具結(jié)構(gòu)形式 ..............................................................................................................21 5.1.2 卸料彈簧選取 ..............................................................................................................22 5.1.3 拉伸落料復(fù)合模模具相關(guān)尺寸設(shè)計(jì) ..........................................................................23 5.2 沖 3 個(gè)小孔模具設(shè)計(jì) .........................................................................................................24 6 結(jié)論與展望 .............................................................................................................................26 6.1 結(jié)論 .....................................................................................................................................26 6.2 不足之處及未來展望 .........................................................................................................26 致謝 ...............................................................................................................................................27 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................28 8 1 緒 論 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 冷沖壓是利用安裝在印刷機(jī)上的材料上的壓力的模具，以產(chǎn)生分離或塑性變形，從而 獲得所需的部分的壓力加工方法。模具的基本技術(shù)和設(shè)備制造業(yè)，它的作用是控制和限制 材料（固體或液體）的流量，以便形成所需的形狀。冷沖壓模具制造零件的高效率，產(chǎn)品 質(zhì)量，材料消耗低，生產(chǎn)成本低，使用廣泛用于制造業(yè)。 冷沖壓模具行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國際上公認(rèn)的一個(gè)關(guān)鍵行業(yè)。模具生產(chǎn)技 術(shù)水平是衡量一個(gè)國家制造業(yè)的水平，這在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品 開發(fā)能力的一個(gè)重要指標(biāo)。中國模具行業(yè)的振興和發(fā)展，正日益受到人們的關(guān)注。 冷沖壓模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場需求。汽車，摩托車行業(yè)是冷沖壓模具的最 大市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這個(gè)市場占模具市場的一半左右。汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的五 大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車行業(yè)的零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展的重點(diǎn) 一直在汽車產(chǎn)業(yè)政策已經(jīng)明確的發(fā)展重點(diǎn)?；拘娃I車增長在2005年將達(dá)到170種。為了 滿足市場的需求，該車將繼續(xù)改變類型，自動(dòng)切換時(shí)，約有80的模具需要更換。中國摩 托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，共有14種中國摩托車排放量的80多個(gè)型號(hào)，1000多個(gè)型 號(hào)。單件摩托車約2000種，共有5000多名，其中一半以上都需要模具。 A型摩托車生產(chǎn)需 要1000個(gè)模具，總價(jià)值超過1000萬美元。其他行業(yè)，如電子，電信，家電，建筑，塑料等， 也有巨大的模具市場。 世界市場需求的模具，模具是在美國，日本，法國，瑞士和其他國家的主要出口 國。中國出口模具很少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)力成本低，只要數(shù)量控制與一 些先進(jìn)的成型設(shè)備，模具加工，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通渠道，外貿(mào)出口將有 很大的開發(fā)工具。模具技術(shù)的研究和開發(fā)，模具技術(shù)水平的提高，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著特