1、有侧孔拉伸件冲压工艺与模具设计摘要：冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力，使板料在模具内产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。冲压模具是在一定的工艺条件下把金属或非金属加工成所需形状的各类模型的总称。冲压生产靠模具和压力机完成加工过程，与其他加工方法相比，它质量稳定、互换性好，可加工表面质量高、形状复杂的零件。效率高、节省材料。所以冲压模具在实际工业生产中应用广泛。本设计讲述了冲压模具设计的全过程：论述了冲压零件的形成原理、基本模具结构与运动过程及其设计原理、对典型的冲压件模具进行了设计。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点：在室温的
2、条件下对坯件进行冲压成形，生产效率高、经济效益显著。弯曲模具的设计充分运用了所学的弯曲方面的知识。本文介绍的模具实例实用、使用方便可靠、对类似工件的中批量生产具有一定的参考作用。关键词：冲压模具，冲裁，拉深With side holes tensile stamping process and die designAbstruct:Stamping is a technology from which we can obtain a product with certain shape, size and performance. Stamping uses molds installed i
3、n the presses and in the molds the sheet is placed a transmutative force which make it have a certain deformation . Stamping die is the general term for various types of models which are processed from metal or non-metallic substances in certain process conditions. Workers use molds and presses to a
4、ccomplish stamping progress. Compared to other methods, this progress is more stable in quality and better in interchangeability. So with it we can machining parts with high quality surface and complex shape. High efficiency and material savings. Therefore, in actual industrial production stamping d
5、ie is used widely.This design describes the whole process of stamping die design; discusses the principles of the formation of stamping parts, the basic mold structure and movement process and its design principles; and some typical stamping die has been designed in this paper: the design of progres
6、sive . Stamping die design made full use of the function of mechanical press features, under the room temperature ,the progress of blanks for stamping can carry out with high efficiency and significant economic benefits. I have made full use of the knowledge that I have learned to design this bendin
7、g mold. This article is practical, easy to use and reliable, with a certain reference to mid-volume production of similar parts.Key words: Pressing mold ，Cutting ，Deep drawing目 录1前言12冲裁拉深件的工艺分析及工艺方案确定32.1工艺性分析 32.2工艺方案分析及确定33落料工艺计算53.1毛坯展开尺寸计算53.2落料凹模，凸模工作部分尺寸计算73.3落料冲裁力计算93.4冲裁件排样113.5确定模具压力中心134拉深
8、工艺计算144.1判断拉深件能否一次拉伸成型144.2拉深大筒形144.2.1估算拉深次数144.2.2确定各次拉深半成品尺寸154.3拉深小筒形164.3.1估算拉深次数164.3.2确定拉深半成品尺寸164.4各次拉深力计算174.5拉深工作部分结构参数确定194.5.1各次拉深凹模和凸模的圆角半径194.5.2拉深间隙确定204.5.3拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及制造公差205侧冲孔工艺计算255.1侧冲孔凹模和凸模工作部分尺寸计算255.2侧冲孔冲裁力计算266主要零部件结构设计286.1落料拉深复合模主要零部件设计286.1.1凹凸模的最小壁厚286.1.2凹模的设计及其轮廓尺寸的
9、确定286.1.3模架选择296.1.4拉深凸模的设计306.1.5凸凹模的设计306.1.6模柄的设计316.2侧冲孔模主要零部件结构设计316.2.1侧冲孔凹模设计316.2.2凹模支架设计326.2.3凸模设计326.2.4分度机构33结论34参考文献35致 谢36351前言材料成型工艺与模具技术的发展奠定了现代工业发展的基础。模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，在现代工业的规模生产中日益发挥着重大作用。通过模具进行产品生产具有优质，高效，节能，节材，成本低等显著优点，因而在汽车，机械，电子，轻工，家电，通信，军事和航天航空等领域的产品生产中获得了广泛应用，其中60%到80%的零件采用
10、模具加工生产，其作用不可替代。1998年在国务院关于当前产业政策要点的决定中，模具被列为机械工业技术改造序列的第一位，生产和基本建设序列的第二位。1999年和2002年，在国家计委和科技部发布的当前国家重点鼓励发展的产业产品和技术目录，当前国家优先发展的高科技产品产业化要点（目录）及当前国家鼓励外商投资产业目录中，模具均被重点列入，这充分说明了模具在国民经济中的重要地位。可以预见，随着国民经济的持续发展和产品制造技术水平的不断提高，模具工业作为国民经济的基础工业之一，在我国经济发展中将占据越来越重要的地位。在国民经济高速增长的拉动和国家产业政策的正确引导下，特别是部分骨干企业享受了增值税先征后
11、返的优惠政策，推动我国模具行业的发展渐入佳境。据不完全统计，目前全国共有模具生产厂家三万多家，大多为中小型企业，从业人员约一百万。行业发展形势主要表现为:大型，精密，复杂，长寿命等中高档模具和模具标准件获得了长足发展；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加且能力显著提高；“三资”及民营企业发展迅速，已逐步成为行业的主力。同样值得关注的是，我国模具行业整体落后的面貌尚未得到根本改变，模具的年生产总值虽已居世界第三，但长期以来，设计制造水平在总体上落后于先进工业国家。主要差距是:基础薄弱，人才不足，工艺装备水平低且配套性不好，专业化，标准化，商品化程度低等。目前国内商品模具只占总量的45%左右
12、，模具企业之间未形成承接大规模成套任务的协作机制。模具标准化水平和标准件使用覆盖率低也对模具质量，成本有较大的影响，特别是对模具生产周期的影响更为突出。鉴于上述行业现状和发展趋势，我们应清醒地认识到:要跟上国民经济发展的步伐，我国模具行业将面临更加艰巨的工作。总体上要加速培育模具大市场，重视模具生产标准化，专业化和商品化的发展，促进模具标准件上品种，上水平，上规模，提高大型，精密，复杂等中高档模具的比例，逐步建立适应我国国情的模具科技开发，人才培训和产品生产的基本体系。要使我国不但成为模具生产大国，更要发展成为模具生产强国。2冲裁拉深件的工艺分析及工艺方案确定2.1工艺性分析图2.1 零件图大
13、批量生产材料 铝合金板料2A12厚度 1.5mm未注内圆角 R3该零件为圆筒形阶梯拉深件，大批量生产，从生产批量上看，理应使用模具进行生产；材料是铝合金2A12（硬铝、杜拉铝），厚度1.5MM，尺寸公差无特殊要求，按IT14级取，零件侧边均布着20个3MM的孔，公差等级中等公差设计。硬铝的塑性较差，但可以通过多次拉伸完成，各个拉深工序之间，可在适当时增加热处理工序，以降低材料的内应力和需要的拉深力，增加可塑性，这样可有效地提高制件质量；侧孔可以用冲孔模完成冲孔，通过设置分度机构进行分度，能提高分度效率，同时又能提高冲孔效率。综上分析，该零件可以用冷冲压成形的方法加工成型。2.2工艺方案分析及确
14、定加工该零件所需要的基本工序有:落料，拉深，切边，侧冲孔。因此，冲压该零件的工艺方案可能有以下几种：方案一：落料，拉深70mm大筒形，拉深40mm小筒形，切边，侧冲20个3mm的孔；方案二：落料与拉深70mm大筒形复合，拉深40mm小筒形，切边，侧冲20个3mm的孔；方案三：落料，拉深70mm大筒形，拉深40mm小筒形，切边与侧冲30个3mm的孔复合；方案四：落料与拉深40mm筒形复合，拉深40mm筒形，切边与侧冲20个3mm的孔复合；比较以上工艺方案:方案一的优点是所设计的模具结构相对简单，使用寿命也比较长，但加工工序分散，需要的模具多，增加了模具设计生产成本，同时需要的操作人员也比较多；方
15、案二的特点是工序较为集中，所需使用的设备少，生产效率较方案一高，到模具结构复杂，对压力机要求也较高；方案三与方案二的工序集中度相同，但最终切口不整齐，且模具结构复杂；方案四工序集中度最高，同时模具设计难度和成本也最大，模具结构复杂，同时，与方案三一样，存在最终切口不整齐的问题。考虑到零件精度不高，而复合模设计制造成本高，故选用方案二3落料工艺计算3.1毛坯展开尺寸计算拉深件毛坯形状应符合金属在塑性变形时的流动规律，根据该依据可以判定，该零件的毛坯形状为圆形，毛坯直径根据面积法（不变薄拉深）计算。为计算方便，根据制件的结构形状，制件从底部到开口可分为七个部分，其具体机构尺寸如图3.1所示。各部分面积如下:底圆： 图3.1 制件分段及相应尺寸 底部四分之一凸球带： 小筒形： 中部四分之一凹球带： 中部环带：中部四分之一凸球带： 上部筒形（根据制件高度 h=70 及制件相对高度h/d=70
