将扬州大学广陵学院本科生毕业设计的题目，设定为机械设计制造及其自动化，该毕业设计的学生姓名、专业、班级、指导教师及完成日期被明确，其中文摘要通过对电机盖端结构特点展开分析，进而确定了冲裁工序、拉伸序以及各工序件的尺寸后作出介绍，还着重对整体模具的工艺设计予以阐述，特别对拉伸模的结构进行重点剖析，当下冲压模具的设计方法已愈来愈行 maturation，借助传统的设计手段针对电机罩壳开展完整的复合模设计 。运用对零件结构的解析来拟定能行的工艺方案，且予以最优化抉择。于完备的工艺方案根基之上，针对每一道工序开展工艺计算，进而获取精准的数据。借助参考经典的模具结构，来实施复合模的结构设计。并依据算得的数据对标准以及非标准零件予以查找与设计。借助三维造型软件proe4.0去绘制模具的零部件，且展开装配得到装配图。结合proe4.0的工程图绘制功能以及二维绘图软件CAD，针对三维零件及装配图进行二维工程图的绘制。传统设计方法跟绘图软件进行结合举动，于一定程度之上简化了模具设计此项过程，提升了模具设计具备的效率，给冲压模具更为良好的发展奠定了基础。摘要：经由经由详尽透彻地研习在那电气机械端盖的结构特性，确切判定了它的下料工作流程，那拉深工作流程以及各个工作流程的详尽尺码。对那复合模的工艺流程规划予以了介绍阐释，着重着重点评估研究那拉深模结构。冲压模具的设计方式正逐步趋向成熟成熟化态势，以往传统的设计方式被运用来设计那电机外壳的复合模以这种这样的方式。剖析钻研该部件结构从而策制成可行的工艺流程规划方案，并筛选择取最优的规划方案。基于此这个基础之上，展开各个流程环节的工艺计算工作。参照参考经典的模具结构来设计那复合模。紧接紧接着这之后，寻觅查找标准部件并设计那复合模的非标标准部件。运用三维造型软件proe4.0来绘制模具的各个零部件，并将它们加以装配组合从而获取装配图。在此之后这之后，借助proe4.0和CAD的联合搭配来制作二维工程图纸。模具设计的流程在一定程度上得到了简化，这是由于传统设计方式与绘图软件之间的协同配合。而且，模具设计的效率得以提升提高，这为冲压模具的更好更优发展奠定了基础基石。关键词：电气机械端盖；冲压工艺；级进模；模具设计。 目录中文摘要 I双语摘要英文摘要 II第一章 绪论 11.1冲压模具所具备的重要意义价值 11.2冲压模具行业的发展进展现状状况 11.3选题的目的意图与意义价值 2第二章 工艺分析解析 32.1工艺能够选用的方案举措 32.1.1冲压工艺方案举措之一 32.1.2冲压工艺方案举措之二 62.2方案剖析评估 82.2.1方案一的剖析评估 82.2.2方案二的剖析评估 82.3方案相互对比比较 9 第三章 工艺计算核算 103.1落料工艺计算核算 103.1.1工艺性剖析评估 103.1.2排样与搭边 103.1.3冲压力计算核算 103.1.4压力中心计算核算 113.1.5冲裁间隙 113.6凸、凹模刃口尺寸计算核算 123.2拉深工艺，，计算核算 123.2.1拉深毛坯的确定认定 123裁定判定是否采用压边圈 133.2.3拉深工艺的计算核算 133.6确定各次拉深凸、凹模圆角半径及筒壁高度 14， 3.2.6压，，边气和拉深力行的计算核算 163.2.7拉深功的计算核算 173.3胀形工艺计算核准 18 3.4冲孔工艺计算核算 20.7 3.4.1端面孔工艺计算核算 20.4 3.4.2凸缘孔工艺计算核算 22第四章 模具的结构构造与零件 设计 \u200b4.1模具的结构构造 4 \u200b4.2模具的工作原理道理 2 \u200b4.一，，模具主要零件设计 \u200b4.3.1工作零件设计 \u200b4.3.2卸料装置装备 4. " 3 \u200b4.3.3模架构架构架 \u2 \u200b4.3.4一模柄 \u200b4.4冲压设备的选择挑选总结 \u200b36致谢 \u200b38参考文献 \u2 3 \u200b38附录 \u200b39第一章 绪论1.1冲压模具所起着的重要意义作用模具制造是那国家经济建设之中的一项关键重要产业，振兴和发展我国的模具工业，越发日益受到人们的予以的注视和重视。“模具在工业生产里属于基础工艺装备”这一说法，已然成为众多业内人士所达成的共识。于电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电以及通信等各类产品之中，60%~80%的零部件借助模具才得以成形。通过模具去生产制件所能具备的诸如高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率以及低消耗等特性，乃其他加工制造手段无法进行比拟之物。并且模具还是“效益放大器”，借助模具所生产出来的最终产品的价值，通常是模具自身价值相应的几十倍，甚至多达上百倍。这是模具工业部分，它属于制造业里的一项基础产业，它是技术成果转化的基础，并且它自身还是高新技术产业至关重要领域。这是1.2冲压模具行业发展现状部分，中国是个模具大国，有着巨大潜在市场，然而模具行业发展现状以及趋势并非一路顺遂。从当下市场情形来讲，因近些年市场需求强力拉动，中国模具工业迅猛发展，市场宽广，产销都很兴旺。2003年，我国模具产值达到450亿元人民币以上，这一数值约折合50多亿美元，按照模具总量进行排名，中国紧紧跟随着日本、美国之后，处于世界第三的位置。然而，总体来看，我国技术含量低下的模具已经出现供过于求的状况，市场利润空间变得狭小，并且技术含量比较高的中、高档模具还远远无法适应国民经济发展的需求，精密、复杂的冲压模具以及塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具之中，仍旧有相当大比例依赖进口。近五年里头，我国平均每一年进口模具大概是11.2亿美元，在2003年的时候，进口了差不多13.7亿美元的模具，此处还没有把随着设备以及生产线作为附件带进来的模具计算在内。 那么模具工业是高新技术产业化当中很重要的领域。据估算，全国大概有超过40亿元的模具设备市场，并且每年还按照20%左右的增长速度在发展。2？1世纪，模具行业的基本特征呈现为高度集成化，成为智能化，具备柔性化以及网络化，所追求的目标落脚于提高模具质量同时提升生产效率，缩短设计周期以及制造周期，降低生产成本，以最大限度地提高模具制造行业的应变能力，从而满足用户要求，模具制造行业日后发展里，首先要更为留心其产品结构的战略性调整，促使结构复杂且精密度高的高档模具收获更快的发展，模具技术水平的高低状况，在很大程度上对产品的质量、效益以及新产品的开发能力产生决定性作用。成为了用以衡量一个国家产品制造水平高低状况的重要标志，其次，得积极去推进中西部地区模具产业的发展进程，尽力去缩小发达地区与不发达地区之间的差距，中西部诸多地区早已意识到模具产业的发展对于制造业所具备的重要作用，第三，运用信息技术来带动并提升模具工业的制造技术水平，是去推动模具工业技术进步的关键环节，CAD／CAE／CAM技术在模具工业里的应用，快速原型制造技术的应用，致使模具的设计制造技术产生了重大变革。此外，模具开发以及制造水平提升这件事，离不开数控精密高效加工设备的运用，像五轴加工机床、高速铣这一类的设备。超精加工途径也被众多地应用于模具加工之中。国外先进工业国家在模具生产期间都采用了可靠性设计，同时也运用了CAD/CAM技术，所以推出新品的速度比较快、精度比较高，质量也相对有保障。大多数新产品凸显出高耐磨、高疲劳、高精度的特性，在材料方面选用了耐磨、耐热、塑料、含油粉末冶金等材料，进而使得模具性能得到进一步增强。这次冲压模具设计的目的和意义是这样的、其一、要培养学生综合去运用新学习到的知识以及技能、进而提高解决实际问题的能力、以此来巩固、深化已经学习过的知识、其二、要培养学生调查研究的能力、使其熟悉技术政策、能够运用国家标准、手册等工具书去进行设计、计算、数据处理、编写技术文件等独立工作的能力、其三、要让学生建立起正确的设计以及科学研究思维、还要树立实事求是、严肃认真的科学工作态度 。（4）可以将在学校里所学的理论以及生产实际方面的知识综合起来运用，去开展一次关于冲压模具设计工作的实际训练，这样能够培养以及增强自身独立学习还有工作的能力；（5）为往后步入社会，进入工作岗位进一步学习钻研奠定良好的基础。第二章工艺分析，图2—1是电机罩壳零件图，从零件图2—1能够知道，制造这个零件，要经过落料、拉深、冲孔、胀形等一系列工艺方法的组合，所以方案也会有很多。下面我会把几种不一样工艺方案的优劣进行比较，进而选出最佳方案。2.1工艺存在可选方案，2.1.1冲压工艺方案一，其中包括落料拉深复合，对应的是图2—2落料拉深工序图，还有反拉深，对应的是图2—3反拉深工序图，以及端面拉深成形一，对应的是图2—4端面成形工序图1，还有端面拉深成形二，对应的是图2—5端面成形工序图2，另外有端面冲孔，对应的是图2—6端面冲孔工序图，还有凸缘冲孔，对应的是图2—7凸缘冲孔工序图，最后是切边整形复合，对应的是图2—8整形工序图。2.1.2冲压工艺方案二，包含落料拉深复合，对应的是图2—9落料拉深工序图，反拉深胀形复合，对应的是图2—10反拉深工序图，端面成形，对应的是图2—11端面成形工序图，端面冲孔，对应的是图2—12端面冲孔工序图，凸缘冲孔，对应的是图2—13凸缘冲孔工序图，切边整形复合，对应的是图2—14整形工序图。2.2方案存在分析情况，2.2.1方案一分析，工序3、4端面拉深成形存在可行性分析，由拉深特性可知，当拉深面的直径大于毛坯直径的时候，拉深将变为胀形。与本零件相结合 ，在这个时候那种拉深的情况就会转变为胀形 ，故而在这里进行拉深是不可行的 。要是把拉深变换为胀形 ，借助胀形能够直接获取到锥形 ，凭借 materials 的变形伸长率来判定行不行得通 。变形伸长率 ：（2 — 1）是从《冲压工艺与冲模设计》这本书里相关的表格查找得到的 ，10号钢的极限胀形系数K等于1.24 ，切向能够允许的伸长率是24% 。由于这个 ，所以没办法通过胀形直接达成所需要的形状 。综合上面所说的各种情况就能明确 ，方案一是不可行的 。2.2.2方案二剖析：工序2、3端面成形可行性方面的方案二取用了全然各异的办法，首先借助胀形获取后续成形所需的面积，致使球冠的表面积大于或等于端面变形的表面积，如此能够充分考量胀形可行性，扩大胀形面，让胀形得以顺遂达成，由图2—15能够明白。图2—15为胀形效果图将圆面胀形成为图示尺寸的球冠，并且要确保球冠的表面积与端面变形区域表面积相同，便于后续直接成形。根据《冲压工艺与冲模设计》那本书相关章节不难知道：运用两次胀形手法，第一次借助大直径的球头凸模让变形区域实现于较大范畴内通过聚料以及均化变形达成目的，从而获取最终所需求表面积的材料，第二次将其成形至所请求的尺寸，就如同图2—16那般。这个图2—16就是端面成形的示意图形。与此同时，我们能够通过查阅表格得出：在压凹坑之际，当使用球头凸模针对低碳钢、软铝等进行胀形时，能够达成的极限胀形深度h大概是球头直径d的1/3。图示的尺寸是完全契合要求的，具体的计算流程可以参照后续胀形工序的算计。综上可以知道，方案二是可行的。2.3方案对比表2—1方案对比表，对比方案有方案一、方案二，工序数方面，方案一是7，方案二是6，经济性上，方案一是不经济的，方案二是经济的，可行性方面，方案一是不可行的，方案二是可行的，能否满足设计要求上，方案一是不能的，方案二是能的，所以呢，采用方案二进行模具设计。第三章工艺计算，3.1落料工艺计算，3.1.1工艺性剖析，材料是10号钢，料厚为1mm，大批量进行生产，外形最大尺寸是757mm，属于大零件 。形状特点：简单、结构对称、精度要求不高，可以采用冲裁加工。冲模的类型呢，是落料拉深复合模 ，冲模结构的形式哟，是倒装复合模 。3.1.2排样与这搭边 ，排样在这里呀，因为零件形状简单另外尺寸还较大 ，所以采用直排 。搭边值呢，通过查表才能得到。那接下来是指算条料宽度，送料所选为无侧压装置从而由公式得出规定值 ，（3—1）式的内容是这样的 ：B表示条料宽度的公称尺寸(mm) ，是条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸(mm) ，a代表侧面搭边 (mm) ，则是条料宽度方向的单向偏差(mm) ，这个值能够去查表获取 。导料板之间的距离也有相应规定 。3.1.3来进行冲压力计算通过又查表可知 ，10号钢的抗剪强度是这样的 。冲裁力的计算式子为（3—2） ，式中的F代表冲裁力(N) ，L是冲裁件周边长度(mm) ，t为材料厚度(mm) ，是材料抗剪强度(MPa) 。卸料力计算式子是（3—3） ，顶料力计算式子为（3—4） ，式子里头F是冲裁力 ，就是卸料力系数 ，可通过查表得到 ，就是顶料力系数 ，同样也是查表得出 。3.1.4的压力中心计算情况是 ，由于落料件呈现圆形 ，所以它的压力中心表现为其几何中心 ，也就是圆心的位置哟 。3.1.5冲裁间隙，冲裁间隙所指的是凸、凹模刃口间缝隙的距离 。冲裁间隙是冲压工艺以及模具设计里的重要参数 ，它直接对冲裁件的质量、模具寿命以及力能的消耗产生影响 。由相关表格查得 在料厚t等于1mm时 ，单面间隙 ：3.1.6凸、凹模刃口尺寸计算 由于落料件形体状要是圆形 ，规则且简单 ，所以采用分开加工法去制造凸、凹模 。落料之际呢，是以凹模尺寸当作基准而去进行刃口尺寸核算、进行相关计算：凹模是（3—5），凸模是（3—6），式子当中 、乃是落料凹模与凸模刃口尺寸(mm)，D是落料件基本尺寸(mm)、乃是凹模上极限偏差跟凸模下极限偏差(mm)，乃是冲裁件公差(mm)，乃是凸、凹模最小初始单面间隙(mm)——乃是磨损系数 ，它与制造精度存在关联哟哟，能够依据以下关系来选取的：冲裁件公差等级处于 IT10 以上的时候， ；冲裁件公差等级是 IT11~IT13之时 ， ；冲裁件公差等级在 IT14 以下的时候，由零件图得知：冲裁件公差等级为 9 级呀，并且这个 、 的值是能由相关表去查得的 3.2 拉深工艺计算 3.2.1 拉深毛坯的确定 3.2.1.1 确定拉伸毛坯形状和尺寸的办法 只因拉深件是带凸缘的筒形件呀，故而选择毛坯形状为圆形 。可以将筒形件这个物件的拉深，近似地看作好像是那种不变薄拉深，所以呢计算毛坯尺寸的话能够采用等面积这种方法来进行计算。3.2.1.2修边余量，鉴于流动条件还有材料的各向异性的缘故，毛坯在完成拉深操作之后，工件的边口呈现出不齐的状况。一般的情况是拉深之后都需要进行修边操作，所以在计算毛坯尺寸之际，必须要把修边余量算进去并入工件当中。通过查表得到了相关数据：修边余量，因为拉深的时候毛坯会有少许的变薄情况，并且材料会朝着边缘那里进行延伸，所以修边余量选取较小的值。3.2.1.3拉深件毛坯尺寸的计算，运用等面积法计算得出毛坯直径是：D等于756.27，选取D等于757mm 。第3.2.2条判断是否采用压边圈，其采用条件为，满足条件故而首次拉深采用压边圈。第3.2.3条拉深工艺计算，由公式可知，该筒形件是窄凸缘筒形件，其拉深工艺依照无凸缘筒形件拉深来计算，在最后一次拉深时拉出凸缘并校平就行。第3.2.3.1条判断能否一次拉深成形，总拉深系数查表得到，首次拉深极限系数 由于，所以不能一次拉深成形。3.2.3.2初步断定拉深系数，用以计算毛坯相对厚度：凭借毛坯相对厚度查询表4.23，鉴于第一次拉深之际凹模圆角半径偏大，进而查得拉深系数为：……依据拉深系数算出每次拉深的直径为：由于第二次拉深之后筒形件直径小于400mm，故而拉深次数为2次。按照3.2.3.3的要求，进行拉深系数表3—1的调整，也就是那拉深系数修正表，其中极限拉深系数、实际拉深系数、各次拉深直径、拉深系数差值为+0.034+0.033 ，就像表3—1所显示的那样，要把最后次拉深直径调整成标准直径，与此同时还要确保调整前后拉深系数的差值是相近数值。3.2.4规定各次拉深凸、凹模圆角半径以及筒壁高度。3.2.4.1进行圆角半径计算，从零件图能够看出，最后一次拉深，也就是第二次拉深的时候，筒底的圆角半径是20mm 。所以，在进行第二次拉深的这个时候，凸模的圆角半径，凹模圆角半径能够与凸模保持一样，那么。基于筒底圆角半径从首次拉深开始一直到拉深结束呈现出越来越小的这样一个原则，去选取第一次拉深时凸、凹模的圆角半径分别是。因此，凸模圆角半径以及凹模圆角半径是这样的：表3—2凸凹模尺寸表，模具拉深，首次拉深，第二次拉深，凸模，凹模，3.2.4.2筒壁高度计算，首次拉深高度，（3—7）式中，D为毛坯直径(mm)，为首次拉深工件直径(mm)，为首次拉深的拉深比，为首次拉深件底部圆角半径(mm)，代入数据计算得出结果，选取后，所以首次拉深高度是190mm，第二次拉深高度就是产品的最终高度，于是两次拉深高度分别如下：3.2.5凸、凹模间隙及刃口尺寸，3.2.5.1凸、凹模间隙，决定凸模和凹模单边间隙Z的时候，不但要考虑材质与板厚，同时还要留意工件的尺寸精度以及表面质量，尺寸精度高且表面粗糙度低时，模具的间隙应该取得小一些，间隙值要与板料厚度差不多。在使用压边圈的情况下，（3—8）式里，材料最大厚度，凸、凹模单面间隙，间隙系数，这些可通过查表获取对应数值，⑨将得到的数值代入进行计算得出：最后一道拉深工序需依据零件的尺寸精度和表面质量要求去选取间隙，并且该间隙要与板料厚度相匹配 。在对黑色金属进行拉深操作的时候，对于凸、凹模的单面间隙状况是：于首次拉深阶段呀，又在二次拉深阶段呢。在刃口尺寸方面，首次拉深时，凸模尺寸处于（3—9范围内而凹模尺寸处于（3—10范围内；二次拉深时，凸模尺寸为（3—11）凹模尺寸为（3—12）。关于压边力以及拉深力的计算，通常来讲，于拉深进程之中出现起皱的情况是不被许可的呀，一定要采取相应措施去防止或者消除起皱这种缺陷呢。最常常被运用的用来防止起皱的办法是采用恰当的模具结构噢，诸如采用锥形凹模、设置压边圈之类的，此次设计采用设置压边圈这种方式来防止起皱。依靠压边圈采用条件表格查找得出，首次拉深运用压边圈，而第二次拉深不运用压边圈。有一项是 3.2.6.1 压边力计算（3—13），还有 3.2.6.2 拉深力计算，其中首次拉深：（3—14），二次拉深：（3—15）。另外有 3.2.7 拉深功的计算，鉴于拉深成形的行程较为漫长，消耗的功数量较多，所以，对于拉深成形而言，在计算完拉深力之后，还得对压力机的电动机功率进行校核 。拉深功为：（3—16）（以及3—17），在此当中，W表示拉深功（单位为J），h是凸模工作行程（单位是mm）， 是最大拉深力（内含压料力）（单位为N），C为系数，C的范围是0.6至0.8 。依据拉深功W来计算压力机的电机功率，能够通过以下式子计算：（3—18）（还有3—19），式子里面，N代表电机功率（单位kW），K是不平衡系数，K的范围是1.2至1.4 ，是压力机效率，范围是0.6至0.8 ，是电机效率，范围为0.9至0.95 ，n是压力机每分钟行程数 。要是选用的拉深压力机的电动机功率比上述计算值小，那么就应该另外挑选更大功率的压力机。3.3胀形工艺计算，用模具迫使板料减薄且增大表面积，借此得到零件几何形状与尺寸的冲压成形办法称作胀形。一般胀形时，毛坯塑性变形限于固定变形区范围，材料不进入变形区，变形区内板料凸起与凹进成形靠其局部增大的表面积实现。利用此特性，能达成电机罩壳顶部变形的成形。于拉深后的筒形件底部胀形，让胀形部分面积等于端面变形区所需面积，最后用整形方法达成端面成形。零件图标示出计算结果为：三减括号二十，依据《冲压工艺与冲模设计》可得，使用球头凸模对低碳钢、软铝等材料进行胀形操作时，能够达到的极限胀形深度h大致相当于球头直径d的三分之一，图三减一呈现端面胀形的效果图示，依据球冠面积计算公式得出：三减二十一，所以图三减二为胀形效果图示，鉴于胀形高度是依照极限深度计算得出的，故而能够适度增大d值，进而减小h高度 。这会儿选取令球头凸模的半径，那就对胀形高度（3—22）予以检验，其满足要求（3—23），因满足要求，依据上述那些数据能够确定球头凸模尺寸，如图3—3所示：图3—3展示的是胀形球头示意图，3.4属于冲孔工艺计算，3.4.1是端面孔工艺计算，3.4.1.1是冲压力的计算，通过查表得出在10号钢抗剪强度下的冲裁力：（3—24）式里F代表冲裁力（N），L代表冲裁件周边长度(mm)，t代表材料厚度(mm)，代表材料抗剪强度(MPa)，卸料力：（3—25），顶料力：（3—26），式中F是冲裁力，是卸料力系数，通过查表得到，是顶料力系数，也是通过查表得到，3.4.1.2压力中心，端面孔整体呈现中心对称状，所以压力中心就是其对称中心，也就是圆心 。3.4.1.3冲裁间隙依据相关表格得到：在料厚t等于1mm的情形下，单面间隙如此表示。3.4.1.4因冲孔形状是圆形，规则且简易，故而采用分开加工法制作凸、凹模。实施冲孔操作时，以凸模尺寸当作基准来开展计算。凸模，其规格为（3—27），凹模，其规格为（3—28），凸模，其规格为（3—29），凹模，其规格为（3—30），凸模，其规格为（3—31），凹模，其规格为（3—32），在这些式子中，啊，冲孔凹模与凸模刃口尺寸为（mm），d是冲孔件基本尺寸（mm），凹模上极限偏差与凸模下极限偏差为（mm），冲裁件公差为（mm），凸、凹模最小初始单面间隙为（mm），磨损系数，它与制造精度有关，能够按照下列关系来选取，当冲裁件公差等级IT10以上时这样，冲裁件公差等级IT11至IT13时那样，冲裁件公差等级IT14以下时又不同，由零件图可知，冲裁件公差等级为9级，所以，的值能够从相关表中查找到，3.4.2凸缘孔工艺计算，3.4.2.1冲压力的计算，通过查表得到，10号钢抗剪强度冲裁力为（3—33），在这式子中F是冲裁力（N），L是冲裁件周边长度（mm），t是材料厚度（mm），是材料抗剪强度（MPa），卸料力为（3—34），顶料力为（3—35），在这些式子中F是冲裁力，是卸料力系数，通过查表得到，是顶料力系数，通过查表得到，3.4.2.2压力中心，端面孔整体成中心对称，所以压力中心就是对称中心，也就是圆心。3.4.2.3 中冲裁间隙是按照相关表格查来的，当料厚 t 等于 1mm 的时候，单面间隙呈现出特定情况 ，3.4.2.4 关于刃口尺寸的计算由于冲孔形状是圆形，规则又简易，故而采用分开加工法去制造凸模与凹模。进行冲孔操作时，是以凸模尺寸作为基准来计算的 ，凸模由（3—36）给出 ，凹模由（3—37）予以说明 ，凸模再次提及 。
