【正文】 ................................................................................................35 工藝分析計(jì)算并選擇模具結(jié)構(gòu)形式 .....................................................................36 計(jì)算毛坯 ...................................................................................................36 驗(yàn)算拉深系數(shù) ...........................................................................................38 計(jì)算成型力并選用壓力機(jī) .......................................................................38 對(duì)于模具的關(guān)鍵運(yùn)作部分的設(shè)計(jì)說明 ...................................................39 模具零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................................................................................39 翻邊凹模的設(shè)計(jì) .......................................................................................39 凹模套環(huán)的設(shè)計(jì) .......................................................................................40 凸模的設(shè)計(jì) ...............................................................................................40 模具的其它零部件的設(shè)計(jì) .......................................................................41 模具組裝 .....................................................................................................................41第六章 卷邊模的設(shè)計(jì) ..............................................................................................42 工藝分析計(jì)算并選擇模具結(jié)構(gòu)形式 .....................................................................43 計(jì)算毛坯 ...................................................................................................43 彎曲力的計(jì)算 ...........................................................................................44 計(jì)算成型力并選用壓力機(jī) .......................................................................45 對(duì)于模具的關(guān)鍵運(yùn)作部分的設(shè)計(jì)說明 ...................................................47 模具零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................................................................................48 卷邊凹模的設(shè)計(jì) .......................................................................................48 凹模套環(huán)的設(shè)計(jì) .......................................................................................49 凸模的設(shè)計(jì) ...............................................................................................50 模具的其它零部件的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì) ...............................................................51 模具組裝 .....................................................................................................................53第七章 總結(jié)和展 望 ....................................................................................................54參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................55致 謝 ..........................................................................................................................55附 錄 ..........................................................................................................................55浙 江 理 工 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )1第一章 緒論 課題研究的目的和意義全國(guó)數(shù)家家具企業(yè)在燈罩的加工中還是采用傳統(tǒng)的以塑料位原材料的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，存在著“三低”(材料利用率低、設(shè)備效率低及生產(chǎn)率低)和“二高”(勞動(dòng)強(qiáng)度高及制品成本高)等嚴(yán)重缺點(diǎn)。人們逐漸走上了健康、快樂、充滿新意的現(xiàn)代化室內(nèi)裝潢，鋁制燈罩代替塑料燈罩明顯不斷擴(kuò)大，與塑料燈罩相比，鋁制燈罩不僅是使用壽命長(zhǎng)，還具有自身重量輕及外形色澤美觀等特點(diǎn)。 在我國(guó)已加入世界貿(mào)易組織的形勢(shì)下，各種型號(hào)鋁制燈罩的產(chǎn)量及價(jià)格不能滿足燈具行業(yè)中劇烈競(jìng)爭(zhēng)的要求，為了改革工藝，提高制品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，改善工人的勞動(dòng)條件及降低制品成本，經(jīng)研究表明，鋁制燈罩采用冷擠壓方法是一種行之有效的、具有高質(zhì)量、高精度、高產(chǎn)量、低消耗、低投資及低成本等優(yōu)點(diǎn)。該冷擠壓技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)燈具行業(yè)的大批量生產(chǎn)是一場(chǎng)革命。冷擠壓技術(shù)是一項(xiàng)少、無切屑的金屬塑性成形工藝。生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用冷擠壓工藝代替其它加工方法，可以明顯提高制件的表面質(zhì)量，在機(jī)加工時(shí)節(jié)約材料，大大提高了生產(chǎn)率，達(dá)到降低制品成本的目的 [1]。 目前，中國(guó)鋁擠壓工業(yè)中小的擠壓企業(yè)還是多了些，單位企業(yè)的生產(chǎn)能力比大多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的小得多，還有相當(dāng)大的調(diào)整空間。盡管國(guó)外鋁擠壓生產(chǎn)能力大量過剩，但中國(guó)鋁擠壓材還是有相當(dāng)大的國(guó)外市場(chǎng)待開發(fā)。如果在出口中材料性能的均勻性與穩(wěn)定性差一些，交貨期就不能完全得到保證，運(yùn)輸過程中破損率也會(huì)大一些，使高附加值產(chǎn)品比例較小 [2]?？梢婁X材板料拉伸成型行業(yè)還有很大的提升和發(fā)展空間，需要更多的科學(xué)技術(shù)和實(shí)踐試驗(yàn)，對(duì)此方面的課題研究是相當(dāng)有意義的。越來越多的生活用品考慮到使用鋁板沖壓成形，鋁制用品也受到人們的喜好，可見燈罩選用鋁材沖壓成型是很好的選擇，這樣更加具有經(jīng)濟(jì)性。 鋁擠壓材工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)已跨過鋁擠壓強(qiáng)國(guó)門檻，自2022年成為擠壓材凈出口國(guó)以來，2022年的凈出口量 kt。鋁擠壓工業(yè)的地區(qū)結(jié)構(gòu)合理，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)；全球21個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家2022年的平均工業(yè)材與建筑材之比為54:46，沒有一個(gè)國(guó)家工業(yè)材的比例達(dá)65%以上，中國(guó)2022年工業(yè)材的比例占34％，2022年的這個(gè)比例可達(dá)45％。截止到2022年底中國(guó)擁有16臺(tái)大擠燈罩拉深成形分析及模具設(shè)計(jì)2壓機(jī)，總擠壓力1170 MN，總生產(chǎn)能力約140 kt／a，不是生產(chǎn)能力與產(chǎn)量不夠，而是在品質(zhì)方面存在諸多不盡如人意。大擠壓工業(yè)型材面臨的最大挑戰(zhàn)是市場(chǎng)與技術(shù)，是自主創(chuàng)新力量薄弱。中國(guó)還需要增建200 MN與150 MN的工業(yè)材擠壓機(jī)各1臺(tái) [2]。可見，鋁制板料沖壓技術(shù)需要更加廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，薄型板料拉伸沖壓具有廣泛的市場(chǎng)前景。中國(guó)在這方面的企業(yè)將會(huì)越來越多，對(duì)這方面的研究將更加具有意義。 該行業(yè)的其它相關(guān)零件的研究根據(jù)本人的資料搜所，找到類似零件模型的加工成型研究，在此舉幾個(gè)例子。 薄壁深錐零件的拉伸成形方面的研究錐形零件如圖11所示。圖11 錐形零件錐形件拉伸成形的難易程度與其幾何形狀、坯料的相對(duì)厚度、材料的沖壓性能值、r值等有關(guān)。此薄壁深錐零件需要經(jīng)過多工序拉伸使零件逐漸成形，其加工方法有階梯過渡法、曲面過渡法、圓筒過渡法等多種方法 [3]。 鋁鍋冷擠壓工藝及模具等類似產(chǎn)品的設(shè)計(jì)鋁鍋的形狀及尺寸如圖12所示。其加工方法：按無凸緣的直接反擠壓，其工藝過程如圖13所示，冷擠壓后，還要進(jìn)行端部翻邊工序 [1]。浙 江 理 工 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )3圖12 鋁鍋的形狀及尺寸圖13 零件加工a—— 下料 b一一反擠壓 c—— 翻邊 本論文研究的基本內(nèi)容及擬解決的主要問題用鋁材板料拉深成型的燈罩模型，考慮到用復(fù)合模實(shí)現(xiàn)此加工的話，其卷邊的工序需要另外加工，而且模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。因此本人直接通過單步工序來實(shí)現(xiàn)此模具的加工，主要實(shí)現(xiàn)落料、拉深、翻邊、卷邊四個(gè)過程來加工出零件?；緝?nèi)容及擬解決的主要問題：1) 設(shè)計(jì)落料模具2) 設(shè)計(jì)液壓拉深模具 3) 設(shè)計(jì)翻邊模具4) 設(shè)計(jì)卷邊模具落料模具的設(shè)計(jì)主要是為了得到圓形板料的設(shè)計(jì)，根據(jù)逆向設(shè)計(jì)和理論要求，確定圓形板料的尺寸，根據(jù)圓形板料的尺寸來設(shè)計(jì)落料模具。在落料模設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)板料的利用率進(jìn)行計(jì)算，使其符合經(jīng)濟(jì)實(shí)用的要求 [4]。在對(duì)落料模的設(shè)計(jì)中，根據(jù)其它相關(guān)類似模具的設(shè)計(jì)，落料模設(shè)計(jì)成通用的落料模結(jié)構(gòu)。同時(shí)對(duì)落料沖壓力進(jìn)行計(jì)算來選擇相對(duì)應(yīng)的壓力機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，利用 Solidworks 軟件畫出三維模型。液壓模具的設(shè)計(jì)主要是為了得到旋轉(zhuǎn)突起零件的設(shè)計(jì)（具體結(jié)構(gòu)可見模型） ，根據(jù)逆向設(shè)計(jì)和理論要求，確定所要設(shè)計(jì)零件的尺寸，根據(jù)所確定尺寸數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)液壓模具。在液燈罩拉深成形分析及模具設(shè)計(jì)4壓模設(shè)計(jì)的過程中，同時(shí)要考慮凹模內(nèi)槽的液體壓力，使橡膠模處于一個(gè)平衡的要求，其液體通過外部連通器保持要求的壓力，這部分?jǐn)?shù)據(jù)在生產(chǎn)實(shí)踐中調(diào)節(jié)，本課題不做考慮。對(duì)液壓模所需壓力進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)分析設(shè)計(jì)的可行性，從而來選擇相對(duì)應(yīng)的壓力機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，利用 Solidworks 軟件畫出三維模型。翻邊模具的設(shè)計(jì)主要是為了得到零件的邊緣向凸起的方向翻起的設(shè)計(jì)，考慮到翻邊成型的功能不能在液壓模具中實(shí)現(xiàn)，因此需要設(shè)計(jì)翻邊模具來實(shí)現(xiàn)。在翻邊模具設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)合所要得到的零件外形和翻邊受力狀況來設(shè)計(jì)其它部件。同時(shí)對(duì)翻邊模具所須的力進(jìn)行計(jì)算來選擇相對(duì)應(yīng)的壓力機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，利用 Solidworks 軟件畫出三維模型。卷邊模具的設(shè)計(jì)主要是為了得到零件的翻起邊緣向內(nèi)卷起的設(shè)計(jì)，考慮到卷邊成型的功能不能在翻邊模具中實(shí)現(xiàn)，因此需要設(shè)計(jì)卷邊模具來實(shí)現(xiàn)。在卷邊模具設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)合所要得到的零件外形和卷邊受力狀況來設(shè)計(jì)其它部件。同時(shí)對(duì)卷邊模具所須的力進(jìn)行計(jì)算來選擇相對(duì)應(yīng)的壓力機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，利用 Solidworks 軟件畫出三維模型。本論文的最終目的是為了設(shè)計(jì)出燈罩零件，根據(jù)以上的方案，依次通過四種模具的使用來做出產(chǎn)品零件，在理論上是可行的。第二章 總體方案的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求燈罩零件尺寸示意圖如圖 21 所示：圖 21 燈罩零件尺寸示意圖模具要求：浙 江 理 工 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )51) 此模具屬于燈罩成型模，要求是液壓成型模；2) 模具必須具有一般成型模具的典型結(jié)構(gòu)，包括材料定位，送進(jìn)、卸料、導(dǎo)向等裝置；3) 模具制造精度高，表面光潔度好；4) 模具適合材料是純鋁材料；5) 。 設(shè)計(jì)分析和流程 設(shè)計(jì)方案的比較和選擇。根據(jù)圖 21 的零件尺寸，可以考慮用其它機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)加工出燈罩零件。因?yàn)榇肆慵x用鋁材，故其的可塑形比較好，而且零件是旋轉(zhuǎn)體薄件，傳統(tǒng)方法是可以采用旋壓機(jī)來加工。根據(jù)燈罩的外形，可以設(shè)計(jì)得出沿?zé)粽滞庑巫邉?dòng)的成型路線軌跡，不過燈罩的邊緣部分是向外卷，而且半徑較小。利用旋壓機(jī)來一次加工具有一定的難度，而且旋壓機(jī)的價(jià)格比一般的壓力機(jī)貴。在批量生產(chǎn)中，利用