【正文】 1 摘 要 隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設(shè)備，為了擴展在模具方面的知識面為了適應社會的要求，學校舉行了畢業(yè)設(shè)計，這次課程設(shè)計是在學習完沖模、模具制造等課程的基礎(chǔ)上進行的，是對我綜合能力的考核，是對我所學知識的綜合運用，也是對我所學知識的回顧與檢查。 本次的設(shè)計 對該零件進行沖壓工藝分析和有關(guān)工藝計算，確定合理的沖壓工藝方案，正確的選用標準模架，使用 PRO/E 三維繪圖軟件繪制模具三維圖，對 拉伸 結(jié)構(gòu)進行了工藝分析。明確了設(shè)計思路，確定了 拉伸 成型工藝過程并對各 個具體部分進行了詳細的計算和校核。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合，根據(jù)三維圖繪制模具二維裝配圖和零件圖。 通過實例，分析了零件的拉伸工藝方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)特點及工作過程，最后提出了模具設(shè)計應該注意的問題。 關(guān)鍵詞 ：沖模；拉伸工藝；模具設(shè)計 2 Abstract With the die development of molds in modern industrial production, the mold has bee the production of various industrial products essential for process equipment, in order to expand knowledge in the die area in order to meet the demand of society, the school held a graduation project, the curriculum design is to learn End dies, die manufacturing, and other courses based on, is to me a prehensive capacity assessment, I have learned is the integrated use of knowledge, but also my knowledge of the review and inspection. stamping mould design for the parts stamping process analysis and relevant technical calculation, the determination of reasonable design of stamping process program, the correct selection criteria formwork, using PRO/E software rendering 3d graphics for stamping mould threedimensional graph, the process analysis. Structure, Clear the design ideas, stamping forming process and to each specific parts of the detailed calculation and test. So the structure is designed to ensure reliable mould, working with other ponents. , Based on 3d drawing die assembly drawing and 2d. parts needing attention in the design of the die are put forward . key words: die； stamping process ； die design 3 目 錄 Abstract…………………………………………………………….................2 …………………………………………………………………………………….. 4 課題研究的意義和目的 ………………………………………………… ……..4 國外發(fā)展概況 …………………………………………………………..……4 國內(nèi)發(fā)展概況 …………………………………………………………..…… 5 課題主要設(shè)計的內(nèi)容 …………………………………………………… .……..5 .............................................................7 拉深變形過程及其特點 ……………………………………………………….. 7 拉深變形過程的力學分 析 ………………………………………………… 8 拉伸成形的障礙及防止 措施 ……………………………………………….1 2 反拉深模具的特點 …………………………………………………….…..…1 5 引出環(huán)反拉伸模結(jié)構(gòu)設(shè)計 …………………………………………………..…1 6 拉深工藝的設(shè)計與計算 ………………………………………………………1 7 拉伸模具凸凹模尺寸的確定 …………………………………………………2 2 拉深力的計算及壓力機的選擇 ……………………………………….…2 4 3 凸模的基本結(jié)構(gòu)形式與選用 ……………………………………. 25 模柄和模架的選用 ………………………………………………… ...………….2 5 凸模的基本結(jié)構(gòu)形式與選用 ………………………………………… ..……… 26 …………………….26 凸模尺寸的計算與確定 ……………………………………………………….26 凹模與相關(guān)零件的尺寸確定 ………………………………………………….27 凸凹模及相關(guān)零件 …………………………………………………………….27 Pro /E 的模具設(shè)計應用 ………………………………….29 Pro/E 的簡介 ………………………………………………..………...........29 基于 PDX 的拉深模設(shè)計方法 ………………………………………………30 基于 Pro/E 的模具裝配 ……………………………………………….............31 Pro/E 轉(zhuǎn)化為工程圖 ………………………………………………………...34 總結(jié) ………………………………………………………………………….38 謝辭 ……… ………………………………………………………………….39 參考文獻 …………………………………………………………………….40 附錄 ……………………………………………………………………………… 41 4 1 前言 課題研究的意義和目的 模具是機械制造業(yè)中技術(shù)先進、影響深遠的重要工藝裝備 ,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應性好等特點 ,被廣泛應用于汽車、機械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。 2021 年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達到 610 億元 ,增長率保持在 25%的高水平 ,行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界 總量的 10%,僅次于日本、美國而位列世界第三。我國沖壓模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平 ,總體上比國際先進水平低許多 ,而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進水平長許多。 冷沖壓是在常溫下，利用沖模在壓力機上對板料或坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得零件所需的形狀、尺寸的一種壓力加工的方法。利用沖壓模具生產(chǎn)可以保證產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價的軋制港胞或鋼帶為配料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和 材料等一系列優(yōu)點。而模具則是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。冷沖壓技術(shù)的發(fā)展和模具技術(shù)的發(fā)展是相互促進，共同發(fā)展的。應該說，冷沖模具的研究和創(chuàng)新對于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展具有積極意義。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計方法已無法適應產(chǎn)品更新?lián)Q代和質(zhì)量提高的要求。三維 CAD/CAM 系統(tǒng)的成功應用，使得計算機不再僅僅是設(shè)計過程中的繪圖工具，也是設(shè)計者進行空間思維的輔助工具 。三維設(shè)計，已成為產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。 本課題的研究目的：了解拉深模的一般設(shè)計方法與制造工藝 ,學習 Pro/E 的操作與設(shè)計思想 ,鞏固我們所學的知識 ,鍛煉實際解決問題的能力。 國外沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 近年來，外資對我國模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進一步明朗化。 日本的模具產(chǎn)能約占全球的 40%，居世界第一位，每年向國外出口大量模具?，F(xiàn)在模具市場競爭日趨激烈，因此日本模具業(yè)也在努力降低生產(chǎn)成本。模具業(yè)是人力成本較高的行業(yè)，日本的 人力成本是中國的及東南亞地區(qū)的十幾倍，而人力成本中有70%以上是非核心技術(shù)人員。因此，現(xiàn)在日本模具業(yè)正逐漸將技術(shù)含量不高的模具轉(zhuǎn)向人力成本較低的地區(qū)生產(chǎn)，只在本國生產(chǎn)技術(shù)含量較高的產(chǎn)品。其次是日本實用模具的主要企業(yè)有加快向國外轉(zhuǎn)移的趨勢，這使日本本國模具使用量減少。 隨著模具工業(yè)全球化布局的發(fā)展，模具行業(yè)在美國工業(yè)總產(chǎn)值中所占的比重呈現(xiàn)出不斷下降的態(tài)勢，但是美國模具在全球模具的高端產(chǎn)品仍然占據(jù)著重要地位。 德國是世界上主要的制造大國之一，在模具制造方面具有領(lǐng)先的技術(shù)。德國擁有 5 世界領(lǐng)先的汽車、船舶的制造技 術(shù)，受上游行業(yè)需求影響，德國模具在世界上具有較為重要的地位。由于德國將技術(shù)含量較高的制造業(yè)作為其立國之本，預計未來德國不會放棄模具制造領(lǐng)域，相反會加強技術(shù)含量較高的模具的研究和開發(fā) 國內(nèi)沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 目前，我國的模具工業(yè)已初具規(guī)模，全國已有以千計的模具專業(yè)生產(chǎn)廠和模具生產(chǎn)點，還有數(shù)以萬計的小型模具企業(yè)?？梢哉f，中國在模具設(shè)計和制造方面已具有了一支較強的隊伍。 近年來，我國模具技術(shù)的進步主要表現(xiàn)在： 1）研究開發(fā)了幾十種模具新鋼種及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新材料，并采用了一些熱處理新工 藝，使模具使用壽命得到延長。 2）發(fā)展了一些多工位級進模和硬質(zhì)合金模等新產(chǎn)品，并根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)需要研制了一批精密塑料注射模。 3）研究開發(fā)了一些新技術(shù)和新工藝，如三維曲面數(shù)控仿形加工、模具表面拋光、表面皮紋加工以及皮紋輥制造技術(shù)、模具鋼的超塑性成形技術(shù)和各種快速制模技術(shù)等。 4）模具加工設(shè)備已得到較大的發(fā)展，國內(nèi)已能生產(chǎn)精密坐標磨床、計算機控制（ CNC）仿形銑床， CNC電火花線切割機床以及高精度的電火花成形機床等。 5）模具計算機輔助設(shè)計和輔助制造（模具 CAD/CAM）已在國內(nèi)數(shù)十個單位得到開發(fā)應用。 雖然我國模具技術(shù)已得到較大的發(fā)展，但仍然不能滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需要，還需花費大量的資金向國外進口一些模具，其原因是： 1）專業(yè)化和標準化程度低。 2）模具品種少，效率低，經(jīng)濟效益也差。 3）制造周期長，模具精度不高，制造技術(shù)較落后。 4）模具壽命短，新材料使用量不到 10%。 5）力量分散，管理落后。 從 20 世紀 70 年代至今，計算機逐漸進入了模具生產(chǎn)的設(shè)計、制造、管理等各個領(lǐng)域；輔助進行零件圖形輸入、毛胚展開、調(diào)料排樣、確定模具尺寸和標準、繪制裝配圖和零件圖、輸出 NC 程序等工作，使得模具設(shè) 計、加工精度與復雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當前國際上計算機（ CAD）和計算機輔助制造（ CAM）的發(fā)展趨勢是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)以滿足復雜零件和模具的要求；在 CAD 和 CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（ CIMS）；開展塑性成形模擬技術(shù)的研究，以提高工藝分析和模具 CAD 的理論水平和實用性；開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫，開發(fā)專家系統(tǒng)和智能 CAD 等。 隨著工業(yè)技術(shù)和科學技術(shù)的發(fā)展和快速適應工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求，發(fā)達國家從 20 世紀 50 年代就開始了模具 CAD/CAM 技術(shù)的研究。如美國通用汽車公司早在 20 世紀 50 年代就將 CAD/CAM 技術(shù)應用于汽車覆蓋件的設(shè)計與制造； 20 世紀 70 年代日本機械工程實驗室和日本旭光學工業(yè)公司分別開發(fā)了連續(xù)模設(shè)計系統(tǒng) MEL 和沖空彎曲模系統(tǒng) PENTAX； 1982 年，日立公司研制了沖裁模CAD 系統(tǒng)。到 20 世紀 80 年代，模具 CAD/CAM 技術(shù)已廣泛應用于冷沖模具的設(shè)計與制造。 冷沖壓的加工工藝在我國的具有悠久的歷史。半個世紀以來，我國的冷沖壓工藝和其他生產(chǎn)工藝一樣得到了迅速的發(fā)展。冷沖壓加工的工藝和設(shè)備正在不斷的發(fā)展（包 6 括沖壓模具技術(shù)的發(fā)展），把冷沖壓技術(shù)提高到了新的水平。為適 應冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強。但是總體上說，我國模具工業(yè)起步較晚、基礎(chǔ)差，就總量來看，大型、精密、浮渣、長壽名命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。雖然在模具的制造方法、手段方面達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但是在制造的質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面和國外還存在一定的差距。我國模具 CAD/CAM 技術(shù)從 20 世紀 80 年代才起步，長期處于低水平重復