【導(dǎo)讀】論文主要介紹了一套落料拉深復(fù)合模具的設(shè)計方法。經(jīng)過查閱資料，首先要。對零件進行工藝分析，經(jīng)過工藝分析和對比，采用落料拉深復(fù)合、二次拉深工序，通過沖裁力、頂件力、卸料力等的計算，確定壓力機的型號。工的模具適用的類型選擇所需設(shè)計的模具。得到將設(shè)計的模具類型后將模具的各。工作零部件設(shè)計過程表達出來。性與本次設(shè)計的意義。第二部分對沖壓件的工藝分析，完成了工藝方案的確定，本模具性能可靠，運行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

　　

【正文】 沖壓進行工藝分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的幾套沖壓工藝方案，然后根據(jù)生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件，通過對各種方案的綜合分析和比較，確定一個技術(shù)經(jīng)濟性最佳的工藝方案。 分析沖壓件 的工藝性 工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即設(shè)計的沖壓件在結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸大小及公差和尺寸基準等各方面是否符合沖壓加工的工藝要求。沖壓件的工藝性好壞，直接影響到加工的難易程度。工藝性差的沖壓件，材料損耗和廢品率會大量增加，甚至于無法正常生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。 不銹鋼水杯為圓筒件，材料機 械性能、沖壓成形性能和使用性能對沖壓加工難度程度的影響不大。 不銹鋼水杯沖壓工藝規(guī)程 根據(jù)本設(shè)計內(nèi)容及沖壓方案的確定，可將沖壓工藝規(guī)程分為：剪下料板 ——落料與首次拉深 —— 二次拉深 —— 檢驗。 工藝過程： 工序 0 工序名稱： 剪下料板 所需設(shè)備：剪板機 工序 1 工序名稱：落料與首次拉深 所需設(shè)備：壓力機 工序 2 工序名稱：二次拉深 所需設(shè)備：壓力機 工序 3 工序名稱：檢驗 23 第 7 章 參數(shù)化建模 參數(shù)化建模概念及其優(yōu)點 在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會遇到系列化的 產(chǎn)品以及根據(jù)成組技術(shù)可以歸為一類的產(chǎn)品，一般這些零件的基本幾何特征是一致的，只是一些尺寸和局部特征發(fā)生了變化。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，原有的幾何模型是設(shè)計者利用固定的尺寸值得到的，零件的結(jié)構(gòu)形狀不能靈活地改變，一旦零件的基本尺寸發(fā)生改變必須重新繪制其對應(yīng)的幾何模型。因此，不得不為每種規(guī)格的產(chǎn)品分別設(shè)計一套工裝，但是工裝的結(jié)構(gòu)幾乎都是相似的，但每套工裝按傳統(tǒng)的設(shè)計方法 都 要花費大量的時間和精力，嚴重地影響 了 產(chǎn)品的開發(fā)周期。 參數(shù)化建模 參數(shù)化建模是以約束來表達產(chǎn)品模型的形狀特征，通過定義一組參數(shù)以控制設(shè)計 結(jié)果，從而能通過調(diào)整參數(shù)來修改設(shè)計模型，并能方便地創(chuàng)建一系列在形狀上相似的設(shè)計方案。 參數(shù)化建模的基本手段有程序驅(qū)動和尺寸驅(qū)動兩種。程序驅(qū)動法是通過分析圖形幾何模型的特點，確定模型的主要參數(shù)以及各個尺寸之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，將這種關(guān)系編入程序中，使用時輸入需要的參數(shù)，由程序通過各個尺寸之間的數(shù)學(xué)關(guān)系確定其他相關(guān)的尺寸值，從而確定了整個模型。尺寸驅(qū)動法是對程序驅(qū)動法的擴展，它的基本原理是首先由應(yīng)用程序生產(chǎn)所涉及的零件基圖，該圖所有的尺寸用一系列的標識符標識，這些尺寸在編程時由程序給定或交互輸入，在用戶交互選擇某個實 體修改完成后，應(yīng)用程序一次性的更新圖形，使之滿足用戶給定的約束或關(guān)系式。 參數(shù)化建模優(yōu)點 (1)參數(shù)化設(shè)計技術(shù)以其強有力的尺寸驅(qū)動修改圖形功能稱為初始設(shè)計、產(chǎn)品建模以及修改系列設(shè)計、多方案比較和動態(tài)設(shè)計的有效手段。 (2)以滿足設(shè)計具有相同或相近幾何拓撲結(jié)構(gòu)的工程系列產(chǎn)品和相關(guān)工藝裝備的需要。 參數(shù)化建模方法 與步驟 基本建模方法 對于冷沖壓拉延模具參數(shù)化建模，僅通過尺寸驅(qū)動的方法來實現(xiàn)模具的參數(shù)化建模，無法在實際 生產(chǎn)中得到應(yīng)用。 建模方法是先把它們分成兩個部分 —— 模具型面建模和模具結(jié) 構(gòu)建模 —— 進行單獨設(shè)計，然后再把它們結(jié)合起來形成一套完整的模具設(shè)計。這整個參數(shù)化模型是由特征驅(qū)動的， 24 特征是一組與零件描述相關(guān)的信息集合。單個特征包括集合、拓撲信息以及約束信息。一個零件一般由多個特征組成。在零件模型中既描述了零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，又反映了零件特征 之間 的關(guān)系，如鄰接關(guān)系、附屬關(guān)系、所屬關(guān)系和引用關(guān)系等。我們的參數(shù)控制特征是由尺寸參數(shù)、位置參數(shù)、曲線 (如?？诰€等 )和曲面等所組成的。 所謂模具型面建模是屬于工藝模型設(shè)計，它是從產(chǎn)品模型演變而來，還要向有限元模型、數(shù)控加工模型轉(zhuǎn)化。模具型面設(shè)計必須綜合考 慮產(chǎn)品零件的 幾何 形狀、板料性能、摩擦條件、坯料大小、沖壓速度壓邊力等因素。在模具參數(shù)化建模的型面設(shè)計部分，還包括?？诰€的提取及相應(yīng)的補正曲線和曲面。 所謂模具結(jié)構(gòu)建模是指模具型面以外的模具總體設(shè)計以及模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 在進行系列化產(chǎn)品參數(shù)化模具建模之前，先對模具零件按其標準化程度歸納為以下三類 : (1)全標準件。如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、螺釘?shù)取? (2)半標準件。如凹模板、固定板等各類墊板、上下模座等。這類零件的外形及其固定孔洞均已預(yù)先規(guī)定，而其類型隨工件兒何尺寸的變化而變化。 (3)非標準件。如凸模、凹模、頂件塊 等。 對于第一、二類可根據(jù)國家 (行業(yè) )標準和企業(yè)標準建立零件庫，其中標準部分可直接從圖形庫中調(diào)用 。而非標準部分則由設(shè)計人員作補充設(shè)計。第三類零件無標準形式，需按不同工作需求進行單獨設(shè)計，企業(yè)應(yīng)對零件的各局部特征建立完善的標準，這是結(jié)構(gòu)參數(shù)化工作得以順利開展的關(guān)鍵。 零件的參數(shù)化建模步驟 (1)將零件按基本結(jié)構(gòu)形狀進行分類，分解成基本的特征塊。 (2)根據(jù)設(shè)計要求，對于需計算得到的零件尺寸，建立計算模型，編寫運算程序。 (3)確定特征之問的關(guān)聯(lián)或約束關(guān)系，并建立關(guān)聯(lián)表達式，編寫入模型系統(tǒng)中。 (4)對于特征中的定形參數(shù)、定位參數(shù)賦以具體數(shù)值得到實體零件。 參數(shù)化建模應(yīng)用 參數(shù)化建模一般應(yīng)用在優(yōu)化技術(shù)上，通過將模型參數(shù)化，優(yōu)化過程中不斷對其進行迭代而求出最佳解。參數(shù)化建模是參數(shù)（變量）而不是數(shù)字建立和分析的模型，通過簡單的改變模型中的參數(shù)值就能建立和分析新的 25 模型 。 參數(shù)化建模的參數(shù)不僅可以是集合參數(shù)，也可以是溫度、材料等屬性參數(shù)。 在參數(shù)化的幾何造型系統(tǒng)中，設(shè)計參數(shù)的作用范圍是幾何模型。但幾何模型不能直接用于進行分析計算，需要將其轉(zhuǎn)化為有限元模型，才能為分析優(yōu)化程序所用。因此，如果希望以幾何模型 中的設(shè)計參數(shù)作為形狀優(yōu)化的設(shè)計變量，就必須將設(shè)計參數(shù)的作用范圍延拓至有限元模型，使有限元模型能夠根據(jù)設(shè)計變量的變化，實現(xiàn)有限元模型的參數(shù)化。 每次進行優(yōu)化都要從參數(shù)化建模開始。 參數(shù)化建模的“輸出”是分析文件，該文件作為優(yōu)化程序的“輸入”。 例如，本次設(shè)計的不銹鋼水杯落料拉深復(fù)合模中，如要體積最小，則總體積必須作為一個參數(shù)；如果工件尺寸變更，則模型的凸、凹模尺寸必隨其變化，并呈一參數(shù)化關(guān)系。 26 結(jié)論 經(jīng)過努力，我完成了不銹鋼水杯落料拉深復(fù)合模設(shè)計與參數(shù)化建模畢業(yè)設(shè)計。通過這次設(shè) 計，我獲得了不小的收獲。 通過大學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)，對沖壓拉深模具設(shè)計了解了一定的基礎(chǔ)知識，通過本次設(shè)計，我對此方面有了比較深入的認識和了解，達到了鞏固理論知識的目的。 在設(shè)計中，參考了不少文獻，對知識的擴充有了很大的幫助。在實際中我基本沒有接觸過沖壓拉深模具，所以對沖壓拉深模具的了解很小。在參考文獻中，通過閱讀大量模具裝配圖，對模具的結(jié)構(gòu)有一定的了解，對以后走向工作有很大的幫助。 設(shè)計要求使用 CAD、 CATIA 等繪圖軟件，通過繪制模具裝配圖和部分零件圖，我的操作水平也有所提高。 27 參考文獻 [1]孫恒，陳作模，葛文杰．機械原理（第七版） [M]．北京：高等教育出版社，2021 [2]濮良貴，紀名剛．機械設(shè)計（第八版） [M]．北京：高等教育出版社， 2021 [3]曹立文，王冬，丁海娟，郭士清。新編實用沖壓模具設(shè)計手冊 人民郵電出版社， 2021 [4]林承全，余小燕。沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書 湖北科學(xué)技術(shù)出版社， 2021 [5]李力等 .塑料成型模具設(shè)計與制造 (第 2 版 )[M]。北京：國防工業(yè)出版社， 2021 [6]張正修，張鎮(zhèn) .模具產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢 [J]l，五金科技 ， 2021(8)： 1~21， 27 [7]李發(fā)致編著 .模具先進制造技術(shù) [M]，北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [8]徐政坤 .沖壓模具與設(shè)備 [M]，北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [9]余銀柱、趙躍文 .沖壓工藝與模具設(shè)計 [M].北京：北京大學(xué)出版社， 2021 [10]Liu Shengguo .The Current Situation and Development of Stamping Die Technology in China. 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Conf., McMillan, London, 1978, pp. 171–176. 28 謝辭 此次設(shè)計中，我得到了很大的收獲，多方面的知識得到了鞏固和提高。我的收獲離不開老師和同學(xué)的幫助，在此我對他們致以衷心的感謝。 首先感謝我的指導(dǎo)教師 —— 于老師，他給我指明了畢業(yè)設(shè)計的大致結(jié)構(gòu)和方向，在設(shè)計過程中，遇到困難時得到了悉心指導(dǎo)。 在此也對宿舍里的同學(xué)表示衷心的感謝，遇到問題時除了老師的指導(dǎo)，也有和同學(xué)們討論解決的，并且在整個設(shè)計過程中，宿舍里一直保持著很 好的學(xué)習(xí)氛圍，為完成畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)造了良好的環(huán)境。 再次向指導(dǎo)教師和同學(xué)們表示衷心的感謝！ 29 附錄 1 圖附錄 1 落料與首次拉深復(fù)合模三維圖 30 附錄 2 圖附錄 2 二次拉深模三維圖