摘 要

本论文的主要目的是设计一套用于生产车轴盖的复合模具，整个零件总共有落料、拉深、冲孔、翻边四道工序，本文通过一套复合模具来实现这四道工序的进程。首先，本文进行对车轴盖零件的工艺分析，来确定工艺方案还有需求的模具结构形式；然后来进行主要设计计算，通过计算拉深工艺力、冲裁工艺力、翻边工艺力还有压力中心的确定来选择压力机的型号及模柄模架；最后，计算工件刃口尺寸如拉深刃口尺寸、冲裁模具刃口尺寸、翻边模具刃口尺寸，进而设计出每个凸模、凹模的尺寸和结构。通过以上的计算最后可以得到零件的装配图，这样本文就基本设计完成了本次的车轴盖工艺设计及模具设计。这要模具设计简便、目的性强、运行顺畅，可以实现车轴盖的各个工序加工生产。

关键词：车轴盖；落料；拉深；冲孔；翻边；复合模

Abstract

The main purpose of this paper is to design a compound die for producing axle housing，The whole part has four processes: blanking, drawing, punching and flanging，We achieve the process through a set of composite mold four processes.First of all, we carry out the process analysis of the axle cover parts, to determine the process plan, as well as the demand for the structure of the mold;Then the main design calculation is done, by calculating the drawing process force, punching process force, flanging process force, and the determination of the pressure center, the model of the press and the die support frame are selected;Finally, the size of the workpiece edge, such as the drawing edge size, the cutting edge size of the blanking die and the die edge size of the flanging die, are calculated, and the size and structure of each die and die are designed.Through the above calculation, we can finally get the assembly drawing of the parts, so that we have completed the design of the axle cover and die design.This mold design is simple, purposeful, smooth running, can realize the axle cover of each process production.

Key Words：Axle cover; blanking; drawing; punching; flanging; compound die

目 录

第一章 绪论 5

1.1冲压工艺简单介绍 5

1.2冲压工序及技术发展 5

1.3车轴盖冲压成型发展 6

第二章 冲裁件的工艺性分析 6

第三章 制件冲压工艺方案的确定 7

第四章 排样及相关数据计算 8

4.1.毛坯尺寸计算 8

4.2.制件排样图的设计 10

4.3.材料利用率的计算 11

第五章 主要工艺计算 12

5.1.落料力计算 12

5.2.拉深力计算 13

5.3.压边力计算 13

5.4.冲孔力的计算 14

5.5.翻边力的计算 14

5.6.选取压力中心 14

5.7.压力机的选用 15

第六章 凸、凹模刃口尺寸计算 16

6.1.拉深模 16

6.2.落料,冲孔凸、凹模刃口尺寸 17

6.2.1.计算原则 17

6.2.2.凸模和凹模配合加工 18

6.3.翻边模尺寸计算方法 19

第七章 模具具体凸凹模设计 20

第八章 模具整体结构形式设计 24

第九章 拉深有限元模拟 25

设计小结 28

展 望 29

参考文献 29

致 谢 30

第一章 绪论

1.1冲压工艺简单介绍

冲压是一种利用冲压模具对原材料施以压力，从而让材料产生各种物理变化例如分离、塑性变形来获得我们所要求的零部件的压力加工技法，最主要的冲压设备一般事压力机。随着科技的进步，我们想要进一步地提高加工效率、降低生产成本还有产品的质量就必须有更加高深、完善的冲压成型理论，这也是未来冲压技术的发展方向之一。冲压尤其是采用多工位级进复合模，可以在一套冲压设备上完成多道工序，这样我们就会显著地提高效率，有更好的加工条件，一天可生产上万件。近年来，模具在精密程度上有着显著地提高，一般工件的精度可以到微米级。

1.2冲压工序及技术发展

在日常的冲压件生产中，采用单一的冲压工序对需要大批量生产的的冲压件来说是不符合经济性、简易性要求的，这就需要我们把单一的生产工序在一套模具上全部完成，在提高生产效率上有着显而易见的优点，一般有复合、级进、级进-复合三种组合方式可供我们选择。

在这个提倡与时俱进的年代，随着先进科学技术对各行业的冲击，使得冲压技术也有了极大的进步与提高，不仅在深度例如精密加工、内高压成型技术抑或是广度如各种合金、板料都有了快、稳、省的发展。尤其是与现代高科技技术结合的新型冲压技术，更是在冲压技术的发展上添了砖、加了瓦，与计算机技术、信息技术、现代测控技术等等领域的交融和互助，推动了现代先进冲压技术的发展。

在本世纪初，一些例如DEFORM、CAD、Pro/E软件的引进在冲压模具的发展中有着不可替代的作用。随着旧软件的普及，新一代的各种集成软件例如：UG、I-DEAS、Euclid-IS等等更是在先进冲压技术的进步中有着长江后浪推前浪的势头。这些软件的作用不外乎是简易模具结构、有限元分析模拟、模具2D—3D转换这些可以使得整个冲压技术更容易为人所熟。

1.3车轴盖冲压成型发展

车轴盖在大规模的生产制造上还需要一定的完善和成型，主要是在机械化、自动化程度低，原材料利用还有提高，且大规模、大精度的模具要主要依赖进口。

本文设计的冲裁件属于需求大批量生产的产品，在生产效率上是有很高要求的，采用单工序是很难满足生产要求的，并且因为总共需要四道工序，若采用单工序模显得更加复杂，经济性上不符合要求。这时在工艺上多采用工序集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合工序。车轴盖是一种需要大规模生产的零件，生产过程要求多、快、好、省，因此我们需要设计一副包含落料、拉伸、冲孔、翻边的模具，要求模具结构复杂紧密，这样可以减轻工作量、节约能源、降低成本且还能提高零件精度。

有限元模拟则是在车轴盖生产上提供了不可替代的作用，通过有限元模拟，本文可以由对实验数据的分析来解决一系列冲压过程中的问题，例如起皱、拉裂等，这样在实际的生产中可以有效地减少原材料的浪费还有像减少生产周期等可以大大提高生产效益的关键点。

第二章 冲裁件的工艺性分析

首先对本文冲压件的结构工艺性进行分析如下：

零件：形状为轴对称的圆筒件