摘 要

本文针对一个有凸缘圆筒形件产品，对其进行拉深工艺分析，根据原始坯料为圆形且需要多次拉深的要求，设计多工位拉深级进模来对其进行生产制造。面对深拉深工作行程大，各次拉深力不均衡等问题，合理安排工位，调整出合适的模具零件结构，设计制造出一个合理的级进模进行生产。相比于传统多次拉深采用的单工序模，该级进模提高了生产效率和精度，降低了人力消耗，可以更好地满足用户生产需求。

关键词：窄凸缘；深拉深；多工位拉深级进模；工艺分析；结构设计

Abstract

This paper has carried out the deep drawing technology analysis of a flange cylinder products, And designed a multi station deep drawing progressive die based on the circular workblank. The main problem of this work are large drawing distanse and unbalanced drawing force. To solve these problem, arrange work station reasonably and adjust the die part structure. Finally design out a progressive die which can used for manufacturing. Compared to the traditional single process die, this progressive die improved the production efficiency and accuracy, reduced labor costs,which can meet the production needs of users better.

Key Words：narrow flange；deep drawing；multi station deep drawing progressive die；technology analysis；Structural design

目 录

第一章 绪论 1

1.1设计的目的和意义 1

1.2冲压工艺及其模具设计的国内外发展现状 1

1.3设计的基本内容及拟采用的技术方案 2

第二章 工艺分析 3

2.1工件要求 3

2.2确定毛坯尺寸 3

2.2.1修边余量选择 3

2.2.2毛坯尺寸计算 3

2.3确定冲压方案 4

2.3.1判断能否一次拉深成型 4

2.3.2凸缘处理方案 4

2.3.3确定拉深系数 4

2.3.4判断是否使用压边圈 5

2.4确定各工序半成品高度 6

2.4.1凹模凸模圆角半径选择 6

2.4.2各工序半成品高度计算 7

2.5拉深力计算 8

2.6 凸、凹模刃口尺寸计算 8

2.6.1确定凸、凹模间隙 8

2.6.2计算凸、凹模刃口尺寸及公差 9

第三章 模具结构设计 10

3.1凹模结构设计 10

3.1.1凹模刃口结构设计 10

3.1.2凹模基本尺寸确定 10

3.1.3凹模加工工艺 11

3.1.4定位板结构设计 11

3.2卸料装置结构设计 12

3.2.1卸料板结构设计 12

3.2.2弹性元件结构设计 13

3.2.3卸料螺钉选型 14

3.3凸模相关结构设计 14

3.3.1垫板设计 14

3.3.2凸模结构设计 14

3.3.3凸模加工工艺 15

3.3.4凸模固定板结构设计 15

3.4模架及导向装置设计 16

3.4.1模架类型选择 16

3.4.2上下模座结构设计 16

3.4.3导柱导套结构设计 17

3.4.4紧固螺钉和定位销设计 17

3.5压力机选型 18

3.6模柄结构设计 19

第四章 模具的装配 20

4.1模具装配过程 20

4.2模具工作过程 21

第五章 总结与展望 22

5.1 总结 22

5.2 展望 22

参考文献 24

致谢 25

第一章 绪论

1.1设计的目的和意义

通过对一个具体的拉深件进行工艺分析和模具设计，了解拉深件的工艺性能和设计要求，将可用于生产该工件的模具设计出来，由需求到设计，将课本的内容运用于实际，掌握这一过程中所需要的各种知识和技能。

在设计的过程中，可以将书本上所学的各种零散的知识串联在一起，稳固基本知识；涉及到实际生产制造的部分，通过查阅文献来获取各种标准和经验数据，增强对实际问题的解决能力；运用CAD等技术对模具进行辅助设计和装配等工作，提高对于计算机辅助设计软件的应用能力。

1.2冲压工艺及其模具设计的国内外发展现状

在欧美和日韩等国家，模具工业起步较早，当今发展水平较高，主要体现在以下几点：在冲压工艺设计和模具制造方面，CAD/CAE/CAM技术已经得到广泛应用，不仅利用计算机软件进行模具结构设计，也开发了多种计算机系统来进行工艺规划的辅助工作和模具的制造工作等等；在前沿技术方面，一些国家已开始广泛运用快速成型技术和快速制模技术，很大程度提高了生产和制造的效率，降低了成本；在其他方面，国外发达国家模具标准件的使用覆盖率较高，可以达到80%左右，模具制造所需的材料开发和表面处理技术等方面也取得了很大进步。

反观东南亚等劳动力成本较低的发展中国家，近年来，由于汽车、基建等下游需求的增加，全球制造业会向这些低成本国家逐步转移，模具行业的需求量也会大幅度增加，但这些地区的模具行业尚未形成完整的本土生产能力，对我国的模具行业提供了出口契机。

本世纪来，我国冲压模具制造业的相关技术水平，已经由传统的手工制造阶段过渡到半机械制造阶段，许多企业都在和国外企业进行合作，在发展上取得了很大的进步，我国的模具产业跨越式增长，成为世界模具制造大国。但我国的模具行业仍然以中低档模具生产为主，对于高技术含量的精密模具，还要依赖欧美日等国家进口。在模具的生产制造水平方面，仍然有以下待完善内容：自动化的设计和制造技术应用程度不足；先进模具生产制造技术有待开发，如快速成型技术等等；模具的设计标准化、使用规范化有待加强；高档模具对于国外市场的依赖性仍然较大，有待进一步拓宽市场。

由此可见，当今模具行业机遇与挑战并存，既面临着发达国家的技术优势，也面临着发展中国家的劳动力优势，这种情况下，要在各方面弥补缺陷，技术上追赶发达国家，加强管理水平，继续掌握中低档模具市场，才能让我国模具制造业保持较快的发展速度。

1.3设计的基本内容及拟采用的技术方案

针对有凸缘圆筒形件进行工艺分析，制定冲压工艺方案，对刃口尺寸、各步拉深后工件尺寸以及拉深力等进行工艺计算，并设计拉深级进模对其进行生产制造。

设计过程中主要面临问题有拉深行程过大，各次拉深的拉深力不均衡，卸料装置难以设计等等。通过查阅资料，对零件进行反复设计和修改，并且利用CAD来进行模具的辅助设计、建模、装配及运动分析。通过以上过程，设计出一个可用于生产制造的模具，完成从工件需求到工艺分析再到模具设计这一系列任务。

第二章 工艺分析

2.1工件要求

工件尺寸如图2-1所示，材料类型为10钢，材料厚度2mm，所提供毛坯为圆形，精度等级按照IT14处理。