目 录
1 引言??????????????????????????????1 1.1 当代模具的发展????????????????????????1 1.2 当代模具发展的特点??????????????????????2 1.3 对现状的总结?????????????????????????3 2 课题研究的目的和意义??????????????????????3 2.1 拉深的应用??????????????????????????4 2.2 圆形件拉深的基本原理?????????????????????4 2.3 拉深过程中出现的现象?????????????????????4 2.3.1 各种拉深现象?????????????????????????5 2.4 模具制造的指导思想??????????????????????5 2.4.1 指导思想——先进制造????????????????????5 3 工艺方案设计与优选???????????????????????9 3.1 冲裁毛坯的确定??????????????????????? 9 3.1.1 毛坯展开尺寸计算??????????????????????10 3.2 冲裁模的设计??????????????????????11 3.2.1 冲裁工艺的计算???????????????????????11 3.2.2 冲裁工艺力的计算??????????????????????12 3.2.3 模具主要零件的确定?????????????????????13 4 设计拉深模?????????????????????????? 16 4.1 分析零件的工艺特性????????????????????? 16 4.1.1 翻边工序的计算??????????????????????16 4.1.2 边力的计算?????????????????????????17 4.1.3 模具的总体设计??????????????????????18 4.2 模具的主要零部件设计??????????????????????19 4.3 选定装备????????????????????????????21 4.4 阶梯形件拉深??????????????????????????22 4.5 确定工艺方案。?????????????????????????23
4.6 模具的主要零部件设计??????????????????????25 4.7选定设备?????????????????????????????26 5 第二次拉深复合模的工艺计算????????????????????27 5.1行必要的计算??????????????????????????27 5.2模具的主要零件的设计??????????????????????27 6 工艺规程设计???????????????????????????29 6.1规程设计制定步骤????????????????????????29 6.2拟定工艺路线??????????????????????????29 6.2.1工序尺寸和公差的确定?????????????????????29 6.3零件分析???????????????????????????30 6.4 拟定工艺路线??????????????????????????32 6.5 工艺卡片的填写?????????????????????????33 7 结论 ????????????????????????????? 34 参考文献??????????????????????????????35 致谢 ??????????????????????????????? 37
1 引言
1.1 当代模具的发展
由于工业生产技术的迅速发展，目前国内外制造业广泛地采用了无切削、少切削加工工艺，如精密冲压、精密锻造、压力铸造、冷挤压、热挤压及等温超塑成形等新工艺，代替传统的切削加工工艺。模具作为主要的成形工具，已成为一种重要的加工装备。家用电器行业约80％的零部件、机电行业约70％的零部件均采用模具成形，塑料、橡胶、陶瓷、建材、耐火材料制品大部分均采用模具成形[1]
一种中型载重汽车的改型，需要4000套模具，重达2000多吨。生产一种型号的照相机，需要500套模具，在很多行业中，模具费用已经占产品成本的15％～30％。因此，工业产品质量的改进、生产率的提高、成本的降低、产品更新换代的速度，在很大程度上取决于模具的制造精度和质量、制造周期、生产成本、使用寿命等因素。 随着全球经济一体化进程加快，模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显，机械电子、汽车、轻工、建材和国防工业等部门都大量采用模具进行生产，并提出越来
越高的要求。模具工业已成为新技术产业化的重要组成部分，模具技术水平的高低与产品的质量、效益和新产品的开发能力有密切关系，它成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。20世纪80年代以来，日本、美国、德国等工业发达国家，模具工业的产值超过机床工业的产值。
当前模具工业发展有两个特点：一是要缩短制模周期、降低制模成本。由于人们对工业产品的品种、数量和质量要求越来越高，产品更新换代周期越来越短，而且多品种小批量生产较多，因此对模具制造提出了严格的要求。二是模具向大型化、复杂化、精密化和自动化发展。模具制造要求越来越高，制造工艺越来越复杂。为了降低模具生产成本，增加效益，保证质量，在采用先进设备和制造工艺的同时，必须采用多种工艺措施尽量延长模具使用寿命。其中合理选用模具材料，采用先进的热处理和表面强化工艺，不断推广应用新材料就是一个主要的方面。
现代模具与传统模具不同，它不仅形状与结构十分复杂，而且技术要求更高，用传统的模具制造方法显然难于制造，必须借助于现代化科学技术的发展，采用先进制造技术，才能达到技术要求。当前整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。
1.2 当代模具发展的特点
为适应市场对模具制造的短交货期，高精度、低成本的迫切要求，模具将有如下发展趋势：
（1）愈来愈高的模具精度
10年前，精密模具一般为5μm，现在已达2-3μm，不久1μm精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1μm以内，这就要求发展超精加工。 （2）日趋大型化的模具
这一方面是由于用模具成形的零件日渐大型化，另一方面也是由于高生产率要求的一摸多腔（现在有的已达一摸几百腔）所致。 （3）扩大应用热流道技术
由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产效率和质量，并能大幅度节约制件的原材料。因此，热流道技术的应用在国外发展较快，许多塑料模具厂所生产的模具50%以上采用的热流道技术，甚至80%以上，效果十分明显。热流道在国内也已用于生产，
有些企业使用率达到20%～30%。 （4）进一步发展多功能复合模具
一幅多功能模具除了冲压成形零件外，还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，这种多功能复合生产出来的不再是单个零件，二是成批组件，可大大缩短产品的生产及装配周期，对模具材料的性能要求也越来越高。 （5）日益增多高档次模具
一是用于汽车、飞机、精密机械的纳米级(μm)精密加工；二是用于磁盘、磁鼓制造的亚微米级(0.01μm)精密加工；三是用于超精密电子器件的毫微米级（0.001μm）精密加工。
（6）进一步增多气辅模具及高压注射成型模具
随着塑料成形工艺的不断改进和发展，为了提高注塑质量，气辅模具及高压注射成型模具也随之发展。 （7）增大塑料模具比例
随着塑料原材料的性能不断提高，各行业的零件将以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，使用塑料模具的比例日趋增大。 （8）增多挤压模及粉末锻模
由于汽车、车辆和电机等产品向轻量化发展，如以铝代钢，非全密度成形，高分子材料、复全材料、工程陶瓷、超硬材料成形和加工。新型材料的采用，不仅改变产品结构和性能而使是生产工艺发生了根本变革，相应地出现了液态（半固态）挤压模具及粉末锻模。对这些模具的制造精度要求是高的。 （9）日渐广泛应用模具标准件
模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。 （10）大力发展快速制造模具
目前是多品种小批量生产时代，一方面是产品使用周期缩短，另一方面品种更新快，这就要求模具生产周期越短越好。因此快速成型模具将越来越引起人们的重视和关注。 1.3 对现状的总结
模具对我们国家已经到了非常重要的地位了，我们国家模具工业起步比较晚。因此离发达国家还有相当大的距离，模具不仅对民用工业重要，它对国防工业与安全更为重
要，模具有它独自的优点，就是它生产效率高，只要一次设计就可多次受益，只要对它的寿命进行严格的校核就可以保证长时间的效益。
因此我们就应该对模具的设计与工件的工艺分析进行了解进而做到理解，由此及彼，真正的理解模具的设计过程，进而可对其它工件也可进行设计与校核，本课题主要是发动机的通风口进行工艺分析与工艺优选，最终确定最优方案，座子的成形具体是对金属件的多次拉深，通过计算来确定拉深次数、模具凸模与凹模的圆角半径与相对间隙、钻孔与翻边等等。
还可以让我们了解金属的塑性变形的过程与程度，金属的微观性质。拉深变形过程中各个部分的微观变化。以及金属的其它性质。
2 课题研究的目的和意义
2.1 拉深的应用
拉深是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板毛坯制成各种形状的开口空心件的冲压工序，拉深又称拉延、拉伸或引伸等。由于用拉深方法制造薄壁空心件的生产效率高，材料消耗小，零件的强度和刚度高，而且加工精度也较高，因此，拉深件在航空、汽车、仪表、轻工及民用产品中均得到了广泛应用。钣金的加工在整个飞机制造过程中占有重要地位，其成形技术是航空工业的基础技术之一。拉深工艺可以制成筒形、阶梯形、球形、锥形及抛物线形等旋转体零件，也可制成方盒形等非旋转体零件，若将拉深与其他成形工艺（如胀形、翻边等）复合，则可加工出形状非常复杂的零件，如汽车车门等。由此可见，拉深的应用范围非常广，是冷冲压的基本工序之一[2-5] 2.2 圆形件拉深的基本原理 2.2.1拉深的变形过程
拉深时压边圈先把中板毛坯压紧，凸模下行，强迫位于压边圈下的材料（凸缘部分）产生塑性变形而流入凸凹模间隙形成圆筒侧壁。观察拉深后的网格发现底部网格基本保持不变，筒壁部分发生较大变化。表现在：
（1）原间格相等的同心圆成了长度相等，间距增大的圆周线，越接近筒口，间距增大。 （2）原分度相等的辐射线变成垂直的平行线，而且间距相等。 （3）凸缘材料发生径向伸长变形和切向压缩变形。