solidworks的落料拉深复合模的设计
摘 要模具是制造业的基础。在现如今的工业生产中，模具是生产各类产品的工艺装备。选用模具成型技术的方式生产零部件的，有着生产效率高，生产品质好，生产成本低的特点。其中复合模具是在冲压生产过程中常用的一种模具结构类型。近些年以来，国家经济发展突飞猛进，产品日新月异，更新换代迅速。正因为如此对冲压件品质的追求也愈发地提高，对模具的制造也提出了更大的挑战。因此传统的手工设计制造已经很难达到如今对高品质模具的要求了。由需求带动产业的革新，便自然而然将CAD技术引入到模具中了，这是一个必经阶段，而且已经是刻不容缓。本文所要设计的复合模是现如今模具CAD技术的一个缩影。首先是落料拉深凸模、落料凹模等的设计计算，选择合理的工艺手段、结构规划，以此确定落料拉深复合模的整体框架。在基于工程软件Solidworks的基础上，进行模具的设计、仿真、制造。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 模具工业的地位及现状 1
1.2 模具 CAD/CAM 技术地位及优缺点 2
1.3 冲压模具简介 2
1.3.1 冲压成形与冲压模具的概念 2
1.3.2 冲压模具简介 3
1.4 落料拉深模的CAD设计 3
第二章 落料拉深复合模的设计及工艺参数 4
2.1冲裁件工艺分析 4
2.2工艺方案的确定 5
2.3冲裁工艺计算 6
2.3.1 凸、凹模的种类和数目 6
2.3.2凸、凹模刃口尺寸的计算 6
第三章 主要零部件的结构设计 8
3.1拉深凸模的结构设计 8
3.2落料凹模的结构设计 9
3.3落料拉深凸凹模的结构设计 9
3.4压料零件的设计 10
3.5卸料装置的设计 11
3.5.1卸料板 11
3.5.2卸料螺钉 12
3.5.3卸料弹簧 12
3.6推件和顶件装置的设计 13
3.7导向零件和定位零件的设计 14
3.8冲压模模架和模柄的选择 15
3.9模具闭合高度计算及装配总图 16
结束语
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
18
致 谢 19
主要参考文献 20
第一章 绪论
1.1 模具工业的地位及现状
作为一个国家经济生产中的基础和支柱。涉及到了各行各业的方方面面，其中在机械生产、军工产业、电子通信、资源开发等行业上尤为突出，使用趋势也在进一步扩大。模具的质量也往往决定了生产的产品的好坏，高质量的模具生产的产品在市场中，更受欢迎且竞争力强。高的模具技术相应的也代表着该地区高的制造能力。
在模具量的生产上，我国固然较为靠前，但是单单以数量的多寡来判定制造技术的高低显然不够全面。其中存在的短板也较多。存在的主要问题有：产品质量不高、标准化水平不高 、缺乏自有品牌、缺乏专业人才等。与发达国家的差距还是很明显的，所以说我国的模具发展道路还是有很长一段路要走。
1.2 模具 CAD/CAM 技术地位及优缺点
1.模具 CAD/ CAM技术的优点
（1）缩短了模具产品的设计与制造周期
传统模具依靠手工计算设计，效率低，耗时长。引入模具CAD技术后，可以依靠计算机强大的计算和绘图能力，大大节省了模具制造时间。
（2）提高了模具精度和设计质量
可以实现复杂繁琐模具的自动处理，解决工艺参数及生产制备等工作，大大提高了设计精度和设计质量。
（3）降低了模具的设计生产成本
采用该技术后生产资料使用大幅度下降，效率提高明显。同时也增强了企业竞争力。
2.模具CAD/ CAM技术存在的问题
模具CAD技术的使用愈发广泛,但是随之而来的问题也渐渐暴露出来了,比如说：较多企业认为CAD/CAM只是绘图工具,更深层次的用途尚未开发使用；使用者能力较低，所以导致其利用率低；研发的系统功能较少，稳定性方面较差。
1.3 冲压模具简介
1.3.1 冲压成形与冲压模具的概念
冲压成形:“指位于压力机上的模具对加工板料施加压力，达到分离变形的效果，从而获得符合尺寸、性能要求的零件的一种加工方法。”冲压成形加工的对象不考虑板厚的变形亦称板料冲压或者冷冲压。
冲压模具：，将材料的一种制工艺
1.3.2 冲压模具简介
1. 根据工序组合程度分类
（1）单工序模
（2）复合模
（3）级进模
2. 根据工艺性质分类
（1）冲裁模
（2）弯曲模
（3）拉深模
（4）成形模
1.4 落料拉深模的CAD设计
1.SolidWorks软件简介
在20世纪90年代后期正式投入使用，是一款三维设计功能强大的软件。建模技术独特，其设计过程全相关性。其独有的分割块功能，可以将复杂装配体分割成各个小块，然后单独构建，最后组合；同时，它提供了多种语言界面的选择，它具有的特征树结构，使软件更方便。软件有良好的开发性，功能延展多。
2.软件功能介绍
（1）造型功能：三维设计功能是十分强大的，并且提供丰富的基本特征，并供用户定义特征。
（2）绘图功能：在图纸上生成三视图，并且可以自动标注尺寸。可以从三维模型导出二维图纸，两者是相互关联的，当前者的尺寸形状发生变化时，后者也会对应变化。
（3）装配功能：由各零件的相互关系组成一个整体。
第二章 落料拉深复合模的设计及工艺参数
本文研究的是冲压模具，其功能是生产盒形制件。材料选用为，厚度，成批生产。
2.1冲裁件工艺分析
对于盒形制件框，不考虑厚度问题，只对内形尺寸作出说明。底圆角半径值须大于制件的厚度。尺寸是自由公差，取IT14级。材料的拉深力良好。
1. 计算毛坯尺寸
由图21的零件图得，按拉深件图纸计算得到，按弯曲件图纸计算得到，则毛坯直径。由制件材料层尺寸算得到毛坯的大小。
毛坯直径
其中r=4+0.5=4.5mm，H=150.5=14.5mm，d=68+1=69mm
根据，查阅资料可得修边余量。
将上述值代入公式得：
所以
取整后。盒形制件图如图21所示，毛坯尺寸如图22所示。
图21 制件图 图22 毛坯图
2.确定拉深次数
毛坯的厚度，初次拉深需用到压边装备。
制件的拉深系数。根据坯料的厚度查得,盒形件（无凸缘）的初次拉深的最大拉深系数。
因为，所以此制件只需要一次拉深。
2.2工艺方案的确定
目 录
第一章 绪论 1
1.1 模具工业的地位及现状 1
1.2 模具 CAD/CAM 技术地位及优缺点 2
1.3 冲压模具简介 2
1.3.1 冲压成形与冲压模具的概念 2
1.3.2 冲压模具简介 3
1.4 落料拉深模的CAD设计 3
第二章 落料拉深复合模的设计及工艺参数 4
2.1冲裁件工艺分析 4
2.2工艺方案的确定 5
2.3冲裁工艺计算 6
2.3.1 凸、凹模的种类和数目 6
2.3.2凸、凹模刃口尺寸的计算 6
第三章 主要零部件的结构设计 8
3.1拉深凸模的结构设计 8
3.2落料凹模的结构设计 9
3.3落料拉深凸凹模的结构设计 9
3.4压料零件的设计 10
3.5卸料装置的设计 11
3.5.1卸料板 11
3.5.2卸料螺钉 12
3.5.3卸料弹簧 12
3.6推件和顶件装置的设计 13
3.7导向零件和定位零件的设计 14
3.8冲压模模架和模柄的选择 15
3.9模具闭合高度计算及装配总图 16
结束语
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
18
致 谢 19
主要参考文献 20
第一章 绪论
1.1 模具工业的地位及现状
作为一个国家经济生产中的基础和支柱。涉及到了各行各业的方方面面，其中在机械生产、军工产业、电子通信、资源开发等行业上尤为突出，使用趋势也在进一步扩大。模具的质量也往往决定了生产的产品的好坏，高质量的模具生产的产品在市场中，更受欢迎且竞争力强。高的模具技术相应的也代表着该地区高的制造能力。
在模具量的生产上，我国固然较为靠前，但是单单以数量的多寡来判定制造技术的高低显然不够全面。其中存在的短板也较多。存在的主要问题有：产品质量不高、标准化水平不高 、缺乏自有品牌、缺乏专业人才等。与发达国家的差距还是很明显的，所以说我国的模具发展道路还是有很长一段路要走。
1.2 模具 CAD/CAM 技术地位及优缺点
1.模具 CAD/ CAM技术的优点
（1）缩短了模具产品的设计与制造周期
传统模具依靠手工计算设计，效率低，耗时长。引入模具CAD技术后，可以依靠计算机强大的计算和绘图能力，大大节省了模具制造时间。
（2）提高了模具精度和设计质量
可以实现复杂繁琐模具的自动处理，解决工艺参数及生产制备等工作，大大提高了设计精度和设计质量。
（3）降低了模具的设计生产成本
采用该技术后生产资料使用大幅度下降，效率提高明显。同时也增强了企业竞争力。
2.模具CAD/ CAM技术存在的问题
模具CAD技术的使用愈发广泛,但是随之而来的问题也渐渐暴露出来了,比如说：较多企业认为CAD/CAM只是绘图工具,更深层次的用途尚未开发使用；使用者能力较低，所以导致其利用率低；研发的系统功能较少，稳定性方面较差。
1.3 冲压模具简介
1.3.1 冲压成形与冲压模具的概念
冲压成形:“指位于压力机上的模具对加工板料施加压力，达到分离变形的效果，从而获得符合尺寸、性能要求的零件的一种加工方法。”冲压成形加工的对象不考虑板厚的变形亦称板料冲压或者冷冲压。
冲压模具：，将材料的一种制工艺
1.3.2 冲压模具简介
1. 根据工序组合程度分类
（1）单工序模
（2）复合模
（3）级进模
2. 根据工艺性质分类
（1）冲裁模
（2）弯曲模
（3）拉深模
（4）成形模
1.4 落料拉深模的CAD设计
1.SolidWorks软件简介
在20世纪90年代后期正式投入使用，是一款三维设计功能强大的软件。建模技术独特，其设计过程全相关性。其独有的分割块功能，可以将复杂装配体分割成各个小块，然后单独构建，最后组合；同时，它提供了多种语言界面的选择，它具有的特征树结构，使软件更方便。软件有良好的开发性，功能延展多。
2.软件功能介绍
（1）造型功能：三维设计功能是十分强大的，并且提供丰富的基本特征，并供用户定义特征。
（2）绘图功能：在图纸上生成三视图，并且可以自动标注尺寸。可以从三维模型导出二维图纸，两者是相互关联的，当前者的尺寸形状发生变化时，后者也会对应变化。
（3）装配功能：由各零件的相互关系组成一个整体。
第二章 落料拉深复合模的设计及工艺参数
本文研究的是冲压模具，其功能是生产盒形制件。材料选用为，厚度，成批生产。
2.1冲裁件工艺分析
对于盒形制件框，不考虑厚度问题，只对内形尺寸作出说明。底圆角半径值须大于制件的厚度。尺寸是自由公差，取IT14级。材料的拉深力良好。
1. 计算毛坯尺寸
由图21的零件图得，按拉深件图纸计算得到，按弯曲件图纸计算得到，则毛坯直径。由制件材料层尺寸算得到毛坯的大小。
毛坯直径
其中r=4+0.5=4.5mm，H=150.5=14.5mm，d=68+1=69mm
根据，查阅资料可得修边余量。
将上述值代入公式得：
所以
取整后。盒形制件图如图21所示，毛坯尺寸如图22所示。
图21 制件图 图22 毛坯图
2.确定拉深次数
毛坯的厚度，初次拉深需用到压边装备。
制件的拉深系数。根据坯料的厚度查得,盒形件（无凸缘）的初次拉深的最大拉深系数。
因为，所以此制件只需要一次拉深。
2.2工艺方案的确定
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