罩圈的落料拉深沖孔翻邊復合模具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含12張CAD圖紙+帶外文翻譯+35頁加正文1.24萬字】-cymj08

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罩圈落料、拉深、沖孔、翻邊、復合模具設計說明書正文.doc

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摘  要

沖壓模具成型技術是屬于少切削或無切削的加工方法，沖壓成型的生產效率比較高，沖壓件的質量好，其產品的一致性好、應用范圍廣泛等特點已經得到了越來越多的企業(yè)的認可。沖壓工藝廣泛應用于汽車、電器、儀器儀表、航天航空以及各種民用輕工業(yè)的行業(yè)，是如今工業(yè)上生產的重要工藝方法和研究方向。

本套模具設計的是我們日常生活中較為常見的罩圈，涉及的工藝方法都是沖壓模具中應用比較廣泛的工序，其包括落料、拉深、沖孔、翻邊等工序。我所設計的模具是采用復合模在一次成型過程中完成落料、拉深、沖孔、翻邊這四個過程，在設計的過程中我首選分析了沖壓件的工藝性能，再選擇工藝方案，接下來進行一系列的有關工藝參數(shù)計算，再選擇合適的沖壓設備，再對模具的總體結構進行設計，最后完成整套模具設計。     

通過這一次的畢業(yè)設計，讓我對所學的沖壓模具課程有了進一步的了解，也掌握了很多的沖壓模具設計上的技術，比如查閱資料設計和計算、采用輔助軟件PRO/E三維建模和CAD制圖，很好的完成了一次理論結合實際的綜合知識應用，對我以后的工作有了很大的提升。

關鍵字：沖壓模、模具設計、復合模、罩圈。

ABSTRACT

Stamping die molding technology is a small cutting or no cutting of the processing methods, stamping production efficiency is relatively high, stamping parts of good quality, and its products consistent, wide range of applications and other characteristics have been more and more enterprises The approval. Stamping process is widely used in automobiles, electrical appliances, instrumentation, aerospace and a variety of civilian light industry industry, is now an important industrial production methods and research direction.

This set of mold design is our daily life more common hood, involving the process are stamping die application in a wide range of processes, including blanking, drawing, punching, flanging and other processes. I designed the mold is the use of composite mold in a molding process to complete the blanking, drawing, punching, flanging these four processes, in the design process I preferred to analyze the stamping parts of the process performance, and then select the process , Followed by a series of calculation of the process parameters, and then select the appropriate stamping equipment, and then the overall structure of the mold design, and finally complete the entire mold design.

Through this graduation design, let me learn the stamping die course has a better understanding, but also mastered a lot of stamping die design technology, such as access to information design and calculation, the use of auxiliary software PRO / E three-dimensional modeling And CAD mapping, a good completion of a theory combined with the actual application of the comprehensive knowledge of my future work has been greatly improved.

Keywords: stamping die, mold design, composite mold, hood ring.

目  錄

第一章  引言 1

1.1.冷沖壓術的狀況 1

1.2沖壓模具技術發(fā)展 2

第二章  沖壓件的工藝分析 4

2.1沖壓件的結構工藝性 4

2.1.1.沖壓件的形狀 4

2.1.2沖壓件的尺寸精度 5

第三章  制件沖壓方案的確定 6

3.1沖壓工序的組合 6

3.2沖壓工序的安排 6

第四章  制件排樣圖的設計及材料利用率的計算 7

4.1展開尺寸的計算 7

4.2制件排樣圖的設計 11

4.2.1搭邊與料寬 12

4.2.2送料步距和條料寬度的確定 12

4.3材料利用率的計算 13

第五章  確定總沖壓力和選用壓力機及計算壓力中心 14

5.1落料，沖孔力計算 14

5.1.1落料力計算 14

5.1.2沖孔力計算 14

5.2拉深力計算 14

5.3翻孔力的計算 15

5.4卸料力、推件力及頂件力的計算 15

5.5壓力中心的計算 15

5.6壓力機的選用 16

第六章 凸、凹模刃口尺寸計算 17

6.1落料、沖孔凸、凹模刃口尺寸 17

6.1.1設計原則 17

6.1.2凸模和凹模具配合加工 18

6.2拉深模 19

6.3翻孔模尺寸計算方法 20

第七章  模具整體結構形式設計 21

7.1凹模周界 21

第八章 模具的零件結構設計 23

8.1落料凹模的設計 23

8.2沖孔凸模的設計 23

8.3拉深凸模的設計 24

8.4沖翻孔凸凹模的設計 25

8.5凸凹模的設計 25

8.6頂料快的設計 26

結束語 28

致  謝 29

參考文獻 30

大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 1 中文翻譯 摘 要 在連鑄鋼鑄造廠中，將模具中的鋼水平衡穩(wěn)定在最終產品質量和生產率上是非常重要的。模具中的駐波會導致鋼水周期的波動，從而使產品質量和生產率下降。然而，對于它們沒有任何有效的對策，因為它們不同于其他擾動，因為它們不是鋼水流量的變化，因此不應該通過操縱質量流量來控制。本文提出了一種可以防止駐波有害影響的駐波模型和模具穩(wěn)定技術。該技術可以通過從原始模具級信號中去除駐波分量來防止模具級別控制與模具中的駐波之間的相互作用。在線實驗結果表現(xiàn)出良好的性能，該技術已經在 關鍵字 ： 連鑄機，模具級穩(wěn)定，鋼鐵工業(yè)，煉鋼 近幾年來，世界鋼鐵消費量大幅上漲，特別是在亞洲。為了滿足這一需求，已經進行了許多連續(xù)鑄造工藝的研究和開發(fā)，以提高最終產品的產量和質量。 連續(xù)鑄造是將鋼水凝固成板坯或坯料進行后續(xù)軋制的過程。在該過程中，將鋼水連續(xù)鑄造到水冷模具中，并且將凝固的鋼從模具的下側以長股線取出。通過操縱進入模具的流入來使模具中的鋼水位 控制在其設定點周圍，以保持產品的質量。當模具水平大幅波動時，模具鑄造粉末和漂浮在鋼水表面的其他雜質被夾帶在凝固鋼中。這些現(xiàn)象對最終產品的質量有不良影響。因此，如果模具水平波動大于可接受極限，則操作者必須逐漸降低鑄造速度，從而降低生產率。為了防止這些不合適的情況，近年來已經進行了大量關于模具穩(wěn)定化的研究（ 2006， 人， 1998， 人， 1998）。 一般來說，模具級別控制中的干擾被分類為周期性和非周期性（ 2008）。周期性擾動包括模 具本身的凸起，駐波和振蕩。非周期性擾動包括在噴嘴中的沉積物的收集和排放 （ 1995）以及鑄造速度和中間包重量的變化。在這些干擾中，許多研究已經被推出（ 1998， ， 2008， 2011）。另一方面，幾乎沒有關于駐波的研究。 本文介紹了一種防止駐波不利影響的技術。如上所述，駐波是周期性擾動，但是與凸起相反，它們不應該通過操縱流入模具來控制，因為它們不是質量流動大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 2 干擾。所提出的技術可以通過從模具級信號中去除駐波分量來防止模具級別控制與駐波之間的相互作用 。 首先，要討論模具水平穩(wěn)定方法，應該說明連續(xù)鑄造工藝。 圖 1示出了模具級控制的技術圖。 大型船舶中的鋼鐵 “ 鋼包 ” 使用起重機運輸?shù)竭B鑄廠。 將鋼水從鋼包倒入中間包中，中間包是液態(tài)鋼的儲存器。 鋼水通過滑動閘門和管道（通常為浸入式噴嘴 中間包流入模具。 模具的壁由水冷卻。 液態(tài)鋼的凝固從模具內部開始形成一個薄的外殼，它從模具中提取出來，通過放置在二級冷卻區(qū)域的夾送輥形成一條股線。 在第二冷卻區(qū)中，用輥支撐，通過水噴霧冷卻線以獲得完全凝固。 最后，通過切割機將線材切成規(guī)定長度的板坯。 圖 1還顯示了模具級別控制方案。 從中間包流入模具的鋼水由滑動閘門控制，鋼水位由液位傳感器測量。 基于對規(guī)定的電平設定值與測量電平之間的差的控制計算，滑動門位置由伺服驅動器操縱。 式波動： 如圖所示。 2，駐波是具有始終位于相同位置的節(jié)點和波腹的波。 因此，平均鋼水表面是恒定的。 這些現(xiàn)象的原因之一被認為是來自具有分叉出口的 駐波的頻率由以下理論方程式計算 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 3 其中 3示出了實際連續(xù)鑄造設備中的時間序列數(shù)據(jù)的典型實例。在這種情況下，隨著鑄造速度的增加，模具水平變化較大，最終超過質量波動的標準。一旦發(fā)生這種情況，操作員會降低鑄造速度。在這種情況下，模具 1的寬度為 2100此，駐波的頻率為（ m = 1）， m = 2）， m = 3） 1）。 圖 4（ a）和（ b）分別示出了模具級別和滑動門位置的功率譜。在這兩個圖中，在 階駐波（ 頻率 與峰值一致。因此，這些波動可以被判斷為駐波。該結果還表明，通過滑動噴嘴操縱增強駐波。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 4 波模式 為了驗證駐波對模具級控制的影響，引入了駐波模型。在這項研究中，我們假設有一種模式的駐波可以通過擺錘模型近似（ 2001， et 2004），如圖 1所示。在圖 5中。 5， x &&是導致一種模式駐波的加速度。 在圖 5，以下關于 θ 的微分方程成立 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 5 在這種駐波模型（ 5）和（ 6）中，阻尼系數(shù) ζ 取決于鋼水的粘度和壁與鋼水之間的摩擦力。然而，這個值難以測量，因此 ζ 是基于模具級仿真結果進行調整的。角度頻率 （ 1）和（ 7）計算，以及模具的寬度。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 6 波觀察員 圖 6示出了所提出的駐波觀測器的框圖。該觀察者可以使用基于觀察者的濾波技術從原始模具級信號中去除駐波分量。該系統(tǒng)由駐波模型和 具級傳感器的信號與駐波模型的輸出之間的差異被饋送到 察者被設計成使得它只能被對應于駐波的信號激發(fā)，駐波的頻率被并入駐波模型中。該系統(tǒng)還能夠輸出估計的駐波。 圖 7和 8示出了駐波觀測器對真實工廠中的模具級信號的濾波效果。在這種情況下，由于一階駐波的頻率為 以將阻尼因子 ζ 調整為 明顯，這種方法可以從原始模具級別信號中去除具有特定 頻率的波形。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 7 真結果 通過使用結合在駐波模型和駐波觀測器中的模具級控制模擬器來檢查駐波的影響。 仿真器的框圖如圖 9所示。 模具本身是一個簡單的儲存器，可以被建模為一個積分器如下 滑動噴嘴可以被建模為增益，一階滯后和延遲。 延遲結合了噴嘴中液態(tài)鋼的下落時間和伺服系統(tǒng)的其他延遲。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 8 液位傳感器可以建模為簡單增益和一階滯后，如下所示： 應用以下 將具有與駐波相同頻率的周期性信號作為干擾加入。 具有一階駐波頻率的駐波模型與模具模型平行放置。 與前述相同的模型應用于駐波模型和駐波。 在駐波模型和駐波觀測器中的阻尼因子 ζ 設定為 該模擬器具有可以選擇駐波觀察者的功能的“開 /關 ” 的開關。 圖 10 示出了沒有駐波觀測器的模擬結果。在這種情況下，隨著鑄造速度的增加，由于過度 的滑動噴嘴操作，模具水平的變動變大，最終模具水平變得不穩(wěn)定。 圖 11 示出了駐波觀測器的模擬結果。即使當鑄造速度增加時，通過滑動噴嘴操作也不會增強駐波，并且模具水平保持恒定。結果表明，該技術可以消除模具水平信號中的駐波分量，并可以避免鋼水位波動與滑動噴嘴操作之間的相互作用。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 9 所提出的控制方案已被納入實際的連續(xù)鑄造 。圖 12 顯示了實際工廠的控制方案。如圖所示。如圖 13 所示，通過 模具級信號的功率譜分析來確認 第一，第二和第三階駐波。因此，控制器中安裝有三個駐波觀測器。 圖 14 示出了這種情況下的駐波觀察者的框圖。觀察者串聯(lián)連接，該結構可以從原始模具級信號中去除第一，第二和第三階駐波分量。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 10 模具的寬度根據(jù)鑄坯的寬度而變化。駐波觀測器中的角頻率 據(jù)寬度設定。在所有觀察者中，阻尼因子 ζ 被調整為 據(jù)提出的功能的開 /關， 為通過應用所提出的方法可以獲得更強的增益 所提出的控制方案已經應用于商業(yè)連續(xù)鑄造操作以與常規(guī)控制方案進行 比較。 這些試驗是在相同的鋼種和相同的操作條件下進行的，除了 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 11 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計 （論文） 外文翻譯 12 圖 15 和圖 16 示出了不應用駐波觀察者的常規(guī)方法的測試結果的示例。 模具水平的幅度非常接近可接受的極限 。 圖 16 示出了發(fā)生第一，第二 和第三階駐波，并且滑動噴嘴響應于測量的駐波而進行不必要的操縱。 圖 17和 18示出了駐波觀測器的測試結果的示例。 可以通過從模具級信號中除去駐波分量來防止過度的滑動噴嘴動作，這允許使用比常規(guī)方法更高的 結果，模具水平的幅度要小得多 作者 ： a, a, 處： 2016）