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橢圓形端蓋連續拉伸模具設計及成形分析

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更新時間：2015-05-09
發布人： 211018991

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摘要

本文簡單介紹了沖壓模具在現代工業中的地位以及國內外模具設計制造技術的現狀和發展趨勢，對本課題的研究任務和研究方法做了簡要的概括。
本次模具設計的零件為拉深沖裁件——用途廣泛的橢圓端蓋。采用的材料是軟黃銅板，厚度0.5mm，該材料的導電、延展、耐腐蝕等性能較好，故常用于加工電子電器的零部件；該材料具有足夠的強度、剛度及良好的塑性,可進行拉深、沖裁加工。
首先對零件進行了工藝性分析，有多次拉深、整形、沖孔、和落料等一系列工序，各工位有相互的尺寸關系，且尺寸和位置精度要求較高，如果采用普通的單工序模或復合模沖壓生產則需要多副模具、多臺沖床、多個操作人員才能夠完成所有工序的沖壓制造過程，而且產品質量還得不到很好的保證，生產效率相對較低。因此選用多工位級進模加工的生產工藝，可以提高材料的利用率、大大提高生產效率，且能做到節能環保。其次經過計算分析確定工藝方案完成該模具的排樣設計，凸凹模工作部分的設計計算，還有模具結構和工藝零件設計，選擇合適的模具材料和合理的加工工藝。
運用Proe/E三維建模軟件進行造型設計及裝配，并在Proe/E中做了機械運動動畫仿真。對分析軟件Dynaform的作用及應用領域、基本理論、成形分析過程進行了簡要介紹，并針對設計的橢圓端蓋模具做了成形分析，獲得了拉伸成形中的厚度變化規律和應力應變規律，預測了沖壓模具成型過程中的破裂、起皺、變薄等問題，從而通過改變壓邊力及沖壓速度的等一系列參數來實現模具設計及沖壓工藝的優化。

關鍵詞：沖壓模具，Proe/E，動畫仿真，DYNAFORM

目錄

摘要 Ⅳ
ABSTRACT Ⅴ
1 緒論 1
1.1 課題的提出 1
1.1.1 多工位級進模的含義 1
1.1.2 多工位級進模的特點 2
1.1.3 多工位級進模的分類 5
1.1.4 多工位級進模的應用 6
1.2 本文主要的研究工作 9
1.3 本文的主要研究方法 9
2 制件的工藝性分析 9
2.1 拉深的分析與算計 10
2.2 拉深參數的計算及選擇 11
3 確定排樣圖和裁板方案 12
3.1 板料規格選擇 12
3.2 排樣設計 12
4 計算工序沖壓力初選壓力機 13
4.1 落料力的計算 13
4.2 壓邊力的計算 13
4.3 拉深力的計算 14
4.4 壓力機公稱壓力 14
5 模具工作部分尺寸的計算 15
5.1 凸、凹模間隙的計算 15
5.2 拉深 15
5.3 凸、凹模工作尺寸及其公差 15
5.4 選取凸凹模的圓角半徑 16
5.5 拉深凸模的出氣孔尺寸 16
6 工件零件結構尺寸和公差的確定 16
6.1 整體落料凹模板的厚度H的確定 16
6.2 凹模板長度L的計算 17
6.3 確定拉伸模的閉合高度 17
7 Proe/E應用環境 18
7.1 建模工具介紹 18
7.2 零件的建模 18
7.2.1 零件介紹 18
7.2.2 零件的建模步驟 19
8 Dynaform對成型件的成形分析 22
8.1 分析工具DYNAFORM的簡介 22
8.2 Dynaform的基本理論 23
8.2.1 虛位移原理 23
8.2.2 動力顯式算法 23
8.3 DYNAFORM 的變形分析過程 26
8.3.1 DYNAFORM中零件導入前的保存 26
8.3.2 零件的導入 26
8.3.3 零件層編輯 27
8.3.4 曲面網格劃分 27
8.3.5 網格檢查 30
8.3.6 定義工具及毛坯 32
8.3.7 定位工具設置和最小距離檢查 33
8.3.8 定義載荷曲線 34
8.3.9 快速設置 36
8.3.10 分析設置 36
8.3.11 DYNAFORM對零件的后處理 37
9 全文總結與工作展望 44
9.1 全文總結 44
9.2 工作展望 45
致謝 46
參考文獻 47
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