椭圆形端盖连续拉伸模具设计及成形分析
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- 摘 要
本文简单介绍了冲压模具在现代工业中的地位以及国内外模具设计制造技术的现状和发展趋势，对本课题的研究任务和研究方法做了简要的概括。
本次模具设计的零件为拉深冲裁件——用途广泛的椭圆端盖。采用的材料是软黄铜板，厚度0.5mm，该材料的导电、延展、耐腐蚀等性能较好，故常用于加工电子电器的零部件；该材料具有足够的强度、刚度及良好的塑性,可进行拉深、冲裁加工。
首先对零件进行了工艺性分析，有多次拉深、整形、冲孔、和落料等一系列工序，各工位有相互的尺寸关系，且尺寸和位置精度要求较高，如果采用普通的单工序模或复合模冲压生产则需要多副模具、多台冲床、多个操作人员才能够完成所有工序的冲压制造过程，而且产品质量还得不到很好的保证，生产效率相对较低。因此选用多工位级进模加工的生产工艺，可以提高材料的利用率、大大提高生产效率，且能做到节能环保。其次经过计算分析确定工艺方案完成该模具的排样设计，凸凹模工作部分的设计计算，还有模具结构和工艺零件设计，选择合适的模具材料和合理的加工工艺。
运用Proe/E三维建模软件进行造型设计及装配，并在Proe/E中做了机械运动动画仿真。对分析软件Dynaform的作用及应用领域、基本理论、成形分析过程进行了简要介绍，并针对设计的椭圆端盖模具做了成形分析，获得了拉伸成形中的厚度变化规律和应力应变规律，预测了冲压模具成型过程中的破裂、起皱、变薄等问题，从而通过改变压边力及冲压速度的等一系列参数来实现模具设计及冲压工艺的优化。
关键词 ：冲压模具，Proe/E，动画仿真，DYNAFORM
目 录
摘 要 Ⅳ
ABSTRACT Ⅴ
1 绪论 1
1.1 课题的提出 1
1.1.1 多工位级进模的含义 1
1.1.2 多工位级进模的特点 2
1.1.3 多工位级进模的分类 5
1.1.4 多工位级进模的应用 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 制件的工艺性分析 9
2.1 拉深的分析与算计 10
2.2 拉深参数的计算及选择 11
3 确定排样图和裁板方案 12
3.1 板料规格选择 12
3.2 排样设计 12
4 计算工序冲压力 初选压力机 13
4.1 落料力的计算 13
4.2 压边力的计算 13
4.3 拉深力的计算 14
4.4 压力机公称压力 14
5 模具工作部分尺寸的计算 15
5.1 凸、凹模间隙的计算 15
5.2 拉深 15
5.3 凸、凹模工作尺寸及其公差 15
5.4 选取凸凹模的圆角半径 16
5.5 拉深凸模的出气孔尺寸 16
6 工件零件结构尺寸和公差的确定 16
6.1 整体落料凹模板的厚度H的确定 16
6.2 凹模板长度L的计算 17
6.3 确定拉伸模的闭合高度 17
7 Proe/E应用环境 18
7.1 建模工具介绍 18
7.2 零件的建模 18
7.2.1 零件介绍 18
7.2.2 零件的建模步骤 19
8 Dynaform对成型件的成形分析 22
8.1 分析工具DYNAFORM的简介 22
8.2 Dynaform的基本理论 23
8.2.1 虚位移原理 23
8.2.2 动力显式算法 23
8.3 DYNAFORM 的变形分析过程 26
8.3.1 DYNAFORM中零件导入前的保存 26
8.3.2 零件的导入 26
8.3.3 零件层编辑 27
8.3.4 曲面网格划分 27
8.3.5 网格检查 30
8.3.6 定义工具及毛坯 32
8.3.7 定位工具设置和最小距离检查 33
8.3.8 定义载荷曲线 34
8.3.9 快速设置 36
8.3.10 分析设置 36
8.3.11 DYNAFORM对零件的后处理 37
9 全文总结与工作展望 44
9.1 全文总结 44
9.2 工作展望 45
致 谢 46
参考文献 47
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