拉伸件模具设计.docx

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1、拉伸件模具设计分类号 单位代码 10642 密 级 公 开 学 号 课程设计论文题目：筒型拉伸件的设计 姓 名： 学 号： 专 业：机械工程 班 级：4班 中 国 重 庆 二一五年五月 目录 前言 . 2 一冲压件工艺分析 . 2 1.工艺方案的分析 . 3 2.主要工艺参数计算 . 3 三计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机 . 5 1.落料力的计算 . 5 2.计算卸料力和顶件力 . 6 3.计算拉深力 . 6 4.计算压边力 . 6 四磨具零件主要工作部分尺寸计算 . 6 1.落料刃口尺寸计算 . 6 2.拉深凸凹模工作尺寸计算 . 7 1.装配图 . 8 2.卸料装备的选择 . 9

2、3.压力机的选择 . 9 4.总结 . 9 前言 冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件

3、。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。 一冲压件工艺分析 1.材料：该冲裁件的材料是79NiMo4,具有较好的可拉深性能。 2.零件结构：该制件为圆筒形拉深件，故对毛坯计算重要。 3.单边间隙：拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。 4.工序运动：凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。 5.尺寸精度：零件图上已标注公差，公差为IT11级。 差公差表可得工件基本尺寸公差为： +0.16 32.50+0.16 310二工艺方案及磨具结构类型 1.工艺方案的分析 该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下工艺方案执行： 方案一：先落料，首次

4、拉深，再次拉深。采用单工序模生产。 方案二：先落料，后两次复合拉深。采用单工序模+复合膜生产。 方案三：先落料+拉深复合，后再拉深，采用复合膜+单工序模生产。 方案一磨具结构简单，单需要三道工序三幅磨具，成本高以及效率低。方案二只需两幅磨具，但制造难度大，成本也大。而方案三只需两幅磨具，工件的精度以及生产效率较高，操作方便，成本较低，从而该冲压生产采用方案三比较好。 2.主要工艺参数计算 确定修边余量 h=31-1-5=25mm d=32.5-1=31.5mm 则h/d=25/31.5=0.79 查表6-5得出修边余量D=2mm 从而拉深高度H=H+Dh=33mm 计算毛坯直径D 由于板厚等于

5、1mm，则有： D=d12+4d2h+6.28rd1+8r2=20.52+431.525+6.28520.5+85266 确定拉深次数 按毛坯相对厚度t/D=1/66100%1.5%，从表6-8查出各次拉深系数： m1=0.65 m2=0.80 m3=0.84 m4=0.87 m5=0.90 d31.5=0.48，由于m总 即m总=D66次拉深才能达到所需尺寸。 估算拉深次数 用推算法辅以查表发进行计算： pm1，故该工件需要多 d1=m1D=0.6566mm=42.9mm d2=m2d1=0.842.9mm31.5mm 可知该零件需要拉深2次即可。 选取凸凹模的圆角半径 考虑到实际采用的拉深

6、系数均接近其极限值，故首次拉深凹模圆角半径应取大些查表6-14和根据公式6-15： rd1=8t=81=8mm rd2=(0.60.8)rd(n-1)=7.2mm rp1=(0.71.0)rd=5.6mm rp2=dn-1-dn-2t=3.29mm 2 从而分别为：rd1=8mm rp1=5.6mm rd2=7.2mm rp2=5mm 计算各次拉深高度 d10=d1-2r1=42.9-28.4=26.1 d20=d2-2r2=31.5-25=21.5 带入数据： 662-26.12-2p8.426.1-88.42h1=10mm 442.9662-21.52-2p521.5-852h2=23mm

7、 431.5H1=10+8.4+0.5=18.9mm H1=23+5+0.5=28.5mm 绘制工序图 三计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机 1.落料力的计算 查表t=451MPa F落料=1.3pDtt=1.3p661451121.5kN 2.计算卸料力和顶件力 查表得出Kx=0.04 Kd=0.06 F卸料=KxF落料=0.04121.5=4.86KN F顶件=KdF落料=0.06121.5=7.29KN 3.计算拉深力 查表可得出sb=569MPa，K1=0.72 F1=pd1tsbk1=3.1442.915690.7255.2KN4.计算压边力 查表可得出q=3.0MPa FQ=p

8、D42-(d+2rd)q=2p6642-(42.9+28)3=9.52KN 2 故总冲压工序力为：198.37KN 四磨具零件主要工作部分尺寸计算 1.落料刃口尺寸计算 对于落料部分未标注尺寸公差按IT14级，差公差数值，落料尺寸为660-0.1mm 查表得冲裁刃口双面间隙为 Z min =0.1mm ， Z max =0.14mm 。 因为冲裁件是圆形，所以凸、凹模的制造精度可分别按 IT6 、 IT7 级，查标准公差值表得dp=0.025mm，dd=0.04mm，可有： dp+dd=0.024+0.04=0.065mm Zman-Zmin=0.14-0.1=0.04mm 由于dp+ddfZ

9、man-Zmin，所以采用凸模与凹模配合加工法，由t=1.0mm， =0.1mm，可确定磨损系数为x =0.75。凹模刃口尺寸为： Ad=(A-xD)0+dd=(66-0.750.1)00.0465.9300.04凸模刃口尺寸dp按凹模实际尺寸配制，其双面间隙为0.1 0.14mm 。为保证具刃口尺寸有较长的使用寿命，即保证刃口尺寸磨损后还能冲出合格的冲件来，制造时按最小间隙 Z min =0.1mm。 2.拉深凸凹模工作尺寸计算 对于拉深部分，工件未注尺寸公差，也按IT11级计，则拉深件尺寸为32.50-0.87， 凸、凹模的制造公差可采用 IT10 级精度，查标准公差数值表，得dd=db=

10、0.14mm 拉深凸模和凹模的单边间隙查表取C=1.1t，求得凸模和凹模的工作尺寸分别为： Dd=(D-0.75D)0dd0=(66-0.750.87)65.35000.14mm Dp=(D-0.75D-2C)-dp=(66-0.750.87-21.11)63.15-dpmm五落料、拉深复合模具装配图 1.装配图 1-打杆 2-挡环 3-模柄 4、21-销钉5、14-螺钉 6-上模板 7-垫板8-中垫板9-凹模10-打板 11-压边圈 12-凸模13-凸模固定板 15-下模板 16-托板18-橡胶板 19-螺母20-下模座 说明：拉伸模具在单动拉力机上拉伸，压边圈采用平面式的，坯料用压边圈的凹

11、模定 位，凹槽深度小于0.8，以便压料，压边力用弹性元件控制，模具采用倒装结构，卸料 使用卸料螺钉顶出。 2.卸料装备的选择 卸料装置一般分为固定卸料装置和弹压卸料装置两种形式。在固定卸料装置中，卸料 板和导料板是做成一体或者分开两种。分开的主要方式是从凸模上卸下条料。适用于冲压 材料较厚、冲裁力较大的模具。悬臂式固定卸料装置哦，适用于成型后制件的冲孔模。钩 形固定卸料装置，适用于简单的弯曲和拉伸件的冲孔模。固定卸料装置，用螺钉和小丁固 定在下模板上。固定卸料装置能承受较大的卸料力，卸料安全可靠。笃定卸料版与凸模的 双面间隙一般去0.42毫米之间。刚性卸料版的厚度取决于卸料力的大小及模具的尺寸

12、 的大小，一般取525毫米。 3.压力机的选择 设备工作行程需要考虑工件成形和方便取件，因此，工件行程为： s2.5h=2.523.6=59mm 根据模具设计与制造附录选取闭式单点压力机。 4.总结 在自己的努力和指导老师的帮助之下，我们完成了毕业设计的任务，通过设计，我对 筒形件拉伸模设计过程有了更进一步的了解。设计不仅是对前面所学知识检验，而且也是 对自己能力提高。主要收获和体会如下： 第一 .学到了产品设计的方法。 产品设计过程是创造性劳动的过程，产品的设计应按 科学程序进行，一般包括课题调研、拟定设计方案，总体设计，零部件设计、技术资料整 理、产品试制、改进设计等过程，一个产品须经过多次改进，才能完善和成熟。 第二 提高了综合专业的能力。 以前课程设计所接触的课程知识比较窄。 这次设计 是把模具每个零件设计出来,需要比较全面的知识。 第三提高了收集资料和查阅手册能力。收集资料是做课业设计的前期准备工作，只有广泛收集有用的资料才能设计出较好的产 。