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1、合肥学院课程设计说明书姓名：che nmou学号：1006032043年级：10级专业：材料成型机控制工程学院：机械学院指导教师：赵茂愈教案单位：合肥学院题目珠宝盒矩形外形拉深模设计 错误！未定义书签。 第一章审图 3 第二章拉深工艺性分析 42.1 对拉深件形状尺寸的要求 42.2 拉深件圆角半径的要求 42.3 矩形拉深件壁间圆角半径 rpy5 第三章拉深工艺方案的制定 6 第四章毛坯尺寸的计算 74.1 修边余量 74.2 毛坯尺寸 7 第五章拉深次数确定 9 第六章冲压力及压力中心计算 106.1 冲压力计算 106.2 压力中心计算 10 第七章冲压设备选择 11 第八章凸凹模结构设
2、计 12r8.1凸模圆角半径 p 128.2 凸凹模间隙 128.3 凸凹模尺寸及公差 12 第九章总体结构设计 149.1 模架的选取 149.2 模柄 149.3 拉深凸模的通气孔尺寸 149.4 导柱和导套 159.5 推杆 159.6 卸料螺钉 159.7 螺钉和销钉 16 第十章拉深模装配图绘制和校核 1610.1 拉深模装配图绘制 1610.2 拉深模装配图的校核 18 第十一章非标准件零件图绘制 1911.1 冲压凸模镶块 191911.2 凸模固定板 2011.3 冲压凹模镶块 2011.4 凹模固定板 2011.5 压边圈镶块 2111.6 压边圈 2211.7 上模座 22
3、11.8 导柱 2311.9 导套 23 第十二章结论 24参考文献25、八前言在珠宝盒的外壳分析中得到，上图可知此矩形盒状零件可划分成2个长度为（A-2r）和2个长度为（B-2r）的直边加上4个半径为r的1/4圆筒部分（图441）。 若将圆角部分和直边部分分开考虑，则圆角部分的变形相当于直径为2r、高为h的圆筒件的拉深，直边部分的变形相当于弯曲。但实际上圆角部分和直边部 分是联系在一起的整体，因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉 深，有其特有的变形特点，这可通过网格实验进行验证。拉深前，在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格，在毛坯的圆角 部分，画出等角度的径向放射线与等距离的
4、同心圆弧组成的网格。变形前直边 处的横向尺寸是等距的，即丄！ =丄2 =丄3，纵向尺寸也是等距的，拉深后零 件表面的网格发生了明显的变化（如图1所示）。这些变化主要表现在：图1盒形件的拉深变形特点直边部位的变形直边部位的横向尺寸变形后间距逐渐缩小，愈向直边中间 部位缩小愈少，纵向尺寸变形后，间距逐渐增大，愈靠近盒形件口部增大愈 多，可见，此处的变形不同于纯粹的弯曲。圆角部位的变形拉深后径向放射线变成上部距离宽，下部距离窄的斜线, 而并非与底面垂直的等距平行线。同心圆弧的间距不再相等，而是变大，越向 口部越大，且同心圆弧不位于同一水平面内。因此该处的变形不同于纯粹的拉 深。根据网格的变化可知盒形
5、件拉深有以下变形特点：(1)盒形件拉深的变形性质与圆筒件一样，也是径向伸长，切向缩短。沿径向 愈往口部伸长愈多，沿切向圆角部分变形大，直边部分变形小，圆角部分的材 料向直边流动。即盒形件的变形是不均匀的。变形的不均匀导致应力分布不均匀(图2)。在圆角部的中点最大，向两边 逐渐减小，到直边的中点处最小。故盒形件拉深时破坏首先发生在圆角处。又 因圆角部材料在拉深时容许向直边流动，所以盒形件与相应的圆筒件比较，危 险断面处受力小，拉深时可采用小的拉深系数也不容起皱。图2盒形件拉深时的应力分布(3)盒形件拉深时，由于直边部分和圆角部分实际上是联系在一起的整体，因 此两部分的变形相互影响，影响的结果是：
6、直边部分除了产生弯曲变形外，还 产生了径向伸长，切向压缩的拉深变形。两部分相互影响的程度随盒形件形状 的不同而不同，也就是说随相对圆角半径r/B和相对高度H/B的不同而不同。r/B愈小，圆角部分的材料向直边部分流得愈多，直边部分对圆角部分的影响愈 大，使得圆角部分的变形与相应圆筒件的差别就大。当r/B=0.5时，直边不复存在，盒形件成为圆筒件，盒形件的变形与圆筒件一样。当相对高度H/B大时，圆角部分对直边部分的影响就大，直边部分的变形与简单弯曲的 差别就大。因此盒形件毛坯的形状和尺寸必然与r/B和H/B的值有关。对于不同的r/B和H/B，盒形件毛坯的计算方法和工序计算方法也就不同。第一章审图由
7、工件图可知，该工件为带凸缘的开口对称盒形件，要求保证内形尺寸，没有厚度不08钢，料厚为变的要求。该工件形状满足拉深工艺性要求，可用拉深工序加工。材料为1mm。拉深精度等级为 IT14第二章拉深工艺性分析2.1对拉深件形状尺寸的要求1) 拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形；2) 尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设计成对称(组合)的拉深；3) 在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形尺寸，不能同时标注内外 形尺寸；带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为基准；4) 拉深件口部尺寸公差应适当。5) 般拉深件允许壁厚变化范围 0.6t 1.2t,若不允许存在壁厚不均现象，应
8、 注明；6)需多次拉深成形的工件，应允许其内、外壁及凸缘表面上存在压痕。2.2拉深件圆角半径的要求1 凸缘圆角半径rd凸缘圆角半径r :指壁与凸缘的转角半径。 要求：1) rd =5t=1 一般取：rd = (4 8) t2) 当rd X 0.5mm时，应增加整形工序。2.底部圆角半径rpg底部圆角半径rpg :指壁与底面的转角半径。要求：1) rpg=5mmt=1mm 一般取：rpg (3-5) t2) rpgv t，增加整形工序，每整形一次， rpg可减小1/2。2.3矩形拉深件壁间圆角半径rpy矩形拉深件壁间圆角半径rpy:指矩形拉深件的四个壁的转角半径。要求：rpy=15mm 3=3m
9、m 及 rpy=15mm H/5=6mm.2.4拉深件的精度等级要求不宜过高主要指其横断面的尺寸精度；一般在IT13级以下，不宜高于IT11级，高于IT13级的应增加整形工序。因为工件图精度等级为IT14，所以符合要求。2.5拉深件的材料由工件图可知拉深件所用的材料为08钢。材料名称牌号材料状态抗拉强度crb/MPa屈服强度crs/MPa抗剪强度t / MPa伸长率%/%优质碳素结构钢08已退火400200300322.6拉深件工序安排的一般原则I ）在大批量生产中，在凹、凸模壁厚强度允许的条件下，应采用落科、拉深复 合工艺；2）除底部孔有可能与落料、拉深复合冲压外，凸缘部分及侧壁部分的孔、槽
10、均 需在拉深工序完成后再冲出；3）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角半径时应增加整形工序；4）修边工序一般安排在整形工序之后；5）修边冲孔常可复合完成。第三章 拉深工艺方案的制定该零件包括落料、拉深切边三个基本工序，可以采用以下三种方案：1) 落料-再拉深 -再切边，采用单工序模具生产。2) 落料 -拉深复合冲压，采用复合模生产。3) 落料 -拉深切边连续冲压，采用级进模生产。方案 1 的模具结构简单，但需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生产效率 低，难以满足零件的大批量生产需求。为提高生产效率，应采用复合或级进冲压方 式，为了保证尺寸精度，最后确定使用复合冲压方式进行生产。加工完
11、之后再进行切 边。第四章毛坯尺寸的计算4.1修边余量因为 B f/B=230/190=1.21,其中 B f =230, B=190（1）由参考【2】表5-11有凸缘件的修边余量知道修边余量为5.5毫M。4.2毛坯尺寸因为 h/B=30/190=0.16乞0.6 时，（2）1）直边部分按弯曲件求展开长度，即Bf -B l=+h+O.57r0-O.43ra =50.7mm（ 3）22）四圆角拼成一个带凸缘的圆筒，其展开半径为! 2 2 2R= ： Rf 2rh -0.86（鶴 r） 0.14（ - r）=33.41mm（4）3）按求得的I和R。，作出待修正的展开图5但4r、VJ展开图宽度为K =
12、B2r0 2l=Bf 2h - 0.86(r ) =281.4mm(5) 展开图长度为L = K A B -2 la 二 A Bf B 2h 0.86( r0 - 2 la =545.4mm(6) 其中：la=3r 150.5 :：: 0.64）由于满足h 30，工件较矮。第五章 拉深次数确定毛坯相对厚度 t/D/%=1/66.82/%=11.5（ 7）角部的相对圆角半径 r/B/%=7.90h/B由参【 4】表 4-12 知一道工序内所能拉深的矩形盒型件的最大相对高度 为 0.60.8。工件相对高度 h/B=30/190=0.1640055840X400X6540 20050 70 539.
13、2模柄由于凸缘模柄的优点在于凸缘以下部分可加工出容纳推板的形孔，此外装拆比较方便，便用于较大的模具。由压力机知，模柄孔直径为70m m。所以根据表3-42凸缘模柄(JB/T7646.3-1994)9.3拉深凸模的通气孔尺寸工件在拉深时，由于空气压力的作用或润滑油的黏性等因素，使工件很 容易粘附在凸模上。为使工件不至于紧贴在凸模上，设计凸模时，应有通气 孔。由文献四表4-35知：通气孔直径为8mm。9.4导柱和导套1）由选取的模架中导柱的基本尺寸，在参【7】中选取A型导柱表3-38导柱基本尺寸（d/d! b）极限偏差Ld(h5)(h6)400-0.0110-0.0162002）再根据导柱和导套之
14、间的配合选取B型导套表3-39导套dD(r6)LHbaA基本尺寸极限尺寸基本尺 寸极限偏差(H6)(H7)B型B型50+0.016+0.02565+0.06070344100+0.0419.5推杆由模柄上的孔d=15。所以根据参【7】 表3-33带螺纹推杆（JB/T 7650.2-1994）dd1LlI1d2bSCC11三M14M12140 22060149.52.51221.519.6卸料螺钉由参【7】表3-36圆柱头内六角卸料螺钉（JB/T 7650.6-1944dd1Id2Htsdad4r 1 d5c5bLM2423621120.519.11.516.52.51450 200206427
15、49.7螺钉和销钉1)由螺钉的商品规格长度选取合适的螺钉由参【7】表3-48内六角圆柱头螺钉(GB/T 70.1-2000)螺纹规格M12D18H12S10t6d12L251202)由销钉的规格长度选取合适的销钉由参【7】表3-49圆柱销d10c心1.5商品规格L18120第十章拉深模装配图绘制和校核10.1拉深模装配图绘制图 10-1此工件在双动压力机上拉深。模架采用标准件，导柱和导套分别用B型导柱和A型导套。拉深模采用倒装式结构形式，推板推出工件。拉深时用3个定位销进行定位。模具采用倒装式结构，其特点可省去设计提供压边力的弹顶 器。拉深工艺的基本运动是，卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至
16、与板料接 触，并继续下降，进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料体积成 形，然后凸、凹模分开，凹模滑块把工件推出，完成拉深运动。卸料板和滑块 的运动非常关键，为了保证拉深件的质量，必须控制卸料板的运动，让它先于 凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则拉深件容易起皱，甚至裂开；其次 应确保凹模滑块压力足够，以保证拉深件底面的平面度。10.2 拉深模装配图的校核1）模具总体结构是否合理，能否拉出合格零件，装配的特殊要求在技术要 求中是否写明；2）拉深力是否进行了计算，选用压力机是否合适；3）视图表达是否清楚，正确；4）件号是否有遗漏；5）毛坯图，制件图及制件材料等有关说明是否齐全；6）模具
17、闭合高度、确定导柱长度和模架选择是否合适；8）明细表中的内容是否齐全，视图表达是否填写正确、无误；9）该画的零件图是否齐全，视图表达是否正确；10）尺寸标注的基准面、基准体、基准孔是否选的合理，是否适合于实际作 业和检查；11）凸、凹模工作部分尺寸是否合理，其强度是否足够。第十一章非标准件零件图绘制11.1冲压凸模镶块13D芳 _6 & 5图 11-111.2凸模固定板D.M.T -*pi/-* tIlfH斗*图 11-211.3冲压凹模镶块图 11-311.4凹模固定板d.图 11-411.5压边圈镶块图 11-511.6压边圈图 11-6117上模座图 11-711.8导柱图 11-811
18、.9导套图 11-9第十二章结论两周的课程设计，眼看就要结束了。毫无疑问，这三周是我这个学期以来 最充实的一段时间，充实的同时也让我感到很疲劳，但我还是很开心。经过这段时间的学习，我更深刻的理解了冲压模具的基础知识，通过实践 操作所掌握的是无法通过上课可以学到的。同时又让我温习了 ATUOCAD 的制 图知识，熟练了 cad 的操作技巧，加强了我与同学间的学习交流，这些都是非 常可贵的。让我感触最深的是老师对我们的制图和说明书的相关格式标准的教诲，这 是以前的学习过程中没有接触和考虑过的。现在才明白这是非常必要的，我们 似乎更加专业了，当然我们以后在这方面要更加关注和学习。在结束这段课程设计之前，还要感谢老师对我们一丝不苟的指导，让我们 顺利的给这次经历画上了一个完美的记号。谢谢老师！参考文献【 1】 李奇涵主编 冲压成型工艺与模具设计【 M】 . 北京 . 科学出版社， 2007【 2】冯炳尧 韩泰荣 蒋文森编 模具设计与制造简明手册【 M】. 上海 . 上海 科学技术出版社【 3】冲模设计手册编写组编冲模设计手册【 M】 . 北京 . 机械工业出版 社， 2001【4】林承全 胡绍平主编冲压模具课程设计指导与范例【 M】 . 北京 . 化学工 业出版社， 2008【 5】曹立文 王东 丁海娟 郭士清编实用冲压模具设计手册【 M】 . 北京 . 人 民邮电出版社 . 2007
