模具设计与制造论文1

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1、带凸缘圆筒形件拉深模设计（论文）郑州轻院轻工职业学院专科毕业设计（论文） 题 目 带凸缘圆筒形件拉深模设计学生姓名 鲁 斌 专业班级 模具设计与制造1班 学 号 10105077 系 别 轻化工程 指导教师(职称) 张改卿（讲师、工程师） 完成时间 2013 年 4 月 16 日 带凸缘圆筒形件拉深模设计摘 要随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本文针对带凸缘圆筒形零件的拉伸工艺性及拉伸工序过程，列举其中一次拉深并完成模具设计。介绍了筒形零件冷冲压成形过程，经过对筒形零件的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法

2、完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。同时具体分析了模具的主要零部件的设计，冲压设备的选用，凸、凹模间隙调整。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。关键词 冲压件/带凸缘圆筒形拉伸件/拉伸工艺/拉深模设计WITH FLANGE CYLINDRICAL DEEPDRAWING DIE DESIGNABSTRACTAs Chinas industrial development unceasingly, the mold industry also ap

3、pears more and more important. This paper belt of flange cylindrical parts stretching manufacturability and stretching process process, list one time deep drawing and complete the mold design. Cold stamping process of cylindrical parts is introduced, after mass production of the cylindrical parts, p

4、arts quality, parts structure, and use requirement analysis, research, according to not reduce the usability for the premise, to identify it for stamping parts, complete parts processing, with stamping method and the brief analysis of the blank shape, size, layout, cutting board, deep drawing, stamp

5、ing process in nature, the determination of number and order. The technology force, pressure center, mold working parts dimension and tolerance of calculation, and design the mold. At the same time, concrete analysis of main components of the mold design, the selection of stamping equipment, convex

6、and concave die clearance adjustment. Lists the mould needs a detailed list of spare parts, and gives the reasonable assembly drawing. KEYWORDS stamping parts, flange cylindrical stretching, stretching, deep drawing die design process 目 录1 前言11.1 模具的概论11.1.1 冲压与冲模11.1.2 我国冲压现状与发展方向21.1.3 国外模具发展趋势及行业

7、特点21.1.4 模具设计及加工技术的现状31.1.5 冲模分类41.1.6 冲模的零部件41.2 冲压件工艺分析51.2.1 冲压加工的经济性分析51.2.2 冲压件的工艺性分析51.3 本设计要求62 工艺方案72.1 工艺性分析72.1.1 拉深件的结构与尺寸72.1.3拉深件材料72.2 设计方案的确定73 主要工艺参数计算83.1 确定排样、裁板方案83.1.1 工艺分析83.1.2 确定修边余量83.1.3 坯料直径83.1.4 排样93.1.5 压力中心的确定103.2 拉深工艺的计算103.2.1 压边103.2.2 总拉深系数103.2.3 预算拉深次数103.2.4 确定首

8、次拉深工序件尺寸113.2.5 确定拉深次数及以后各次拉深的工序件尺寸123.2.6 第二次拉深直径和高度133.2.7 第三次拉深直径和高度133.2.8 修边143.2.9 拉深速度143.3 工艺力计算143.3.1 拉深力143.3.2 压料力153.3.3 压力机公称压力153.4 压力机的选择163.4.1 初选压力机163.4.2拉深功163.4.3压力机电动机功率163.4.4功率校核174 拉深模设计174.1拉深模具结构设计174.2模具工作部分尺寸计算174.2.1 凸凹模间隙174.2.2 凸凹模圆角半径174.2.3凸凹模工作尺寸及公差174.3标准件的选取184.3

9、.1 模 架184.3.2下模座194.3.3上模座194.3.4 导柱、导套194.3.5 销钉194.3.6 螺钉204.3.7 模柄204.3.8带螺纹推杆（顶杆）204.3.9 打杆204.3.10 打杆螺母214.3.11 橡胶的选取214.3.12 橡胶螺杆224.3.13 ；螺杆螺母224.3.14 模柄紧固螺钉224.4模具非标准件的设计224.4.1 拉深凸模的设计224.4.2拉深凹模的设计234.4.3 凸模固定板设计244.4.4压料圈的设计244.4.5推件块的设计244.4.6 托板的设计255 压力机的校核256 模具装配图26结束语27致 谢28参考文献29VI

10、带凸缘圆筒形件拉深模设计（论文）1 前言板料冲压是金属加工的一种基本方法，他用以生产各种板料零件，具有生产效率高、尺寸精度好、重量轻、成本低并易于实现机械化和自动化等特点。在现代汽车、拖拉机、电器电机、电子仪表、日用生活用品、航空航天以及国防工业等各个工业部门中均占有越来越重要的地位。冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面还是在经济方面都具有许多独特的优点，其生产出来的工件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗的特点，是其他加工方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集新产品，其制造是单间小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高

11、、生产成本高的特点。所以只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成型加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。由于冲压加工具有上市突出的有点，因此在批量生产中得到了广泛应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业机敏用工业生产中比不得少的加工方法。冲压工序根据材料的变形特点可分为分离工序好变形工序两类。分离工序是指坯料再冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序包括：切断、落料、冲孔、切口、切边、剖边等。成型工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未达到强度极限，是坯料发生塑性变形，成为居于有定形状尺寸与精度制件的加工工序。成型

12、包括：弯曲、拉深、翻边、旋转、校平、压花等。1.1 模具的概论模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。1.1.1 冲压与冲模冲压是在室温下，利用安装在压力机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加工方法。在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具。冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样”上午关系，若没有符合要求的冲模，就不能生产出合格的冲压件；没有先进的冲模，先进的冲压成形工艺就无法实现。在冲压零件

13、的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。生产的制件所表现出来的高精度，高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单位小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。由于冲压加工具有上述突出特点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要

14、的地位，是国防工业及民用工业中必不可少的加工方法。1.1.2 我国冲压现状与发展方向目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和

15、常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。至今，我国模具制造行业的产值已经超过机床工业。有关板料冲压技术方面的问题愈来愈为人们所关注，相应的冲压工艺理论的研究及冲压加工机理的探讨也随之不断深化，如何从冲压工序基本应力与变形状态的分析着手，改善冲件的质量精度，并提高模具的使用寿命也就显得愈为重要。1.1.3 国外模具发展趋势及行业特点1. 国外模具发展趋势：1988年美国日本,西德的模具产值分别达到62亿美元,83亿美元,4亿美元,比1957年增长了约100倍,并超过了这些国家机床工业的产值。据有关资料介绍,工业

16、发达国家的工业产品生产中。对模具的需求量日益增多,美国,日本约有4050的工业产品的生产需用模具国际市场中模具的贸易量十分可观.近年来,由于工业发达国家的工费用增加,模具生产有向东南亚国家转移的趋势。日本的生产以高,精模具为主,需要人工劳动量大的模具则依靠进口解决.以模具出口大国日本为例,其1980年模具进口额为24.98亿日元,至1989年已上升到132.32亿11元。十年间提高了5.3倍由此可见,中低档模具的国际市场潜力十分巨大,只要我国模具的质量能有提高,交货期能有保证,模具出口的前景是十分乐观的.此外,国际市场对塑料模具模架及模具标准件的需求量也很大,目前我国只有塑料模具模架有少量出口

17、。2.模具行业特点：(1).随着科学技术的发展,模具行业已由劳动密集型逐步3转化为技术劳动密集型。(2).尽管模具行业已应用了先进的数控设备,检验仪器和计算机辅助设计/分析/制造软件,但仍然需要高技艺的劳动。所以,模具行业又是高技术和高技艺紧密结合的一十行业。(3).为适应不同制品的需要,模具的种类繁多,从设计,制造工艺,装备以至原材料都各不相同所以企业生产的模具宜专而不宜全,规模宜小而不宜大。(4).模具基本上是单件生产。即使是生产专业化的模具企业,在生产同一类模具时,也会由于不同模具的精度要求,复杂程度,加工难度等的不同而需要变化设备的配置和工程的安排。因此,模具企业还应在专业化的基础上实

18、现生产的素性化三,市场分析据国际生产协会预测,到2009年工业品零件粗加工的75%,精加工的5%将由模具成型,可见模具在工业生产中的作用将日益重要.工业发达国家的模具行业在近四十年来取得了异常迅速的发展,已摆脱了属地位而成为独立的行业,并成为基础工业的重要组成部分。1.1.4 模具设计及加工技术的现状1. 模具设计技术：(1)工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计软件进行模具的结构设计,并普及了计算机绘图。据有差资料介绍,美国和日本75的模具厂已使用了技术,香港的模具厂也开始采用这项技术。(2)在注塑模具设计中,已开始普及应用计算机辅助工程分析软件,对塑料的流动,填充,冷却情况及模

19、具的浇口配置,浇道大小,冷却加热系统和模具的刚度,强度等进行科学的分析和计算,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。(3)国外的注塑模具中,多型腔,多层,大型精密模具已占50%,不仅提高了生产效率,而且节省了大量塑料原料。2.模具加工技术(1)国外已大量使用数控机床,应用计算机辅助加工软件和数控编程技术对模具,特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进行加工,使模具的质量和附加值大为提高。模具的加工周期减少6以上,成本降低3以上,生产效率提高60以上为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求,国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进了实用阶段。(3)模具标准化程度日益提高,模具标准模架

20、及模具标准件的应用日益普及,已实现商品化。(4)模具结构更多地采用新技术,如注塑模具的热流道技术等。(5)针对不同制品的要求,开发出适用于各种不同模具的专用模具钢,并实现商品化。(6)根据模具生产的特点,模具企业向小而专的方向发展。如日本现有11656家模具企业,小厂有11142家,占总数的95.5%,百人以上的仅有65家。占总数的54%韩国有1570家模具企业仅占总数的9%；新加坡有460家模具企业仅占总数的3香港有6500家模具企业也占总数的0.46%。1.1.5 冲模分类根据工艺性质可分为：冲裁模、弯曲模、拉深模、成型模。冲裁模是指沿封闭或长空的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔

21、模、切断模、切口模、切边模、剖切模等；弯曲模是指板料毛坯或其他坯料沿着直线或弯曲线产生弯曲变形，从而获得一定角度或形状的工件的磨具；拉深模是把板料毛坯制成开口空心件进一步改变形状和尺寸的模具；成型模具是指将毛坯或半成品工件按凸凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。根据工序组合成都分，可分为单工序模、复合模、和级进模。单工序模是指在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具，复合模是指只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具；级进模又称连续模，是指在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次

22、完成两道或两道以上冲压工序的模具。1.1.6 冲模的零部件通常模具由两类零件组成，一类是公益零件，这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括工作零件、定位零件、卸料与压料零件等；另一类是结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括导向零件、紧固零件、标准件及其他零件等。1.2 冲压件工艺分析产品零件图是分析和制定冲压工艺方案的重要依据，设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图人手。分析零件图包括技术和经济两个方面：1.2.1 冲压加工的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高，

23、操作简单等一系列优点而广泛使用。由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用，批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能有更好的经济效果。例如在零件上加工孔，批量小时采用钻孔比冲孔要经济；有些旋转体零件，采用旋压比拉深会有更好的经济效果。所以，要根据冲压件的生产纲领，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。1.2.2 冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。良好的工艺性应保证材料消耗少，

24、工序数目少，模具结构简单，且寿命长，产品质量稳定，操作简单，方便等。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的是冲压件结构尺寸和精度要求，如果发现零件工艺性不好，则应在不影响产品使用要求的前提下，向设计部门提出修改意见，对零件图作出适合冲压工艺性的修改。 另外，分析零件图还要明确冲压该零件的难点所在，对于零件图上的极限尺寸，设计基准以及变薄量，翘曲，回弹，毛刺大小和方向要求等要特别注意，因为这些因素对所需工序的性质，数量和顺序的确定，对工件定位方法，模具制造精度和模具结构形式的选择，都有较大影响。冲压工艺设计是针对具体的冲压零件，首先从其生产批量、形状结构、尺寸精度、材料等方面入手，进行冲压工艺性

25、审查，必要时提出修改意见；然后根据具体的生产条件，并综合分析研究各方面的影响因素，制定出技术经济性好的冲压工艺方案。其设计流程主要包括冲压件的工艺分析和冲压工艺方案制定两大方面的内容。在综合方析，研究零件成形性的基础上，以材料的极限变形参数，各种变形性质的复合程度及趋向性，当前的生产条件和零件的产量质量要求为依据，提出各种可能的零件成形总体工艺方案。根据技术上可靠，经济上合理的原则对各种方案进行对比，分析，从而选出最佳工艺方案（包括成形工序和各辅助工序的性质，内容，复合程度，工序顺序等），并尽可能进行优化。1.3 本设计要求本论文设计带凸缘筒形零件拉伸模具，尺寸如图1-1所示：图 1-1材料：

26、10料厚：1.5mm生产纲领：大批量生产技术要求：1、 毛刺小于0.1mm；2、 表面平整； 完成以下工作内容：1、 冲压工艺性分析；2、 确定合理的冲压工艺方案；3、 进行必要的工艺计算；4、 确定模具结构形式，进行模具总装设计，完成模具图；2 工艺方案2.1 工艺性分析2.1.1 拉深件的结构与尺寸（1） .此拉深件为带凸缘圆筒形拉伸件，应拉深部分结构简单对称。（2） 拉深件凸缘上孔到侧壁的距离，满足凸缘孔孔边到侧 壁的距离要求， 即： 底部上孔到侧壁的距离，满足底部孔孔边到侧壁的距离要求， 即： （3） 拉深件底与壁、凸缘与壁的圆角半径： r=5mm R=5mm 符合rt、R2t的要求，

27、可不加整形工序2.1.2拉深件的精度 查【1】表1-1及零件图可知：尺寸 1.5 116 88 11 R5 r5 18.5 均为自有公差。 其中： 低于IT15级精度 55 低于IT14级精度 故：拉伸件尺寸精度符合一般要求。2.1.3拉深件材料 此拉深材料为10钢，查【2】表1-3，查得10钢屈服比 其数值较小，拉伸性能较好，易于成型。2.2 设计方案的确定 由于该工件外形尺寸中凸缘孔所标尺寸为外形尺寸，所以要最后对凸缘进行冲孔。该工件包括落料、拉深、冲孔三个基本工序，可有以下两种工艺方案： 方案一：先落料，再拉深，再冲孔，采用单工序模生产； 方案二：落料、拉深复合，再冲孔，采用复合模+单工

28、序模生产。 方案一模具结构简单，但三道工序需要三副模具，成本高而且生产效率低，难以满足大批量生产要求；方案二中虽说需要两副模具，但模具生产利用率高，第二幅冲孔模结构简单，便于设计，且生产效率高，也便于保证精度。通过对上述二种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。3 主要工艺参数计算3.1 确定排样、裁板方案3.1.1 工艺分析材料料厚t=1.5，故计算时所需尺寸按中性层尺寸。 拉深件材料：10钢；料厚t=1.5mm；凸缘外径为；圆筒件的中径圆筒件的外径；凸缘及底部圆角半径R=5mm；筒高；中高H=60mm。3.1.2 确定修边余量 选取修边余量：查【3】表4.8， 当 时，选取修边余量

29、 则实际外径为： 116+21.8=119.6mm3.1.3 坯料直径 按【3】表4.14序号20提供的公式，出算坯料直径为： = =153.3mm 按第一次拉入凹模材料比零件最后拉深部分实际所需材料多5%来计算，坯料直径应修正为： D=3.1.4 排样考虑到操作方便，排样采用单排。查【2】表3-18可得：搭边值：条料两边a=1.2mm，进距方向=1mm进距 h=D+ =157+1=158mm条料宽度 b=D+2a =157+21.2=159.4mm选用板料规格：1.55001000若纵排：条数 =B/b =500/159.4=3条 余21.8mm 每条个数 =A-/h =1000-1/158

30、=6个 余51mm 每板总个数 = =36=18个 材料利用率 =183.14（157/2）/5001000100% =69.66%若横排： 条数 =A/b =1000/159.4=6个 余43.6mm 每条个数 =B-/h =500-1/158=3个 余25mm 没板总个数 =36=18个 材料利用率 =183.14（157/2）/5001000100% =69.66%由此可见，无论横裁还是纵裁，两种方案的材料利用率都是69.66%，且该零件没有纤维方向性的考虑，故可随意采用横裁或者纵裁。排样图（简易）如图3-1：图3-13.1.5 压力中心的确定由于是圆形工件，凸缘孔呈圆周分布，且两两夹角

31、120，底部孔圆心与坯料圆心重合，故该工件压力中心为坯料圆心，简易图如图3-2所示。图 3-23.2 拉深工艺的计算3.2.1 压边 坯料相对厚度，故首次应采用压边装置。3.2.2 总拉深系数=58/157=0.3693.2.3 预算拉深次数 由【3】表4.29，及、 t/D100=1.5/157100=0.955 查得一次拉深最大相对高度为0.32，又，很明显：0.7960.32，故该零件不满足一次拉深成型的条件，即： ，需多次拉深成型。3.2.4 确定首次拉深工序件尺寸 初定 =119.6/=1.3，查【2】表5-14，得： =0.53，取=0.54则： 0.54157=84.78mm初定

32、第一次拉深 按【2】公式（5-18），可得首次拉深高度为：（n=1、2、3n） （5-18）其中，是第1、2、3、n次的拉伸工序件高度；D为坯料直径；是第1、2、3n次的拉深直径；是第1、2、3、n次的拉伸件的底部圆角半径； 是第1、2、3、n次的拉伸件的凸缘圆角半径。则： =35.66mm 验算所取是否合理： 根据t/D100%=0.955； 查【2】表5-15，可知，又因为=35.66/84.78=0.42，故所取是合理的。 则工序件第一次拉深： 不计孔尺寸第一次拉深后圆筒形件尺寸如图3-3所示：图 3-33.2.5 确定拉深次数及以后各次拉深的工序件尺寸 查【2】表5-16得： 则： =

33、0.7584.78=63.6mm =0.7863.6=49.6mm 又： =49.6=56.5 故需三次拉深成形 调整各拉伸系数以后各拉深工序件圆角半径取3.2.6 第二次拉深直径和高度 第二次拉伸 =0.79，圆筒中径 =84.780.79=66.98mm，圆筒外径=68.48mm。 设第二次拉深时多拉入3%的材料（其余2%的材料返回到凸缘上），求出坯料直径为： 第二次拉深高度： = =39.06mm不计孔尺寸第二次拉深后圆筒形件尺寸如图3-4所示：图 3-43.2.7 第三次拉深直径和高度 第三次拉深 =0.84，圆筒中径 =84.78,0.84=56.5mm，圆筒外径=58mm。设第三次

34、拉深时多拉入1.5%的材料（其余0.5%的材料返回到凸缘上），求出坯料直径为：第三次拉深高度： = =46.67mm 接近45mm。3.2.8 修边 完成第三次拉深后应将凸缘修正并冲孔到工作尺寸116mm，如图3-5所示：图 3-53.2.9 拉深速度 查【3】表4-49，可得： V=10m 3.3 工艺力计算 该文选择设计的是第三次拉深模，故以下所显示的数据都是第三套模具设计所必需的数据（前面复合模及第一次拉深模所用到的尺寸，此处不作为计算要点）。3.3.1 拉深力 拉深力根据【2】式（5-7）计算： F= （n=2、3、n） （5-7） 式中： F-拉深力，N； 、-各次拉深工序件直径，m

35、m； t-板料厚度，mm； -拉伸件材料的抗拉强度，MPa，见【2】表1-3，此处取=400MPa； -修正系数，与拉深系数有关，见【2】表5-12，此处取=0.7。 则： F= =0.73.1456.51.5400=74512.2N3.3.2 压料力 压料力根据【2】式（5-10）计算： F= （n=2、3） （5-10） 式中 F-压料力，N； P单位面积压料力，MPa，见【2】表5-13，此处取p=2.5； 、-各次拉深工序件直径，mm。 则： F= =3.142.5/4 =2539.6N3.3.3 压力机公称压力 根据【2】式（5-12）和=F+ F， 即： P(1.8 2) （5-1

36、2） 在此取1.8倍。 则： P1.8（F+ F）=1.8（74512.2+2539.6） =138.69KN 故所选压力机的工称压力应大于或等于138.69KN。3.4 压力机的选择3.4.1 初选压力机由于该制件为小型制作，且精度要求不高，因此选用开式机械压力机，它具有工作台面三面敞开，操作方便，成本低廉。根据总压力选择压力机，由前面已经算得的数据，所以压力机公称压力,滑块行程S2=245=90mm，及模具闭合高度要满足行程要求，查【2】表1-7提供的压力机公称压力中初选第二次拉深压力机的型号为：J23-803.4.2拉深功 拉深功按【2】式（5-13） 即： W=Ch/1000 (5-1

37、3) 式中： W-拉深功，J； -最大拉深力（包含压料力），N； h凸模工作行程，mm； C系数，与拉深力曲线有关，C值可取0.6-.08，此处取0.7。 则： W=Ch/1000 =0.7（74512.2+2539.6）45/1000 =2427.1317J 3.4.3压力机电动机功率 压力机电动机功率可按【2】式（5-14）来计算， 即： P=KWn/（601000） （5-14） 式中 P-电动机功率，kw； K不均衡系数，K=1.2 1.4，此处取1.3； -压力机效率，=0.6 - 0.8，此处取0.7； -电动机效率，=0.9 - 0.95，此处取0.93； n压力机每分钟行程次数

38、。 则： P=KWn/（601000） =1.32427.131745/（6010000.70.93） =3.64kw3.4.4功率校核校核原理：若所选压力机的电动机功率小于计算值，则应另选更大规格的压力机。由压力机技术参数可知P=7.5kw P=3.64km.故所选压力机合适。4 拉深模设计4.1拉深模具结构设计本套模具采用拉深模倒装结构。其压料圈兼起压边和定位的作用，另设有打杆装置，当模具在拉伸返回的过程中，制件由顶件块推出。该结构具有操作方便，出件畅通，生产率高等优点，但弹性卸料装置使模具结构复杂化且体积较庞大。因此，要考虑到压力机工作台面是不是满足要求的问题。4.2模具工作部分尺寸计算

39、4.2.1 凸凹模间隙 由【2】表5-28可查得凸凹模单边间隙为： z=（1 1.05）t， 取z=1t=11.5=1.5mm4.2.2 凸凹模圆角半径 因该模具是最后一次拉深，故凸凹模圆角半径应与拉深件相一致，故凸模圆角半径 =5mm；凹模圆角半径 r=5mm。4.2.3凸凹模工作尺寸及公差 由于工件要求内形尺寸，故凸凹模工作尺寸及公差应分别按【2】式（5-46）、式（5-47）计算， 即： d =（） （5-46） d =（+2z） （5-47） 式中： d-凹模工作尺寸； d-凸模工作尺寸； d-拉深件的最小内形尺寸； z凸、凹模单边间隙； 拉深件的公差； -凸、凹模的制造公差，可按IT

40、6 IT9级确定，或查【2】表5-29确定。 经计算和查表确定 则带入得： d =（） =（55+0.40.1） =55.04 取d=55 d =（+2z） =(55+0.40.1+21.5) =58.04 取d=584.3标准件的选取4.3.1 模 架根据【2】表1-7所示压力机参数，查【3】表15.1，选中间导柱圆形模架，查【3】表15.4选中间导柱圆形模架，材料为HT200，凹模周界=400mm、闭合高度305 - 350mm、级精度的中间导柱圆形模架： 模架 400305 - 350GB/T 2851.6与模架相关联的另外标准件的代号： 下模座 40075 GB/T 2855.12 上

41、模座 40060 GB/T 2855.114.3.2下模座由模架的选取确定下模座的代号，查【3】表5-15确定：下模座40075 GB/T 2855.12，材料：HT200 其详细参数如下：HhSRdt4007545410510475651151004550M20-6H403804.3.3上模座由模架的选取确定上模座的代号，查【3】表5-15确定：上模座40060 GB/T 2855.11，材料：HT200 其详细参数如下：HhSRDt4006035410510475651151006065M20-6H403804.3.4 导柱、导套 由于本设计凸凹模单边间隙z=1.5mm，间隙较大，所以对模

42、具导柱、导套不作精密要求，此模具不设计套柱、导套。4.3.5 销钉 查【4】表14-16选定销钉标准件： 公称直径d=16mm、长度l=95mm、材料为35钢、热处理硬度28 38HRC，表面氧化处理的A型圆柱销；销 GB/T 117-2000-A1695（共需四个）4.3.6 螺钉 查【4】表13-14选定螺钉标准件： 螺纹规格d=M16、公称长度l=60mm、性能等级为8.8级、表面氧化的内六角圆柱头螺钉，材料为45钢，热处理硬度：35 45HRC,标注为：螺钉 GB/T 70.1-2000 M1660(共需四个)4.3.7 模柄 根据所选压力机模柄孔尺寸d=60mm,l=80mm,查【3

43、】表15.18，所选模柄尺寸如下： 直径d=60mm、L=142mm的C型凸缘模柄： 模柄 C60 JB/T 7646.3 材料为：Q235 具体数据如下：dLLLh6014296235151011322134.3.8带螺纹推杆（顶杆） 根据【3】表15.43选取尺寸如下：直径d=M10mm、长度L=180mm，材料为45钢、热处理硬度43 48HRC，带螺纹推杆：推杆 M10180 JB/T 7650.24.3.9 打杆 由模柄尺寸=15mm，查【3】表15.43选取： 直径d=M14、长度L=220mm，材料为45钢，热处理硬度43 48HRC,带螺纹推杆： 推杆 M14220 JB/T

44、7650.24.3.10 打杆螺母 结合打杆尺寸参考【4】表13-19选取： 螺纹规格D=M14、性能等级为9级、不经表面处理、A级的型六角螺母，材料为45钢，热处理硬度35 45HRC：螺母 GB/T 61752000 M14 4.3.11 橡胶的选取橡胶主要是提供第三套拉深模具的压边力，为保证橡胶正常工作，应使橡胶的预压力大于或等于压边力Q，即： F橡胶的压力与压缩量之间不是线性关系，压缩时产生的压力按下式计算：F=Ap式中： A橡胶的横截面积，mm。 p橡胶的单位压力，在此按压缩量30%选取，【2】表3-35选取种类聚氨酯橡胶，单位压力为4.2MPa故：橡胶横截面积A=F/p=4500/

45、4.2=1071mm故： r=18.5mm又预压力应大于压边力，查【3】表15-40取标准直径D=60mm。由于所选直径比计算值相差较大，故只要中间螺杆直径不是很大就不用考虑中间螺杆的直径带来的误差。预压缩量高度查【2】式（3-47）取：标记为：直径D=60mm、d=16.5mm、厚度H=50mm的聚氨酯弹性体： 聚氨酯弹性体 6016.550 GB/T 2867.9=81 （需三个）则：橡胶具体数据：DdHD6016.550784.3.12 橡胶螺杆 根据橡胶H尺寸，查【3】表15.43确定代号为：直径d=M16、长度L=200mm，材料为45钢，热处理硬度43 48HRC,带螺纹推杆： 推

46、杆 M16200 JB/T 7650.24.3.13 ；螺杆螺母结合打杆尺寸参考【4】表13-19选取： 螺纹规格D=M16、性能等级为9级、不经表面处理、A级的型六角螺母，材料为45钢，热处理硬度35 45HRC：螺母 GB/T 61752000 M16 4.3.14 模柄紧固螺钉 查【4】表13-14选定螺钉标准件： 螺纹规格d=M12、公称长度l=35mm、性能等级为8.8级、表面氧化的内六角圆柱头螺钉，材料为45钢，热处理硬度：35 45HRC,标注为：螺钉 GB/T 70.1-2000 M1235(共需三个)4.4模具非标准件的设计4.4.1 拉深凸模的设计 拉深凸模的长度=凸模固定

47、板的厚度+压料圈高度+工作部分的长度+自由尺寸。 凸模工作部分长度为45mm，为保证修模余量及顺利排气，留13mm自由尺寸，即拉深凸模长度为140mm，材料45。 根据凸模直径大小，取通气孔直径为5mm。 结构如4-1所示： 图4-14.4.2拉深凹模的设计 拉深凹模的工作部分长为45mm，由于在凹模内要安装打料块且与打杆相连，为保证修模余量且能正常工作，在凹模内留20mm自由尺寸，即拉深凹模高为65mm，外径150mm，材料45，如图4-2所示：图4-24.4.3 凸模固定板设计 设定凸模固定板厚为30mm，外部尺寸D=150mm，材料45，如图4-3所示：图4-34.4.4压料圈的设计 根

48、据模具工作尺寸，设定压料圈内径d=55mm，外径d=65mm，高H=52mm，外边缘厚h=12，整体外径D=150mm.材料35，如图4-4所示：图4-44.4.5推件块的设计 打块与打杆相连，设定外径D=55mm，厚H=15mm，中间螺纹孔直径d=M12，材料45，如图4-5所示：图4-54.4.6 托板的设计 根据对橡胶、橡胶螺杆的尺寸分析，设定橡胶上托板h=10mm，下托板h=10mm,外径均为160mm，材料45，如图4-6所示：图4-65 压力机的校核公称压力：800KN滑块行程：130mm最大闭合高度：380mm最小闭合高度：290mm模柄孔直径：60mm模柄孔深度：80mm模具高

49、度H340mm比压力机最小闭合高度360mm小，符合要求。压力机选用合格。6 模具装配图详见图纸装配图。 结束语通过这次模具设计，本人在多方面能力都得到了提高。这次毕业设计，综合运用了本专业所学课程的理论知识和结合生产实际知识进行一次冷冲压模具设计，通过实际设计从而培养和提高了自己的独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能，懂得了从分析零件的工艺性入手，确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了相应规范和标准，同时对各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。并提高了查阅

50、设计资料和手册的能力，熟悉了设计中的标准和规范等。在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分的乐意接受你们的批评与指正，我将万分感谢。致 谢本文是在指导老师张改卿讲师的精心指导和大力支持下完成的。张老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。在此次毕业设计过程中我也学到了许多有关设计方面的知识，对其现状和未来发展趋势有了很大的了解。参考文献【1】张秀芳，赵姝娟.公差配合和尺寸检测.北京：电子工业出版社，2009,6【2】徐政坤.冲压模具设计与制造.2版.北京：化学工业出版社，2009，5【3】郝滨海.冲压模具简明设计手册.2版.北京：化学工业出版社，2009,3【4】徐起贺.刘静香.程鹏飞.机械设计课程设计.北京：机械工业出版社，2009,430