落料拉深桶形件模具设计说明

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1、. . . 模具设计说明书 班 级 姓 名 学 号 指导教师 时 间 2012年9月 目录1 工艺方案分析与确定1.1 拉深件工艺性分析-31.2 确定工艺方案1.2.1计算毛坯尺寸-51.2.2判断拉伸次数-61.2.3确定首次拉深的毛坯和工序尺寸-71.2.4确定工序加工方案-81.2.5排样方法与材料利用率-92 确定工艺力2.1拉深力计算-112.2落料力计算-122.3推件力和卸料力计算-122.4压力机的公称压力计算-122.5压力机的预选-123 模具工作部分尺寸的计算与凸模通气孔的尺寸3.1 冲裁模工作部分尺寸计算3.1.1 确定模具压力中心-133.1.2 确定冲裁间隙与凹凸

2、模刃口尺寸公差计算-133.1.3落料凹模的外形尺寸确认-143.2 拉深模工作部分尺寸计算3.2.1 拉深模的间隙-143.2.2 拉深模的圆角半径-153.2.3 凸、凹模工件部分的尺寸和公差-153.2.4确定凸模的通气孔-153.3模具结构型式选择-154 主要工件部件结构尺寸4.1 落料凹模设计-164.2 拉深凸模设计-174.3 凸凹模设计-185 装配图-206 参考文献-20模具设计说明书1 工艺方案分析与确定1.1 拉深件工艺性分析根据设计的要求如下：生产批量：大批量；材料：1Cr18Ni9Ti 不锈钢；材料厚度：0.5mm;零件简图：图1-1 无凸缘圆筒工件表1-1 拉伸

3、件的圆角半径分析设计的零件，该零件外形简单，尺寸精度与冲裁断面质量要求均不高。参考图1-1所示零件为无凸缘圆筒形件。（1）要求形尺寸，料厚t=0.5mm，没有厚度不变的要求；零件的形状简单、对称，底部圆角半径r=1.5mmt，参考表1-1知，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求。 （2）尺寸为自由公差。采用普通的冲裁加工工艺修边便能满足要求。 （3）筒休拉深深度H（含修边余量）不宜大于2d（d为筒体直径），当一次可拉成时，其高度H最好为： H（0.50.7）d 本套筒修边余量由参考文献1，表7-4查的修边余量为1.0mm，H=5+1=6mm0.017=0.045（1-m），可知普通平端凹模拉深时

4、不会出现起皱现象，故拉伸时不采用压边圈。查参考文献2 170页表5-3得不锈钢首次拉伸的极限拉深系数为 0.52 ,故可以一次拉出。1.2.3确定首次拉深的毛坯和工序尺寸工序直径：调整拉伸系数，查冲压模具设计与制造P149页表4-10得,选定拉深系数为m=0.55。确定首次拉深的毛坯和工序尺寸，则工序直径为=0.55120.44=66.24mm工序底部圆角半径取值=0.8mm 工序件高度为零件的高度加上余量的高度即 H1=30.5mm将上述按中线尺寸计算的工序件尺寸换算成零件图一样的标注形式后，所得各工序件的尺寸如图1-3所示。图1-3a 坯料 图1-3b 拉深后图1-3 无凸缘圆筒件各次工序

5、尺寸1.2.4确定工序加工方案在对冲压件进行工艺分析的基础上，拟定出几套可能的工艺方案。通过对各种方案综合分析和相对比较，从企业现有的生产技术条件出发，确定出经济上合理、技术上节实可行的最佳工艺方案。确定冲压件的工艺方案时需要考虑冲压工序的性质、数量、顺序、组合方式以与其他辅助工序的安排。可以有两种工艺方案：方案一：先落料，再拉深，再修边。采用单工序模生产。方案二：落料拉深复合，再修边。采用复合模+单工序模生产。根据上述计算结果，此零件需要落料（制成18.48mm的坯料）、一次拉伸和修边共三道工序。没有冲孔，翻边弯曲等工序，且该零件首次拉伸高度较小，坯料直径（18.48）和拉深后的圆筒直径（1

6、1.5）差值较小，为提高生产率，保证冲压件质量的前提下，工序数应尽量减少，可将坯料的落料和拉深复合。因此，考虑该零件的冲压工艺工序为：落料拉深，修边，两道工序。根据冲压工序顺序原则知一般先拉深大尺寸外形，后拉深小尺寸形。整形工序、校平工序、切边工序，应放在基本成形以后。综上所述：该零件的冲压工艺方案为方案二：落料拉深修边。1.2.5排样方法与材料利用率排样方法采用有废料排样，使工件与工件之间，工件与条料侧边之间都存在有搭边废料，这样可以保证冲裁质量，也能使模具寿命延长，但材料利用率比较低。搭边值查参考文献2，87页，表3-17可知，当选用A型排料时，由于板料厚度为0.5mm，所以搭边值a=0.

7、8mm，a1=1.0mm。送料步距由图可知L=D+a=18.48+0.8=19.28条料宽度查参考文献2，89页，表3-18可知在板料厚度为0.5mm时，由参考文献2，88页，公式3-24可知条料宽度为裁板方法参考GB/T708-1988，板料规格选取计算可知，若采用纵裁每板可裁2695个毛坯，若采用横裁每板可裁2660个毛坯。由此可知选用纵裁的材料利用率会更高，因此选用纵裁。材料利用率每个毛坯的面积为：材料利用率为：2 确定工艺力2.1拉深力计算根据计算公式F=计算，查表得不锈钢的强度极限=600MPa，已知m=0.622，查参考文献一，191页，表7-18取=0.62，=0.79。将=0.

8、79，d=12mm，t=0.5mm，=600MP代入上式，即P=0.793.14120.5600=8930.16（N）2.2落料力计算落料力，L=D=3.14*18.48=58.03mm，故=58.03*0.5*600*0.9=15.67（KN）2.3推件力和卸料力计算推件力卸料力2.4压力机的公称压力计算根据深拉深时，由于拉升高度不大，取，则压力机的公称压力为1.8(+)1.8(+)=1.8(514+8930)=17KN故压力机的公称压力要大于125kN。2.5压力机的预选选择压力机公称压力时，应该使落料力和拉深力分别在压力机的许用公称压力围，而不是简单的将落料力与拉深力相加后去选择压力机。

9、落料时，欲使压力机的精度高保持良好的工作状态，最好在公称压力的80%以下使用。根据模具型号与技术参数表1.14，可预选选择公称压力为63KN的J23系列开式可倾压力机。其参数如下：滑块行程：35mm行程次数：170次/mm最大封闭高度：170mm封闭高度调节量：30mm主电机功率：0.75kw3 模具工作部分尺寸的计算与凸模通气孔的尺寸3.1 冲裁模工作部分尺寸计算3.1.1 确定模具压力中心由于本产品为对称形状制件，压力中心位于制件轮廓图形的几何中心上。3.1.2 确定冲裁间隙与凹凸模刃口尺寸公差计算由于工件厚度为0.5mm，且未注公差，查表知可按IT8计算。查参考文献一，表3-2知落料与冲

10、孔模刃口间隙mm，mm凸凹模的制造公差由参考文献一，表3-16查得在基本尺寸为大于18mm小于30mm，凸模公差 ， 。由于故采用凸模与凹模配合加工方法，因数由参考文献二，表3-14查得X=0.75，则：3.1.3落料凹模的外形尺寸确认由参考文献二 93页经验公式，查参考文献二，93页表3-21取K=0.3，得：凹模厚度 由于凹模厚度小于10mm，H取10mm。凹模壁厚 凹模板边长为L=b+2C=18.48+2*（17）=52.48mm根据工件的尺寸可估算凹模的外形尺寸： 78mm3.2 拉深模工作部分尺寸计算3.2.1 拉深模的间隙查参考文献二，公式5-49得拉深模的单边间隙为：c=（1.1

11、1.25）t，取Z=1.15t=0.575（mm）,则拉深模的间隙2Z=20.575=1.15（mm）。3.2.2 拉深模的圆角半径凹模的圆角半径，由公式知：；凸模的圆角半径等于工件的圆角半径，即=r=1.5(mm)。3.2.3 凸、凹模工件部分的尺寸和公差由于工件要求形尺寸，则以凸模为设计基准。由公式计算。将模具公差按IT8级选取，取，将d=12mm，=0.75代入上式，则凸模的尺寸为=12.3间隙取在凹模上，将d=12mm，=0.75，Z=1.15mm代入上式，则凹模的尺寸为=13.453.2.4确定凸模的通气孔根据凸模直径大小小于30mm，取得凸模的通气孔直径为3mm。3.3模具结构型式

12、选择采用落料、拉深复合模，考虑落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚能保证足够强度，故可采用复合模。落料、拉深复合模常采用下图所示的典型结构，即落料采用正装式，拉深采用倒装式。对于生产该模具，由于拉深深度不算大，材料也不厚，因此采用弹性卸料较合适。考虑到装模方便，模具采用后侧布置的导柱导套模架。4 主要工件部件结构尺寸4.1 落料凹模设计设计要点：、外形尺寸和厚度；需有两个螺纹孔，以便与下模板固定；需两个与下模板同时加工的销钉孔；有个挡料销用的销孔；标注尺寸精度、形位公差与粗糙度，具体尺寸与零件材料等相关信息见零件图。4. 1 落料凹模4.2 拉深凸模设计设计要点：设计外形尺寸；一般要有出气孔；需要两个螺纹孔与下模座固定；标注尺寸精度、形位公差与粗糙度，具体尺寸与零件材料等相关信息见零件图。4. 2 拉深凸模4.3 凸凹模设计设计要点：设计、外形尺寸；需要两个螺纹孔，以便与上模座固定；要有两个以上模座与垫板同时配做的销孔；标注尺寸精度、形位公差与粗糙度，具体尺寸与零件材料等相关信息见零件图。4. 3 落料拉深凹凸模5 装配图5. 16 参考文献：1. 牟林、胡建华. 冲压工艺与模具设计M. 中国林业. 2007,9. 2. 翟平. 飞机钣金成形原理与工艺M. 西北工业大学. 2012,1.3. 徐振坤. 冲压模具设计与制造M. 化学工业. 2003,821 / 21