无凸缘拉伸零件.

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1、冲压模课程设计说明书设计题目：无凸缘拉伸零件学 院：机电工程学院专 业：材料成型及控制工程学 号：设计人：指导老师：伍先明完成日期：2012年12月25日#内容摘要本设计是无凸缘拉伸件的课程设计，根据设计任务书的相关 要求，并结合自己的实习经验及课程上学习的理论知识来独立设 计完成的。本文发扬了优秀课程设计的系统严密、数据精确、图 标规范、文笔流畅、可读性好的优点。通过这一次的设计可以初 步掌握一般简单塑模的一套完整的设计方法，构成冲压模的通用 零件。选用模架时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的 性能，经济性等因素，比较不同类型、塑件的外廓尺寸，质量， 价格等，选择最适合的模架。凹模、

2、凸模的设计比较复杂，对冲 压零件的表面质量的影响很大，是冲压模设计的重点。这次设计主要介绍了冲压模的构成，灵活并全面的运用了所 学过的知识。并进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的 设计思想，冲压模设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济、工艺等方面的要求。设计中存在的不足请老师能给予意见和建议。#一、冲压件工艺性分析 1、冲压件结构分析2、冲压件尺寸精度分析及确定二、冲压工艺方案的确定 1、计算毛坯尺寸2、判断拉伸次数3、确定首次拉深的毛坯和工序尺寸 4、确定工序加工方案三、确定排样裁板方案以及材料利用计算 1、排样方式的确定2、搭边值确定3、材料利用率四、冲压力的计算五、工作零件刃口尺

3、寸的计算1、落料2、拉伸六、冲压设备的选择 1、压力机吨位计算2、滑块行程3、装模高度4、压力机功率的核算七、模具结构选择 1、冲模结构形式2、定位方式3、卸料、出件方式的选择4、导向装备的选择八、主要零部件的设计 1、工作零件2、固定零件3、卸料零件4、定位零件5、模架及其部件6、模具闭合高度校核7、模具安装尺寸校核九、模具装配图十、模具工作过程十一、设计体会和总结 冲压件工艺性分析1、冲压件结构分析根据设计的要求如下:生产批量：大批量材料：10钢材料厚度：1.2mm零件图如下：2、冲压件尺寸精度分析及确定零件形状尺寸如下：该零件精度等级IT11，查表确定各尺寸的公差值， 320对应公差为+

4、0.36mm, 16对应公差为+0.11mm.分析设计的零件，该零件外形简单，尺寸精度及冲裁断面质量要 求均不高，为无凸缘圆筒形件。(1) 要求内形尺寸，料厚t=1.2mm,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=5mmt，满足拉深工艺对形 状和圆角半径的要求。(2) 筒体拉深深度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 H为2mm, H=162d,故拉深高度不大，工艺 性良好。(3) 零件采用的10钢的拉深性能较好，易于拉深成形。综上所述，该零件的拉深工艺性较好，可用拉深工序加工。二、冲

5、压工艺方案的确定为了确定零件的成形工艺方案，先应计算拉深次数及有关工序 尺寸。板料厚度t=1mm故按中线尺寸计算。1、计算毛坯尺寸外缘拉伸属于无凸缘圆筒不变薄拉伸，虽然材料厚度有变化，但是平均值与毛坯厚度十分接近，因此，毛坯展开尺寸可根据毛坯面积 等于拉伸件面积的原则来判断。由于材料的各向异性以及金属流动条 件的差异，为了保证零件的尺寸，必须保留零件的尺寸，必须保留出 修边余量，在计算毛坯尺寸时必须计入修边余量。h/d=16/320=0.05，根据h/d数值查参考文献得修边余量为 1.2， 所以h修正为H=16+1.2=17.2mm （注:d为中径）在计算毛坯尺寸时，先把零件分割成简单的几何形

6、状，然后分别 计算各个形状的面积最后把形状的面积相加，就得到制件的总面积， 再利用圆的面积公式反推直径，即得到毛坯尺寸。图1-2 拉深件毛坯尺寸计算由于拉深件尺寸均按厚度中线尺寸计算，将拉深零件图转化为毛 坯计算图，如图所示，其中 H=17.2mm, h=16 mm, d=320mm, d1 =310mm,rg =5 mmoy所以毛坯总面积计算为：底面积：f1=n d2= n X 310=75476.76圆角部分面积:n23.142f2=4(2XnXd2r,拉伸系数符合要求。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，查表得，选定拉深系数为m=0.92。则工序直径为d1 = mD

7、=0.92 349=321 08mm工序底部圆角半径取值r = rg =0.5mm工序件高度为零件的高度加上余量的高度即H=17.2mm4、确定工序加工方案该零件包括落料、拉伸两个工序，可以采用以下三种工艺方案：方案一：先落料，再拉伸，采用单工序模生产。方案二：落料一拉伸复合冲压，采用复合模生产。方案三：落料一拉伸连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高且生产 率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需要一副模具，生产效率 高，模具强度好，制造简单，并且冲压时，卸料板在冲裁时压紧板料， 零件的平直度较好，工件留在模具上，手动取零件。方案三也只需要一副模具，生产

8、效率较高，操作简单，但级进模在送料时很难保证 工件位置精度，无法达到零件较高的位置精度要求。 通过对以上三种 方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。综上所述：该零件的冲压工艺方案为：落料 拉深。选用正装复合模。三、确定排样裁板方案以及材料利用率的计算根据上述计算，毛坯直径已经确定，可以进行排样设计1、排样方式的确定及其计算根据工件的结构和材料利用情况有三种排样方式，即有废料 排样，少废料排样，无废料排样。由于毛坯直径比较大，采用有 废料排样，考虑操作方便，排样采用单排。2、搭边值的确定查中国模具设计大典表19.4-8可得，条料沿边a=2,工件间= 1.5 ;调料间距 h二D+=349+

9、1.5=350.5;条料宽度 b=D+2a=349+4=3533、材料利用率查中国模具设计大典表19.4-24，板料规格选用 1.2mm1100mm1800mm.若用横裁，则裁板条数=1800/353=5（条）,余35mm 每条零件个数=3（个），余47mm零件总个数=15 （个）材料利用率n= 15/（18001100）=72.47%若用纵裁，则 裁板条数=1100/353=3（条），余41mm 每条零件个数=5（个），余46mm 零件总个数=15（个）.材料利用率n= 15/（18001100）=72.47%所以横裁，纵裁的零件总个数一样，横、纵裁皆可。材料利用率为72.47%,如果考虑结

10、构废料。排样如图所示:四、冲压力的计算1）落料力=Lt= （349兀1.2400） N=526279.6M为板料抗拉强度，查中国模具设计大典表 18.3-36得，10钢的为(300440)Mpa,取 400 Mpa。2)拉伸力由中国模具设计大典表19.4-46的计算拉伸力的实用公式 得=n查中国模具设计大典表19.4-47得=0.4把已知数据代入上式，得=3.143201.24000.4192921.6N由于拉伸采用了压边圈，需计算压边力，由中国模具设计大 典表19.4-43中的公式得n 22=4 D - +2匚)p由中国模具设计大典表 19.4-44查得p=3MPa把已知数据代入上式，得压边

11、力为=3=34115.9N五、工作零件刃口尺寸的计算1、落料落料凹模，落料凸模采用分别加工法，落料件尺寸为，根据t=1.2mm,查中国模具设计大典表19.1-7、表19.1-9、表19.1-10 , 得=0.126mn, =0.180mn, =-0.035 , =+0.050, x=0.5.=0.035+0.050=0.085=0.054说明所取凸凹模公差不能满足的条件，但相差不大，可调整如下:=0.4=0.40.054=0.02169(mm)=0.6=0.60.054=0.0324(mm)凹模刃口尺寸=(-x)+ 0=(mm)凸模刃口尺寸=()-sp=(mm)2、拉深拉伸的尺寸为mma、圆角

12、半径拉伸凹模的圆角半径可按公式确定：=0.8=0.8=472mm)取 5mm一次拉伸成型中，凸模额圆角半径应于工件的圆角半径相等。 但对 于厚度小于6mnt勺材料，其数值不得小于 2t。验证r=5mm2t=2.4mn, 符合要求，不需要再加入整形工序，所以凸模的圆角半径 =5mmb间隙拉伸模的凸模及凹模的单边间隙C=拉伸采用了压边圈，这时C=+Kt=1.2+0.21.2=1.44( mm)式中：K-系数，查中国模具设计大典表 19.4-37得K=0.2C拉伸凸、凹模工作部分尺寸的确定根据中国模具设计大典表19.4-39得：凹模：=(d+0.4+2c )+0=P凸模:=(d+0.4识厅#式中、一

13、一圆形凹、凸模的制造公差，根据质件的材料厚度与制件 直径来选定，由中国模具设计大典表19440查得：=0.1，=0.07.六、冲压设备的选择由于零件属于中小型冲压件，且需要拉伸工序，所以冲压设备类 型初步选为开式压力机，下面进行规格选择。1、压力机吨位计算=+=526279.6+192921.6=719201.2N=719.2KN但是，冲压过程中最大作用力发生的时间很难与标定压力机的 名义压力位置相重合。这时便不能单纯的按最大作用力与压力机名义 压力之间的关系来选择设备的吨位，而应该以保证压力机全部行程范 围内，为完成加工所需的滑块作用力都不能超出压力机允许压力与行 程关系的范围为条件来选择。