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1、课程设计（论文）题目：变薄拉深筒设计院（部）：市第二技师学院专业：模具设计与制造班 级：09模具双高2班学生： 胡东芝学 号：47设计期限：2011-09-082011-09-26指导教师： 晓杰 方莉课程设计任务书一. 冲 压 件 工 艺 分 析3二工艺方案与模具结构类型1.工艺方案分析42.主要参数计算5三确定排样图和裁板方案1 .裁板方案62.排样设计6四.计算工序冲压力、压力中心以与初选压力机1.落料力的计算72卸 料 力FQ1和 顶 件 力Fq3的 计 算7 3压边力的计算4拉深力的计算85、压力中心的计算86 压力机的选择9五. 工件零件刃口尺寸的计算9六. 工件零件结构尺寸和公差
2、的确定1整体落料凹模板的厚度H的确定：102凹模板长度L的计算103其他零件结构尺寸10七. 模具总装配图1拉深模总装酉己11八. 参考文献12九、致13结论14一、冲压件工艺分析1、材料：该冲裁件的材料08Al-ZF，具有较好的可拉深性能。2、零件结构：该制件为圆桶形拉深件，故对毛坯的计算要。3、单边间隙、拉深凸凹模与拉深高度的确定应符合制件要求。4、凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。5、尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定 工件尺寸的公差。查公差表可得工件基本尺寸公差为：4 50 +0.74 70+0.74 00R 5+0.3 0.8+0.25二、工艺方
3、案与模具结构类型1、工艺方案分析该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一： 先落料，首次拉深一，再次拉深。采用单工序模生产。方案二：落料+拉 深复合，后拉深二。采用复合模+单工序模生产。方案三：先落料，后二 次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。方案四：落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，难 以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具，工件的精度与生产效率都较高， 工件精度也能满足要求，操作方便，成本较低。方案三也只需要二副模具，制 造难度大，成本也大。方案四只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精 度也能满
4、足要求，但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较，该件 的冲压生产采用方案二为佳。（1）选取凸凹模的圆角半径考虑到实际采用的拉深系数均接近其极限值，故首次拉深凹模圆角半径r刁1应取 大些，根据压工艺与模具设计表4-7知：r d 1 =10t=10 x 0.8=8 mm由冲压工艺与模具设计式（4-49）和式（4-50）即：r二（0.70.8） r 1 和 r 二（0.70.8）r 计算各次拉深凹模与凸模的圆角半径，分别为：r =8 mmr =6 mmr =6 mmr =5 mm画出工序件简图工序简图如下图2所示：图2三、确定排样图和裁板方案1、制件的毛坯为简单的圆形件，而且尺寸比较小，考虑
5、到操作方便，宜采用单 排。于t=0.5mm,查冲压工艺与模具设计附表7轧制薄钢板拟选用规格 为：0.5x 500x 1000 的板料。2、排样设计图3查冲压工艺与模具设计表2-10，确定搭边值两工件间的横搭边a 1=1.2mm ；两工件间的纵搭边a=1.0mm ；步距 S=d+a=50+1=51mm；条料宽度 B=(D+2a 1+ )* =52.8004故一个步距的材料利用率叩为：门1=A/BS x 100 匕=兀(d /2)2/BS x 100 00二72.9 *0由于直板材料选取0.5x8500x 1000故每块板料可裁剪9x 19=171个工件故每块板料(0.5x500x 1000)的利
6、用率为：门二nA/LB x 100 0/ 0=171 兀(d/2) 2 x 100 0”, 0=67 0，0四、计算工序冲压力、压力中心以与初选压力机1、落料力的计算落料=1.3Lt b式中L冲裁轮廓的总长度；t一板料厚度；b -板料的抗拉强度查冲压工艺与模具设计附表1可知：q =400MPa。故：F =1.3x2x 兀 x25x 25x 0.8x 400=65.31KN 落料2、卸料力FQ1和顶件力F33的计算%=K i F落料Fq3 K 3 F落料式中K1为卸料力系数，K3为顶件力系数查冲压工艺与模具设计表1-7知：K 1 =0.050； K3 =0.08故：FQ1 =K 1 F落料=0.
7、05 x 65.31=3.27KNFq3 K 3 F落料=0.08 x 65.31=5.22KN3、压边力的计算采用压边的目的是为力防止变形区板料在拉深过程中的起皱，拉深时压扁力必须 适当，压边力过大会引起拉伸力的增加，甚至造成制件拉裂，压边力过小则会造 成制件直壁或凸缘部分起皱，所以是否采用压边装置主要取决于毛坯或拉深系数 川和相对厚度t/Dx 100 0/ 0由于 t/Dx 100 00 =0.8/130x 100 %=0.62 0，0首次拉深系数m 1 =0.53故：查冲压工艺与模具设计表4-3知，两次拉深均需要采用压边装置。压边力：F = AF式中A为初始有效面积；F为单位压边力（MP
8、a）F 二 AFQ1 q兀4兀41302 1(69+ 2 R凹1+ 2x8* FQ2= A2 Fq=15.2 KNd 2 (d + 2 R-692 (50 + 2 x 6 44 12凹2=1.44 KN4、拉深力的计算首次拉深时拉深力Fj-dRK二次拉深时拉深力F2二-d2Q产2式中：dd2为首次拉深与二次拉深时工件的直径；a b为材料抗拉强度（MPa）；KK2为修正系数。查冲压工艺与模具设计表4-1可知：K1 =1; K2 =0.85 首次拉深力：F1=-dtaK二兀 x 69 x 0.8 x 400 x 1二69.33 KN二次拉深力：F=-d ta K二兀 x 50 x 0.8 x 40
9、0 x 0.85=42.7 KN故总拉深力：F拉深=七+ F2 =112.03KN由于制件属于深拉深，故确定压力机的公称压力应满足:z F (O.5 0.6)F拉深故：z F =67.2KN综上所述：F = F + F + F + F + F + F + F总冲压力落料Q1Q3Q1Q212=202.47KN由于是圆形工件，如图4所示，所以工件的压力中心应为圆心即o(25,25)6、压力机的选择由于该制件数亿小型制件，且精度要求不高，因此选用开始可倾压力机，它 具有工作台面三面敞开，操作方便，成本低廉的有点。根据总压力选择压力机， 前面已经算得压力机的公称压力为202.47 KN，查冲压工艺与模
10、具模具设计 表7.3提供的压力机公称压力中可选取压力机的型号为：J23-16F五、工件零件刃口尺寸的计算刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，用配作法，因此凸模基本尺寸与凹模尺寸一样，保证单边间隙Z . / 2 (mm)图5查冲压工艺与模具设计表1-3可知：Zmax= 0.042Z min= 0.03拉深模的单边间隙为：Z=Z . /2=0.015 mmDd = (D- xA) +A/4式中x为补偿刃口磨损量系数。查冲压工艺与模具设计表2-21可知：x=0.5取落料的尺寸公差IT14，则公差为A =0.4mm所以落料凹模的尺寸为：Dd = (D- xA) +A/4二(130-0.5x 0.4)+0.4/
11、4 0二129.8 +0.1 mm六、工件零件结构尺寸和公差的确定1、整体落料凹模板的厚度H的确定：H=匕k 2相0.1七料式中七为凹模材料的修正系数，碳素工具钢取ki=1.3;k2为凹模厚度按刃口长度修正系数，查冲压工艺与模具设计表2-18可知：k =1H= k1 k 2%，0落料=1.3 x 1 x 30.1 x 65.31 x 103=52.35mm2、凹模板长度L的计算L=D+2C查冲压工艺与模具设计表2-17可知：C取2836mm，根据要求C值可取30mm故：L=D+2C=50+2 x 30=110 mm故确定凹模板外形尺寸为：110x 110x52（mm）。凸模板尺寸按配作法计算。
12、3、其他零件结构尺寸序号名称长x宽x厚（mm）材料数量1上垫板110 x 110 x 40T8A12凸模固定板110 x 110 x 4845钢13空心垫板110 x 110 x 4645钢14卸料版110 x 110 x 4445钢15凸凹模固定板110 x 110 x 5045钢16下垫板110 x 110 x 40T8A17压边圈110 x 110 x 6045钢1（1）第一次拉深拉深凸模第一次拉深模，由于其毛坯尺寸与公差没有必要予以严格的限制，这时凸模和凹模尺寸只要取等于毛坯的过渡尺寸即可，以凸模为基准.取公差等级为IT10=0.12mm.d =d o =69omm凸 -a 凸 -0.
13、12d =( d + 2Z) +a凹=(69+2X0.015)+0.12=69.03 +o.i2mm凹凸000拉深凸模采用台阶式，也是采用车床加工，与凸模固定板的配合按H7/m6的 配合，拉深凸模结构如下图6所示。必驻图6 凸凹模结合工件外形并考虑加工，将凸凹模设计成带肩台阶式圆凸凹模，一方面加 工简单，另一方面又便于装配与更换，采用车床加工，与凸凹模固定板的配合按 H7/m6，凸凹模长度L=99mm,具体结构可如下图7所示。 落料凹模凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模 架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。凹模 的轮廓尺寸应要保证凹
14、模有足够的强度与刚度，凹模板的厚度还应考虑修磨量， 根据冲裁件的厚度和冲裁件的最大外形尺寸在标准中选取凹模板的各尺寸为：长 230mm，宽200mm，因考虑到整套模具的整体布置要求，选其厚度为52mm，结构 如下图8所示。图8(2)第二次拉深模 凸模根据工件外形并考虑加工，将凸模设计成带肩台阶式圆凸凹模，一方面加工 简单，另一方面又便于装配与修模，采用车床加工，与凸模固定板的配合按 H7/m6。凸模长度 L=H1+H2+Y式中H1凸模固定板厚度H2压边圈高度Y附加长度，包括凸模刃口修磨量，凸模进入凹模的深度73.8mm，因此凸模长度L=48+60+73.8=181.8mm。具体结构可参见下图9所示。图9
