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1、圆筒冲压圆筒冲压模具设计模具设计 n n姓名：姓名：钟成昌钟成昌n n班级：班级：09材料材料2班班n n学号：学号： 20090410210232n n专业：专业： 材料成型及控制工程材料成型及控制工程n n指导老师：指导老师：周六如周六如设计零件图样设计零件图样n n零件名称：零件名称：圆筒圆筒n n材料：材料：3030钢钢n n材料厚度：材料厚度：0 0. . . .5 5 5 5mmmmn n生产批量：生产批量：大批量大批量冲裁模设计程序及步骤冲裁模设计程序及步骤n n一一 冲裁件的工艺性分析和方案确定冲裁件的工艺性分析和方案确定n n 零件分析零件分析: :该工件只有落料和拉深两道工
2、序该工件只有落料和拉深两道工序. . 工件的形状工件的形状比较简单，不带法兰边，是没凸缘比较简单，不带法兰边，是没凸缘形形圆筒件，材料圆筒件，材料为为3030钢，钢，厚度厚度0.5 mm0.5 mm，要求工件内部的圆角大小为要求工件内部的圆角大小为1010，圆角半径，圆角半径大于大于t,t,拉深时厚度要求不发生改变，因为圆角半径大于拉深时厚度要求不发生改变，因为圆角半径大于t t，所以满足再次拉深的需求，工件精度要求为，所以满足再次拉深的需求，工件精度要求为IT14IT14级级, ,大大批量生产批量生产. .n n1 1.2.2确定冲压工艺方案确定冲压工艺方案n n本课题研究的是圆筒冲压模具的
3、设计本课题研究的是圆筒冲压模具的设计, ,具体方案如下具体方案如下: :n n 方案一方案一 落料落料-拉深拉深-二次拉深二次拉深 - -三次拉深三次拉深-切边切边 （简单模）（简单模）n n 方案二方案二 拉深拉深-二次拉深二次拉深-三次拉深三次拉深-落料落料 （级进模）（级进模）n n 方案三方案三 落料拉深复合落料拉深复合-二次拉深二次拉深-三次拉深三次拉深-切边切边 （复合模）（复合模）n n经过上述三种方案的对比，采用方案经过上述三种方案的对比，采用方案1 1、2 2工序太多会使工件尺寸的积工序太多会使工件尺寸的积累误差加大累误差加大, ,生产率低生产率低, ,操作不方便也不安全操作
4、不方便也不安全, ,但模具简单但模具简单, ,制造周期短制造周期短, ,不过工序分散不过工序分散, ,模具和设备数量要求多。可以确定我们所选方案为方模具和设备数量要求多。可以确定我们所选方案为方案三，因为此方案在为了达到相同的目的与要求时更具生产效率高，案三，因为此方案在为了达到相同的目的与要求时更具生产效率高，生产周期短，节约了原材料与节省能源等等。复合模需一副模具，生生产周期短，节约了原材料与节省能源等等。复合模需一副模具，生产率较高，尽管模具结构较复杂。产率较高，尽管模具结构较复杂。n n二二 拉深工艺参数的计算拉深工艺参数的计算n n2.1 2.1 2.1 2.1 修边余量的确定修边余
5、量的确定修边余量的确定修边余量的确定T=0.5 mmT=0.5 mm，查冲压技术实用数据表，查冲压技术实用数据表5-175-17得：得： h/d=75/h/d=75/（40-0.540-0.5）1.91.9，取修边余量，取修边余量b b为为5mm 5mm 。 n n2.2 2.2 2.2 2.2 坯料尺寸的计算坯料尺寸的计算坯料尺寸的计算坯料尺寸的计算 由冲压冲压工艺模具学由冲压冲压工艺模具学 式式3-40 3-40 毛坯直径的计算公式毛坯直径的计算公式 得：得： = = =116 mm =116 mm H H为工件要求尺寸为工件要求尺寸h h与修边余量之和。与修边余量之和。n n2.3 2.
6、3 2.3 2.3 判断是否采用压边圈判断是否采用压边圈判断是否采用压边圈判断是否采用压边圈 零件的相对厚度（零件的相对厚度（t/Dt/D）100=0.5/1161000.43100=0.5/1161000.43，查冲压技术实，查冲压技术实用数据表用数据表5-265-26采用压边圈的条件：第一次拉深（采用压边圈的条件：第一次拉深（t/Dt/D）1001001.51.5用用压边圈压边圈 可知；可知； 所以采用压边圈。所以采用压边圈。n n2.4 2.4 2.4 2.4 拉深系数的确定拉深系数的确定拉深系数的确定拉深系数的确定 2.4.1 2.4.1 先判断能否一次拉出先判断能否一次拉出由冲压技术
7、实用数据表由冲压技术实用数据表5-6 5-6 圆筒形拉深件一次拉深成形条件与参数圆筒形拉深件一次拉深成形条件与参数如下：如下：（1 1）H (0.5H (0.50.75)d0.75)d（2 2）RtRt因实际数据因实际数据H H(0.5(0.50.75)d0.75)d，不符合条件，不符合条件由此，判断一次不能拉深出来，需要多次拉深。由此，判断一次不能拉深出来，需要多次拉深。2.4.2 2.4.2 2.4.2 2.4.2 计算的方法确定拉深次数计算的方法确定拉深次数计算的方法确定拉深次数计算的方法确定拉深次数 由冲压技术实用数据表由冲压技术实用数据表5-75-7圆筒形拉深件尺寸与拉深次数大致关系
8、圆筒形拉深件尺寸与拉深次数大致关系 可知：可知： 由表查得拉深次数由表查得拉深次数n=3n=3 因此工件需要经过因此工件需要经过3 3次拉深才能完成。次拉深才能完成。2.4.3 2.4.3 2.4.3 2.4.3 由推算法确定拉深系数由推算法确定拉深系数由推算法确定拉深系数由推算法确定拉深系数则各次的拉深直径推算为：则各次的拉深直径推算为： 因为因为 =38.5mm =38.5mm已经小于已经小于d=39.5mmd=39.5mm零件直径，所以不必再推算下去了，拉深零件直径，所以不必再推算下去了，拉深3 3次就次就能拉出来。能拉出来。n n2.4.4 2.4.4 2.4.4 2.4.4 确定各次
9、拉深半成品尺寸的确定确定各次拉深半成品尺寸的确定确定各次拉深半成品尺寸的确定确定各次拉深半成品尺寸的确定(1(1） 各次拉深把成品直径的计算：各次拉深把成品直径的计算：调整各次拉深系数，调整之后，实际选取调整各次拉深系数，调整之后，实际选取 =0.58 =0.58， =0.77 =0.77， =0.78 . =0.78 .所以各次拉深的直径确定为：所以各次拉深的直径确定为： d1 = 0.58116 mm=67.2 mm d1 = 0.58116 mm=67.2 mm d2 = 0.7767.2 mm=50.6 mm d2 = 0.7767.2 mm=50.6 mm d3 = 0.7852.2
10、 mm=39.5 mmd3 = 0.7852.2 mm=39.5 mm (2) (2) 查冲压技术实用数据表查冲压技术实用数据表9-36 9-36 拉深模的圆角半径拉深模的圆角半径 、 。3030钢厚度钢厚度t1t1时。首次拉深凹模圆角半径时。首次拉深凹模圆角半径 6t 6t ，末次拉深与工件凸缘，末次拉深与工件凸缘圆角半径圆角半径r r相等。相等。 由于工件圆角尺寸为由于工件圆角尺寸为10mm, r=1010mm, r=106t=60.5 6t=60.5 所以各次的半成品底部的内圆角半径所以各次的半成品底部的内圆角半径 分别可以为：分别可以为： =11mm =11mm， =10.5mm=10
11、.5mm， =10mm =10mm （3 3）计算各次半成品的高度：）计算各次半成品的高度：由冷冲模设计式由冷冲模设计式6-166-16计算各次的计算各次的h h：（计算式均取中线的：（计算式均取中线的r r值）值） h=0.25h=0.25（DK-dDK-d）+0.43r+0.43rd(d+0.32r)d(d+0.32r) h1=0.25 h1=0.25（11611611611667.2-67.267.2-67.2）+0.4311+0.431167.2(67.2+0.3211)67.2(67.2+0.3211) H2=0.25H2=0.25（11611611611650.6-50.650.6
12、-50.6）+0.4310.5+0.4310.550.6(50.6+0.3210.5)50.6(50.6+0.3210.5) H3=0.25 H3=0.25（11611611611639.5-39.539.5-39.5）+0.4310+0.431039.5(39.5+0.3210)39.5(39.5+0.3210)2.5 2.5 画出工序图画出工序图如图如图2 2各次拉深的工序图各次拉深的工序图 三三三三 落料拉深复合模工艺计算落料拉深复合模工艺计算落料拉深复合模工艺计算落料拉深复合模工艺计算3.1 3.1 3.1 3.1 落料凸、凹模刃口尺寸计算落料凸、凹模刃口尺寸计算落料凸、凹模刃口尺寸计
13、算落料凸、凹模刃口尺寸计算凸模和凹分开来加工由上节计算得落料的外形尺寸为： =116mm该工件为一落料件，工件工差为 自由工差，取其为IT14级精度，由此查标准公差数值可得：尺寸 为 查冲裁间隙表1-2，有2 =0.06 mm ,2 模具的制造精度选用IT8IT9级，则凸、凹模的制造的偏差值取为 =+0.07mm, =-0.05mm. 于是，按分开加工方法，该模具的工作部分尺寸为： = = = mm = = = mm 校验 + =0.122Cmax-2Cmin=0.14 设计可行。 3.2 首次拉深凸、凹模尺寸计算 关于拉深模的直径尺寸确定的依据，和冲裁模刃口尺寸确定的依据基本是相同，只不过是在具体的内容中个别的系数和参数的取值上稍有所不一样。第一次拉深件后零件直径为67.2mm，由冷冲模设计式6-27，6-28得;由冲压技术实用数据表9-37 拉深模合理间隙推荐值 可查得：由冷冲模设计表6-15可查得所以，谢谢 欢迎各位老师批评指正！
