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汽车转向液压油箱模具设计【冲压模】【5张CAD图纸】

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关键词：: 汽车转向液压油箱模具设计冲压 cad图纸

资源描述：

汽车转向液压油箱模具设计

29页 6500字数+说明书+任务书+开题报告+5张CAD图纸【详情如下】

上壳拉深成形模具.dwg

上壳翻边模具.dwg

下壳冲孔模具图.dwg

下壳拉深模具.dwg

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汽车转向液压油箱模具设计开题报告.doc

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切边整修模具.gif

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上壳翻边模具.gif

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摘要

模具是生产应用中极为广泛的基础工艺装备。利用模具进行生产所表现出来的产品精度高、一致性好、效率高、消耗低等一系列优点，是其他加工方法不能比的。模具生产技术的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。本文为汽车转向液压油箱模具设计，主要内容包括油箱下壳拉深模具设计、下壳冲孔模具设计、上壳拉深成形模具设计、上壳冲孔翻边模具设计及切边修整模具设计，共计5套模具，其中切边修整模具为上下壳共用的一组模具。

关键词：模具，拉深，冲孔，翻边

Mold Design of Automobile Hydraulic Fluid Tank

Abstract

Mold is the based process equipment which widely used in the production. Compared the advantages of mold such as high precision, consistency, high efficiency, low cost are incomparable with other processing method. As a country, the level of the mold manufacturing technique is the sign of the manufacturing technique of the country. This design is Automobile Hydraulic Fluid Tank Mold Design, it including five parts, the under-part of the gasoline tank deep drawing mold, the under-part of the gasoline tank punching mold, the top gasoline tank drawing mold, the top gasoline tank extruding tool and the restricting dies. The restricting dies are in common for the two parts of the gasoline tank.

Keywords：Mold, Drawing, Punching, Flanging

1 绪论1

2 设计要求及模具材料选择1

3 油箱下壳拉深模具设计2

3.1 拉深工艺方案的确定2

3.2 毛坯尺寸的计算2

3.2.1 拉深方法的确定2

3.2.2 确定修边余量2

3.2.3 计算毛坯直径2

3.2.4 确定拉深系数及拉深次数3

3.3 计算各部分工艺力3

3.3.1 拉深力的计算3

3.3.2 压边力的计算3

3.3.3 压力机的公称压力的计算4

3.4 凸凹模主要工作部分尺寸的计算4

3.4.1 凸凹模的间隙4

3.4.2 拉深模具的圆角半径4

3.4.3 凸凹模的尺寸及公差4

3.4.4 凸模通气孔直径的确定5

3.5 模具结构及主要零部件设计5

3.5.1 压边圈设计5

3.5.2 弹簧的选择6

3.5.3 定位板设计6

3.5.4 模架的选用6

3.6 冲压设备的选择7

3.7 模具结构图7

4 油箱下壳冲孔模具设计8

4.1 冲压力的计算及冲压设备的选用8

4.1.1 冲裁力的计算8

4.1.2 推件力的计算8

4.1.3 卸料力的计算9

4.1.4 冲压设备的选用9

4.2 确定模具的压力中心9

4.3 计算凸凹模刃口尺寸9

4.4 模具总装置及主要零部件设计10

4.4.1 卸料橡胶的设计10

4.4.2 模具结构设计10

4.5 冲压模具结构图11

5 切边与修整模具设计12

5.1 切边力与整形力的计算及冲压设备的选用12

5.1.1 切边力的计算12

5.1.2 整形力的计算12

5.1.3 卸料力的计算12

5.1.4 冲压设备的选用12

5.2 计算凸凹模工作部分尺寸12

5.3 模具结构设计13

5.4 整形切边模具结构图14

6 上壳拉深模具设计15

6.1 毛坯尺寸计算15

6.1.1 毛坯直径计算15

6.1.2 确定修边余量15

6.1.3 确定拉深次数15

6.2 各部分工艺力的计算及设备的选用15

6.2.1 拉深力的计算15

6.2.2 压边力的计算15

6.2.3 设备的选用16

6.3 主要工作部分尺寸计算16

6.4 模具结构及主要零部件设计17

7上壳翻边成形模具设计19

7.1 各部分工艺力的计算及设备的选用19

7.1.1 翻边力的计算19

7.1.2 切边力的计算19

7.1.3 卸料力的计算19

7.1.4 设备的选用19

7.2 主要工作部分尺寸计算19

7.2.1 压力中心的确定19

7.2.2 冲孔翻边模尺寸计算19

7.3 模具结构及主要零部件设计20

8 结束语21

谢词21

参考文献22

附录1 工件上壳23

附录2 工件下壳24

人类在劳动中学会了制造工具和使用工具，人们正是利用工具创造了巨大的精神文明和物质财富，生产工具的发展和不断改进代表着人类社会的进步，而模具是人类社会发展到一定程度所产生的一种先进的生产工具，人们用它制造了成千上万种生活用品和生产用品。在近代工业中模具工业已经成为工业发展的基础。国民经济中一些重大的工业部门，如机械、电子、冶金、交通、建筑、轻工、食品等行业都大量地使用着各种各样的模具。

用模具成型制品与采用机床分步加工成制品的方法相比具有以下优点。

（1）用模具成型生产效率高。

（2）用模具成型的制品质量高。

（3）用模具成型的制品原材料的利用率高。

（4）用模具成型的制品比用别的方法获得的制品成本更低，经济效益更好。

（5）用模具成型操作简单。

综上所述，模具已成为当代工业生产中的重要手段，特别适用于各类产品的制造和生产，传统的用机械加工等方法自由成型的零件，很多都逐渐改成了使用模具成型，如自由锻改成了模锻、切削成型零件改成了压铸成型零件等，可以认为模具成型是成型工业发展的一个方向。

2 设计要求及模具材料选择

工件图见附录。

设计出的模具要求能够满足以下条件：

（1）能够拉深成型油箱上下壳。

（2）能够完成油箱下壳冲孔。

（3）能够完成油箱上壳冲孔翻边。

（4）能够完成修边切边。

（5）成型过程中保证精度要求。

冷作模具材料选用时，可按下列步骤考虑：

（1）按模具的大小考虑；

（2）按模具形状和受力情况考虑；

（3）按模具的使用性能考虑；

（4）按模具的工作量考虑；

（5）按模具的用途考虑。

汽车转向液压油箱由08AL碳素结构钢制造。综合考虑各种因素，查《热处理技术数据手册》及《模具设计手册》，常用冷作模具钢的选用参考为：

冲裁模：[轻载冲裁模（厚度2mm），大批量生产零件]选用Cr12

冲孔翻边模：[冲孔翻边模大批量生产用] Cr12MoV (Cr4WMo2V)硬度要求HRC 57-60

拉深模: [轻载拉深模、成形浅拉深模] 9Mn2V ;Cr12。硬度要求 60-62 HRC [重载拉深模、大批量成型拉深模] Cr12；Cr12MoV ,硬度要求60-62 HRC

故考虑各种因素，本设计模具材料均选Cr12，能符合各种性能要求，较为合适。

3 油箱下壳拉深模具设计

3.1 拉深工艺方案的确定

本工件材料为08AL，材料力学性能好，故本工件首先要落料，制成直径为300mm的圆片，拉深成成品，然后进行冲孔，最后进行修边修整[1]。

3.2 毛坯尺寸的计算

3.2.1 拉深方法的确定

工件厚度t =2mm，t >1mm,故按板厚中径尺寸计算,工件为筒形件，即按筒形件计算[2]。

凸缘直径d t =197mm,中径d =193mm。则

d t/d =197mm/193mm=1.02<1.1～1.4

即该工件凸缘为窄凸缘，可按无凸缘筒形件进行计算。

3.2.2 确定修边余量

由表可知：h/d=75mm/193mm=0.39

查表可得，取修边余量h=3mm。8 结束语

本套生产设备共计5套模具，结构简单实用，由这5套模具能够生产出符合要求的工件，现与工厂内投入生产的设备相差无几，生产可靠

谢词

经过了两个多月的努力，终于完成了毕业设计。在这次毕业设计中，感谢院系领导给我们创造良好的环境和机会，让我们能够将所学得的知识学以所用；更感谢指导老师的不倦教导和大力帮助，本次毕业设计是在指导老师的认真辅导和细心帮助下完成的，他知识渊博、治学态度严谨而且有很高的责任心，认真批阅，细心指导，在这次毕业设计中给我提供了很大的帮助，特别是我在设计当中遇到困难不知道如何解决时，他给我提出了很多有建设性的意见。值此毕业论文完成之际，特向不辞辛苦教导我的老师和在这次毕业设计中给予我帮助的同组同学表示衷心的感谢！

参考文献

[1]刘洁.现代模具设计[M].北京：化学工业出版社，2005

[2]邓明.实用模具设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，2006

[3]赵昌盛.实用模具材料应用手册[M].北京：机械工业出版社，2005

[4]许发樾.实用模具设计与制造手册（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2005

[5]郝滨海.冲压模具简明设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004

[6]张玉庭.热处理技师手册[M].北京：机械工业出版社，2005

[7]赵震，彭颖虹.KBE在冲压工艺设计中的应用[J].模具技术，2001（4）

[8]刘靖岩.冷冲压工艺与模具设计[M].北京：中国轻工业出版社，2006

[9]罗晓哗，赵从容.模具的液压成行工艺[J].液体传动与控制，2004（3）

[10]薛启翔.冲压模具设计结构图册[M].北京：化学工业出版社，2006

[11]欧阳波仪.现代冷冲模具设计基础实例[M].北京：化学工业出版社，2006

[12]李德群.金属成型工艺和设备研究的新成果[J].中国机械工程，2002（6）

[13]李建军.模具设计基础及模具CAD[M].北京：机械工业出版社，2005

[14]王洪俊，范海雁.汽车冲压件成行新工艺[J].汽车工艺与材料，2005（8）

[15]韦龙.大型精密冷冲模具的设计与制造[J].汽车工艺与材料，2005（2）

内容简介：: 本科毕业设计中期进展情况检查表学生姓名雷呈瑜班级机制032指导教师李保国王保国论文（设计）题目汽车转向液压油箱模具设计目前已完成任务1. 制定毕业设计计划。2. 查找相关文献。3. 完成毕业论文开题报告。4. 完成油箱下壳拉深模具设计。5. 完成油箱下壳冲孔模具设计。是否符合任务书要求进度：符合尚需完成的任务1. 继续对论文材料进行组织和整理。2. 按照论文提纲，有步骤有计划的开展论文工作，存在问题要及时与老师及工程师沟通。3. 对已完成的论文内容进行检查审核，力求把问题降到最少。4. 到规定的时间完成论文初稿。5. 根据指导老师的指导意见和全部材料完成论文。能否按期完成论文（设计）：能存在问题和解决办法存在问题由于实验设备以及生产设备条件的限制，设计出来的模具无法加工出来。无法确定模具的耐磨情况。拟采取的办法根据存在的问题，前往工厂现场考察学习；向工厂内的工程师请教解决的方法。指导教师签字日期年月日教学院长（主任）意见负责人签字：年月日毕业设计任务书题目名称汽车转向液压油箱模具设计学生姓名雷呈瑜所学专业机械设计制造及其自动化班级032班指导教师李保国王保国所学专业机电一体化机械设计制造职称教授工程师完成期限 2007年1月20日至 2007年6月15日一、论文（设计）主要内容及主要技术指标1.主要内容要求设计出能生产出汽车转向液压油箱的模具。2.技术指标（1）能够拉深成型油箱上下壳。（2）能够完成油箱下壳冲孔。（3）能够完成油箱上壳冲孔翻边。（4）能够完成修边切边。（5）成型过程中保证精度要求。二、毕业论文（设计）的基本要求1.毕业设计（论文）一份：有400字左右的中英文摘要，正文后有15篇左右的参考文献，正文中要引用5篇以上文献，并注明文献出处。论文字数在6000字以上。2.有不少于2000汉字的与本课题有关的外文翻译资料。3.毕业设计总字数在10000字以上。4.模具装配图一套（要求：有CAD图或手绘图）。三、毕业论文（设计）进度安排1. 2007年1月8日-1月20日，下达毕业设计任务书；寒假期间完成外文资料翻译和开题报告。2. 2007年3月5-3月11日（第1周），指导教师审核开题报告和设计方案。3. 2007年4月2日-5月6日（第5-9周），模具设计及CAD制图。4. 2007年5月8-13日（第10周），毕业设计中期检查。5. 2007年5月14-6月3日（第11-13周），整理、撰写毕业设计（论文）。6. 2007年6月4-11日（第14周）上交毕业论文，指导、评阅教师审查评阅论文，毕业设计答辩资格审查，学生修改整理论文。7. 2007年6月11-17日（第15周），毕业设计（论文）答辩。毕业论文（设计）开题报告题目名称汽车转向液压油箱模具设计学生姓名专业机械设计制造及其自动化班级一、选题的目的意义模具是生产应用中极为广泛的基础工艺装备。利用模具进行生产的产品所表现出来精度高、一致性好、效率高、消耗低等一系列优点，是其他加工方法不能比的。模具生产技术的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。现代模具行业是技术、资金密集型的行业。现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业,是高技术人才密集型行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。由于模具生产要采用一系列高新技术，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成形技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工、微细加工、复合加工、表面处理技术等等，因此，模具工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分。二、国内外研究现状（一）国内模具发展现状模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海。（二）国外模具发展现状国外发达国家的模具厂大体分为独立的模具厂和隶属于一些大的集团公司的模具厂，一般规模都不大，但专业化程度高，技术水平高，生产效率极高。国外模具企业对人员素质要求较高，技术人员一专多能，一般能独立完成从工艺到工装的设计；操作人员具备多种操作技能；营销人员对模具的了解和掌握很深。国内模具企业分工较细，缺乏综合素质较高的人员。国外模具企业CAD/CAM/CAE技术的应用比较广泛，逆向工程、快速原型制造铸造模具使用也比较多。国内模具企业中一些骨干厂家在这方面和国外差距已经不大，有些已经达到国外水平，但一些中小型模具企业与国外的差距还是很大。不过在模具材料方面，随着国外技术的引进和中国自身研发能力的提高，差距在逐渐缩小。三、主要研究内容我所研究的内容是设计一套或几套模具，通过冲压、拉伸、剪切以及翻边等，加工出油箱的上壳和下壳。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线（1）在工厂实地考察研究；（2）确定零件的加工工艺路线；（3）根据零件的加工路线设计模具；（4）借鉴国内外学者的设计经验；（5）设计模具结构；（6）讨论研究，确定方案；（7）具体操作。五、主要参考文献与资料1刘洁. 现代模具设计M.北京：化学工业出版社，20052邓明. 实用模具设计简明手册M.北京：机械工业出版社，20063赵昌盛. 实用模具材料应用手册M.北京：机械工业出版社，20054许发樾. 实用模具设计与制造手册（第二版）M.北京：机械工业出版社，20055郝滨海. 冲压模具简明设计手册M.北京：化学工业出版社，20046张玉庭. 热处理技师手册M.北京：机械工业出版社，20057赵震，彭颖虹. KBE在冲压工艺设计中的应用J.模具技术，2001（4）8刘靖岩. 冷冲压工艺与模具设计M.北京：中国轻工业出版社，20069罗晓哗，赵从容.模具的液压成行工艺J.液体传动与控制，2004（3）10薛启翔. 冲压模具设计结构图册M.北京：化学工业出版社，200611欧阳波仪. 现代冷冲模具设计基础实例M.北京：化学工业出版社，200612李德群.金属成型工艺和设备研究的新成果J.中国机械工程，2002（6）13李建军. 模具设计基础及模具CADM.北京：机械工业出版社，200514王洪俊，范海雁.汽车冲压件成行新工艺J.汽车工艺与材料，2005（8）15韦龙. 大型精密冷冲模具的设计与制造J.汽车工艺与材料，2005（2）五、指导教师审批意见年月日河南科技学院2007届本科毕业设计论文题目：汽车转向液压油箱模具设计学生姓名：雷呈瑜所在院系：机电学院所学专业：机械设计制造及其自动化导师姓名：刘法治史光星完成时间：2007年 6月 1 5 日摘要模具是生产应用中极为广泛的基础工艺装备。利用模具进行生产所表现出来的产品精度高、一致性好、效率高、消耗低等一系列优点，是其他加工方法不能比的。模具生产技术的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。本文为汽车转向液压油箱模具设计，主要内容包括油箱下壳拉深模具设计、下壳冲孔模具设计、上壳拉深成形模具设计、上壳冲孔翻边模具设计及切边修整模具设计，共计5套模具，其中切边修整模具为上下壳共用的一组模具。关键词：模具，拉深，冲孔，翻边Mold Design of Automobile Hydraulic Fluid Tank AbstractMold is the based process equipment which widely used in the production. Compared the advantages of mold such as high precision, consistency, high efficiency, low cost are incomparable with other processing method. As a country, the level of the mold manufacturing technique is the sign of the manufacturing technique of the country. This design is Automobile Hydraulic Fluid Tank Mold Design, it including five parts, the under-part of the gasoline tank deep drawing mold, the under-part of the gasoline tank punching mold, the top gasoline tank drawing mold, the top gasoline tank extruding tool and the restricting dies. The restricting dies are in common for the two parts of the gasoline tank. Keywords：Mold, Drawing, Punching, Flanging目录1 绪论12 设计要求及模具材料选择13 油箱下壳拉深模具设计23.1 拉深工艺方案的确定23.2 毛坯尺寸的计算23.2.1 拉深方法的确定23.2.2 确定修边余量23.2.3 计算毛坯直径23.2.4 确定拉深系数及拉深次数33.3 计算各部分工艺力33.3.1 拉深力的计算33.3.2 压边力的计算33.3.3 压力机的公称压力的计算43.4 凸凹模主要工作部分尺寸的计算43.4.1 凸凹模的间隙43.4.2 拉深模具的圆角半径43.4.3 凸凹模的尺寸及公差43.4.4 凸模通气孔直径的确定53.5 模具结构及主要零部件设计53.5.1 压边圈设计53.5.2 弹簧的选择63.5.3 定位板设计63.5.4 模架的选用63.6 冲压设备的选择73.7 模具结构图74 油箱下壳冲孔模具设计84.1 冲压力的计算及冲压设备的选用84.1.1 冲裁力的计算84.1.2 推件力的计算84.1.3 卸料力的计算94.1.4 冲压设备的选用94.2 确定模具的压力中心94.3 计算凸凹模刃口尺寸94.4 模具总装置及主要零部件设计104.4.1 卸料橡胶的设计104.4.2 模具结构设计104.5 冲压模具结构图115 切边与修整模具设计125.1 切边力与整形力的计算及冲压设备的选用125.1.1 切边力的计算125.1.2 整形力的计算125.1.3 卸料力的计算125.1.4 冲压设备的选用125.2 计算凸凹模工作部分尺寸125.3 模具结构设计135.4 整形切边模具结构图146 上壳拉深模具设计156.1 毛坯尺寸计算156.1.1 毛坯直径计算156.1.2 确定修边余量156.1.3 确定拉深次数156.2 各部分工艺力的计算及设备的选用156.2.1 拉深力的计算156.2.2 压边力的计算156.2.3 设备的选用166.3 主要工作部分尺寸计算166.4 模具结构及主要零部件设计177上壳翻边成形模具设计197.1 各部分工艺力的计算及设备的选用197.1.1 翻边力的计算197.1.2 切边力的计算197.1.3 卸料力的计算197.1.4 设备的选用197.2 主要工作部分尺寸计算197.2.1 压力中心的确定197.2.2 冲孔翻边模尺寸计算197.3 模具结构及主要零部件设计208 结束语21谢词21参考文献22附录1 工件上壳23附录2 工件下壳24 1 绪论人类在劳动中学会了制造工具和使用工具，人们正是利用工具创造了巨大的精神文明和物质财富，生产工具的发展和不断改进代表着人类社会的进步，而模具是人类社会发展到一定程度所产生的一种先进的生产工具，人们用它制造了成千上万种生活用品和生产用品。在近代工业中模具工业已经成为工业发展的基础。国民经济中一些重大的工业部门，如机械、电子、冶金、交通、建筑、轻工、食品等行业都大量地使用着各种各样的模具。用模具成型制品与采用机床分步加工成制品的方法相比具有以下优点。（1）用模具成型生产效率高。（2）用模具成型的制品质量高。（3）用模具成型的制品原材料的利用率高。（4）用模具成型的制品比用别的方法获得的制品成本更低，经济效益更好。（5）用模具成型操作简单。综上所述，模具已成为当代工业生产中的重要手段，特别适用于各类产品的制造和生产，传统的用机械加工等方法自由成型的零件，很多都逐渐改成了使用模具成型，如自由锻改成了模锻、切削成型零件改成了压铸成型零件等，可以认为模具成型是成型工业发展的一个方向。2 设计要求及模具材料选择工件图见附录。设计出的模具要求能够满足以下条件：（1）能够拉深成型油箱上下壳。（2）能够完成油箱下壳冲孔。（3）能够完成油箱上壳冲孔翻边。（4）能够完成修边切边。（5）成型过程中保证精度要求。冷作模具材料选用时，可按下列步骤考虑：（1）按模具的大小考虑；（2）按模具形状和受力情况考虑；（3）按模具的使用性能考虑；（4）按模具的工作量考虑；（5）按模具的用途考虑。汽车转向液压油箱由08AL碳素结构钢制造。综合考虑各种因素，查热处理技术数据手册及模具设计手册，常用冷作模具钢的选用参考为：冲裁模：轻载冲裁模（厚度2mm），大批量生产零件选用Cr12冲孔翻边模：冲孔翻边模大批量生产用 Cr12MoV (Cr4WMo2V)硬度要求HRC 57-60拉深模: 轻载拉深模、成形浅拉深模 9Mn2V ;Cr12。硬度要求 60-62 HRC 重载拉深模、大批量成型拉深模 Cr12；Cr12MoV ,硬度要求60-62 HRC故考虑各种因素，本设计模具材料均选Cr12，能符合各种性能要求，较为合适。3 油箱下壳拉深模具设计3.1 拉深工艺方案的确定本工件材料为08AL，材料力学性能好，故本工件首先要落料，制成直径为300mm的圆片，拉深成成品，然后进行冲孔，最后进行修边修整1。3.2 毛坯尺寸的计算3.2.1 拉深方法的确定工件厚度t =2mm，t 1mm,故按板厚中径尺寸计算,工件为筒形件，即按筒形件计算2。凸缘直径d t =197mm,中径d =193mm。则 d t/d =197mm/193mm=1.021.11.4 即该工件凸缘为窄凸缘，可按无凸缘筒形件进行计算。3.2.2 确定修边余量由表可知：h/d=75mm/193mm=0.39 查表可得，取修边余量h=3mm。3.2.3 计算毛坯直径图1 工件图查手册，由公式 D= （1）其中，d1=179mm,d2=193mm,h1=67mm,r=6mm,h2=75mm 则毛坯直径为： D= =301（mm）取D=300 mm。 3.2.4 确定拉深系数及拉深次数工件的总拉深系数：m= =0.65毛坯相对厚度： 100 =100=0.67工件相对高度： =0.404查表得,首次拉深极限系数为：m1=0.530.55m故拉深次数为：n=13.3 计算各部分工艺力3.3.1 拉深力的计算查表，由公式 P=dtbk1 （2）其中，b为材料的抗拉强度取410MPa3 k1 为修正系数，查表取0.6 则拉深力为：P=dtbk1 =3.1419324100.6=300（KN）3.3.2 压边力的计算由式 tD0.045(1-m) (3) 可知, D0.045(1-m)=3000.045(1-0.95)=4.725t=2mm 故需要有压边圈。由公式 F=Sq (4)其中,S为压边圈下毛坯的投影面积。 Q为单位压边力，查表取q=3N.mm2。则压边力为： F=Sq =3.14（D/2）2q =3.141501503=21（KN）3.3.3 压力机的公称压力的计算压力机的公称压力为： F压 =1.4（F+P）=1.4（21+300）=449（KN）故压力机的公称压力应该大于449KN。 3.4 凸凹模主要工作部分尺寸的计算3.4.1 凸凹模的间隙查表，选取拉深模单边间隙为： z=1.1t=1.12mm=2.2mm3.4.2 拉深模具的圆角半径由公式可知，ra=8t=82mm=16mm rt=r=6mm3.4.3 凸凹模的尺寸及公差由公式可知， Da =(D-0.75) (5) Dt=(D-0.7-2z) (6) 查表可知，=0.12, =0.08 则凹模长轴为：aa=(195-0)=195（mm）凸模长轴为： at=(195-0-4.4)=190.6（mm）凹模短轴为：ba= (155-0)=155（mm）凸模短轴为：bt=(155-0-4.4)=150.6（mm）由公式可知，凹模高度为：h=kd 其中，取系数k=0.2 则凹模高度为：h=kd=0.2195mm=39mm 取h=40mm，LB=350mm300mm 凹模厚度为：c=(1.52)h=6080mm 取c=80mm 凹模结构如图2。图2 凹模3.4.4 凸模通气孔直径的确定查表取凸模通气孔直径为dd=8mm。凸模结构如图3。图3 凸模3.5 模具结构及主要零部件设计3.5.1 压边圈设计采用弹性压边圈，压边圈与凸模、定位板需要保留一定的间隙，查表取间隙为2mm。即d=298mm，d1=192mm，B=350mm，L=350mm，h1=15mm，h2=25mm。压边圈如图4。图4 压边圈3.5.2 弹簧的选择弹簧按国家标准选择，根据压边力及凸模行程，选外径D=40mm，材料直径d=6mm，自由高度H0=110mm，闭合高度H1=75mm，取装配高度H=95mm。3.5.3 定位板设计定位板的高度h，查表取h=5mm。间隙查表取=0.5mm。则定位板直径为d=301mm，L=400mm，B=350mm。定位板上固定选用M6型螺钉。如下图5。3.5.4 模架的选用由于此拉深模为非标准形式，需要计算闭合高度。其中，各模板的尺寸需取国标。上模座LBH=400mm400mm50mm 下模座LBH=400mm400mm60mm 凸模固定板LBH=400mm400mm32mm 凸模的自由高度Ht=弹簧闭合高度+压边圈高度+25=75+25+25=125（mm）其中25mm为闭合时固定板和压边圈之间的距离。模具的闭合高度为：H=上模座+凸模固定板+凸模自由高度+2mm+H凹+下模座=309mm图5 定位板3.6 冲压设备的选择设备工作行程需要考虑工件成形和方便取件。因此工作行程S2.5h工件=2.575mm=188mm，查表选用JD21-100型压力机。3.7 模具结构图模具结构图如下图6所示。其中卸料螺钉d=20mm，h=180mm。下模座与凹模间固定螺钉选用M10。定位板与凹模固定螺钉为M6。图6 油箱下壳拉深模具结构图1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.弹簧 5.压边圈 6.固定板 7.凹模 8.下模座 9.卸料螺钉 10.凸模4 油箱下壳冲孔模具设计4.1 冲压力的计算及冲压设备的选用4.1.1 冲裁力的计算由于两孔的大小相同，所以冲裁力相等。由式 F1=Ltb （7）其中，b为材料的抗拉强度取380MPa，L为冲裁件的周长4。则冲裁力为：F1=Ltb=3.1416mm2mm380MPa=38KN 故F=2F1=76（KN）4.1.2 推件力的计算由式 F推=nK推F （8）选凹模刃口形状如7图，取h=6mm，则n=h/t=3个，查表取K推=0.05 则推件力为： F推=nK推F=30.0576KN=11.4KN 图7 凹模刃口形状4.1.3 卸料力的计算由式 F卸=K卸F （9）查表取K卸=0.05，则，F卸=K卸F=0.0576KN=3.8KN 故选择冲床的总冲压力为：F总=F+F卸+F推=76+3.8+11.4=91.2（KN）4.1.4 冲压设备的选用选用开式双柱可倾压力机J23-10型压力机。4.2 确定模具的压力中心画出工件形状，把冲裁周边分成基本线段，并选定坐标系X0Y，如图， L1=D=3.1416mm=50.24mm L2=L1=50.24mm X1=-28，Y1=0，X2=32，Y2=15 则X0=2 Y0=7.5 即压力中心为图8虚线坐标中心。图8 压力中心4.3 计算凸凹模刃口尺寸查表可知，Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，a+t=0.02+0.02=0.04满足Zmax-Zmina+t的条件，可以采用凸凹模分开加工的方法进行加工5。凸模刃口尺寸： dt=（d+X）（10）凹模刃口尺寸： da=（dt+Zmin）（11）查表得：X=0.75，已知=0.1则，dt=（d+X） =（16+0.750.1）=16.075（mm）da=（dt+Zmin）=（16.075+0.22）=16.295（mm）冲孔凸模要在外面装推件块，因此设计成直柱的形状。凹模的厚度取h=25mm，壁厚取c=40mm，凹模直径D=180mm，d=140mm凸凹模结构如图9，图10，图9 冲孔凸模图10 凹模结构图4.4 模具总装置及主要零部件设计4.4.1 卸料橡胶的设计橡胶的自由高度为：H自由=（3.54）S工作（12）取修模量为5mm， S工作=t+1mm+修模量=2mm+1mm+5mm=8mm 故橡胶的自由高度取28mm30mm，橡胶的装配高度取H=25mm。4.4.2 模具结构设计上模座：LBH=200mm200mm45mm 下模座：LBH=200mm200mm50mm 模架的闭合高度：170mm210mm 垫板厚度：10mm 凸模固定板厚度：18mm 卸料板厚度：20mm 模具高度：H=45+10+18+25+10+75+2+25+50=260（mm）凸模的自由长度：L=25mm+20mm+75mm+2mm+1mm+5mm=128mm 其中，凸模进入凹模的深度为1mm，凸模的修磨量为5mm。 Lmax=95=95=394（mm） LLmax，故满足弯曲强度要求。4.5 冲压模具结构图模具结构如下图11。图11 下壳冲孔模具结构图1.螺栓 2.下模座 3.凹模 4.定位板 5.卸料板 6.橡胶 7.凸模固定板8.上模座 9.螺栓 10.模柄 11.卸料螺钉 12.垫板 13.凸模 14.圆柱销5 切边与修整模具设计5.1 切边力与整形力的计算及冲压设备的选用5.1.1 切边力的计算由式（7）可知，F=Ltb =1.5（a+b）tb 其中a，b为椭圆的半轴，a=98.5mm，b=77.5mm，L为冲裁件的周长。则，F=Ltb =1.5（a+b）tb=422（KN）5.1.2 整形力的计算由式 P=Fp （13）其中，F为整形面积，p为单位压力，查表取p=100MPa。则P=Fp=L1mm100MPa=55.7KN5.1.3 卸料力的计算查表取系数K卸=0.05 由式可知，F卸=K卸P=0.0555.7KN=2.78KN5.1.4 冲压设备的选用根据各工艺力的计算，F总=F+P+F卸=480.48（KN），选用JD21-100型压力机。5.2 计算凸凹模工作部分尺寸整形凸模尺寸与拉深凸模尺寸相同，即at1=190.6mm，bt1=150.6mm，r1=1mm，r2=6mm。查表取Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，a+t=0.02+0.02=0.04满足Zmax-Zmina+t的条件，可以采用凸凹模分开加工的方法进行加工。取X=0.75。由式（10）（11）可知，at2=（197+0.750）=197（mm） bt2=（157+0.750）=157（mm） aa2=（at2+Zmin）=197.22（mm） ba2=（bt2+Zmin）=157.22（mm）凹模圆角ra=1mm取凹模高度h=25mm，凹模厚度c=40mm。凸凹模结构如图12，图13。5.3 模具结构设计卸料板厚度：20mm 上模座：LBH=200mm200mm45mm 下模座：LBH=200mm200mm60mm凸模固定板厚度：18mm凸模自由长度：L=25mm+25mm=50mm螺钉选用M10。压边圈与下壳拉深模具上的压边圈相同。其他标准件按国家标准选用。图12 凸模结构图图13 凹模结构图5.4 整形切边模具结构图如图14。图14 整形切边模具结构图1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.弹簧5.定位板 6.凹模 7.下模座 8.卸料螺钉 9.凸模6 上壳拉深模具设计6.1 毛坯尺寸计算6.1.1 毛坯直径计算由式（1）可知，D=230（mm）6.1.2 确定修边余量毛坯的修边余量为：=0.13 查表取h=2mm6.1.3 确定拉深次数工件的拉深系数：m=0.83 毛坯的相对厚度：=0.87 毛坯的相对高度：=0.14 查表得首次拉深极限为：m1=0.530.55m，所以拉深次数为n=1。6.2 各部分工艺力的计算及设备的选用6.2.1 拉深力的计算由公式（2）F=dtbk1 其中，b为材料的抗拉强度取380MPa k1 为修正系数，查表取0.4 则拉深力为：F=dtbk1 =3.1419223800.4=183（KN）6.2.2 压边力的计算由式 tD0.045(1-m) 可知, D0.045(1-m)=2300.045(1-0.87)=1.345t=2mm 故不需要有压边圈。6.2.3 设备的选用设备工作行程需要考虑工件成形和方便取件。查表选用JD21-100型压力机。6.3 主要工作部分尺寸计算查表可知，拉深模单边间隙Z=1.1t=2.2mm。取凹模圆角为：ra=6mm3t=6mm，故合理。取凸模圆角为：rt=6mm由式（5）（6）可知， Da =(D-0.75) Dt=(D-0.75-2z) 查表可知，=0.12, =0.08 则凹模长轴为：aa1=(195-0)=195（mm） aa2=(188-0)=188（mm）凸模长轴为： at1=(195-0-4.4)=190.6（mm） at2=(188-0-4.4)=183.6（mm）凹模短轴为：ba1= (155-0)=155（mm） ba2= (148-0)=148（mm）凸模短轴为：bt1=(155-0-4.4)=150.6（mm） bt2=(148-4.4)=143.6（mm）取凹模高度h=35mm，h1=9mm，h2=25mm，凹模厚度c=40mm，凹模上滤网定位孔及环形孔为非主要要求部分，故取r=6mm，环形孔D=4.5mm，凹模上滤网定位孔高度h=2mm。凸模上滤网定位孔及环形孔尺寸分别取r=4mm，D=6.5mm，凸模上滤网定位孔深度h=4mm。凸模结构如图15。图15 凸模结构图凹模结构如图16。6.4 模具结构及主要零部件设计上模座：LBH=200mm200mm40mm 下模座：LBH=200mm200mm50mm凸模固定板厚度：20mm凸模自由长度：L=20mm+25mm+25mm+20mm=90mm凹模与下模座固定螺钉为M12。卸料板结构与下壳拉深模具的卸料板相同。卸料板高度为：20mm定位板结构下壳拉深模具的定位板相同，其内圆孔径d=231mm。定位板：BLH=280mm240mm10mm模具结构如图17。图16 凹模结构图图17 上壳拉深成形模具1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.橡胶 5.定位板6.凹模 7.下模座 8.卸料板 9.凸模 7上壳翻边成形模具设计7.1 各部分工艺力的计算及设备的选用7.1.1 翻边力的计算由式可知， F翻=1.1ts（D-d0）（14）其中，s 为材料的屈服强度，查表取s=200MPa d0为预制孔直径，取d0=0，当d0=0时，翻边力F=1.3F翻。则翻边力为：F=1.3F =110.5（KN）7.1.2 切边力的计算由式可知， F切=1.3Lt （15）其中L为切件的周长，为材料的抗剪强度，查表取280MPa。则切边力为：F切=1.3Lt=137（KN）7.1.3 卸料力的计算由式可知， F卸=K卸F切（16）查表取K卸=0.03 则卸料力为：F卸=K卸F切 =0.03137KN=4.1KN7.1.4 设备的选用总冲裁力为：F总=F+ F卸+ F切=336.6KN 故选用J23-63型压力机。7.2 主要工作部分尺寸计算7.2.1 压力中心的确定由于冲孔翻边件为圆，所以压力中心为圆心。7.2.2 冲孔翻边模尺寸计算查表可知，Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，a+t=0.02+0.02=0.04满足Zmax-Zmina+t的条件，可以采用凸凹模分开加工的方法进行加工。查表取X=0.75由式（10）（11）可知，dt=（d+X）=60（mm） Da=（dt+Zmin）=60.22（mm）取凹模高度为25mm，d1=80mm，d2=110mm。凸凹模结构如图18，图19。图18 凸模图19 凹模7.3 模具结构及主要零部件设计上模座：LBH=200mm200mm30mm 下模座：LBH=200mm200mm35mm凸模固定板厚度：20mm凸模自由长度：L=20mm+25mm+25mm+30mm=100mm凸模修模量为10mm凹模与下模座固定螺钉为M10，上模座与凸模固定板螺钉为M12，圆柱销直径为d=8mm。模具结构如图20。图20 上壳冲孔翻边模具1.螺栓 2.下模座 3.凹模 4.凸模固定板 5.上模座6

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