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机械毕业设计全套
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MJC01-169@箱壳落料拉深模设计,机械毕业设计全套
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毕业设计（论文）任务书 题 目 箱壳落料拉深模设计 起 止 时 间 学 生 姓 名 专 业 班 级 学 号 指 导 老 师 教研室主任 5 月 25 日 nts 共 23 页 第 1 页 计 算 内 容 说 明 目 录 一、 设计任务书 二、 工艺分析 三、 工艺方案的确定 四、 工作原理 五、 工艺设计 六、 模具结构设计 七、 总结 nts 共 23 页 第 2 页 计 算 内 容 说 明 设计任务书 1 箱壳零件图 2 落料拉伸复合模装配图 3 全体模具零件图 4 设计说明书 nts 共 23 页 第 3 页 计 算 内 容 说 明 工艺分析 1 该产品的基本工序为落料、冲孔。 2 它对零件尺寸公差特殊要求，迁用 IT12 级，利用普通话加工方式可达到图样要求。 3 重视模具材料和结构的选择，保证有一定的模具寿命。 工 件 的 极 限偏差 尺寸 凸模偏差 凹模偏差 58 -0.020 +0.030 88 -0.025 +0.025 nts 共 23 页 第 4 页 计 算 内 容 说 明 工艺方案的确定 根据制件工艺分析，其基本工序有落料、冲孔。完成 箱 壳的设计，需要的工序有： 1） 落料 2） 冲 11 的孔 1 个 3） 冲 6 的孔 2 个及不规则形状的孔 1 个 4） 锪孔 6 成 6 .4 5） 钻孔 2 6） 钻矩形孔 7.5x2.5 7） 拉深 8） 翻边 根据这些工序，可得到如下几种方案 方案一 1） 落料 2） 冲 11 的孔 1 个 3） 翻边 4） 拉深 5） 冲 6 的孔 2 个及不规则形状的孔 1 个 6） 钻孔 2 7） 钻矩形孔 7.5x2.5 8） 锪孔 6 成 6 .4 方案二 1） 落料 2） 冲 6 的孔 2 个及不规则形状的孔 1 个 3） 拉深 4） 冲 11 的 孔 1 个 5） 翻边 6） 钻孔 2 nts 共 23 页 第 5 页 在 毕业设计 计 算 内 容 说 明 方案三 1） 落料 2） 拉深 3） 冲 11 的孔 1 个 4） 翻边 5） 冲 6 的孔 2 个及不规则形状的孔 1 个 6） 钻孔直径 2 7） 钻矩形孔 7.5x2.5 8） 锪孔 6 成 6 .4 综合以上三种方案，方案三最合理。采用三种模具即可解决一些问题，第一种是落料拉深模，第二种冲孔翻边模，第三种是冲裁 模，故选择的是落料拉伸模。 nts 共 23 页 第 6 页 计 算 内 容 说 明 工作原理 首先由压力机带动模柄，模柄再带动上模座下行，上模座带着凸凹模下行，凸凹模与落料凹模完成落料的动作，凸凹模继续下行，拉深凹将条料拉入凸凹模，完成拉 深动作过程，再由顶杆带动压边圈拉制件顶出。 nts在 毕业设计 共 23 页 第 7 页 计 算 内 容 说 明 工艺设计 1、尺寸的确定 已知 b1=88 b=58 t=1.2 r 底 =6 r1=3.8 r2=7.3 h0=28 r1/b=3.8/58=0.066 h0/b=28/58=0.483 由图 4 72 查 得 该 件 属 区 的 低 矩 形 件 ， 又 根 据t/bx100=1.2/58x100=2.172 ，可按表 4 33 所得的第一种方法计算。 1） 选取修边余量 h，确定矩形件的计算高度。 当 h0/r1=28/3.8=7.368 h=0.5h0/r1=0.5x7.368=3.684(mm) h=h0+ h=28+3.684=31.684(mm) 2） 假想毛坯尺寸直径。 D=1.13)18.011.0(4)5.0(72.1)43.0(4 12 rrrrhrrhbb 底底底 =112.418mm 3） 毛坯长度 r=D+(b1-b)=112.418+(88-58)=142.418(mm) 4） 毛坯宽度 K=D-(b-2r1)+【 b-2x（ h-0.43xr 底 ）】（ b1-b） /（ b1-2r） =112.418x(58-2x3.8)+【 58+2x（ 31.684-0.43X6）】（ 88-58） /（ 88-2x3.8） =113.832mm nts在 毕业设计 共 23 页 第 8 页 计 算 内 容 说 明 5） 毛坯直径 R=0.5K=0.5x113.832=56.916(mm) 圆整毛坯直径为 11.25mm。毛坯长度为 142.5mm,毛坯宽度为 114mm。毛坯半径为 57mm。 6） 毛坯尺寸如下图示： 由 h0/b=28/58=0.483m1 所以属于一次拉深成形。 nts在 毕业设计 共 23 页 第 9 页 计 算 内 容 说 明 2、确定排样方式和计算材料利用率。 上图的毛坯形状和尺寸较大，为便于手工送料，选用单排冲压，有两种排样方式如图示。 经过分析计算：（ a）的排样方式，材料利用率最高 。 nts在 毕业设计 共 23 页 第 10 页 计 算 内 容 说 明 3、搭边值的确定 由于工艺所采用的送料方式为手工送料，且为非图形，查表 2-17 得 a=2.5mm a1=2mm 4、冲压设备的选择 ， 由 于本套模具为落料拉伸模，计算参数如下： 1） 落料力 F 落 =1.3L z 将 t=1.2mm及 08 钢材料的搞剪强度 =260Mpa 代入上式，得 F 落 =1 .3x(2x x57+30x2)x260 =122849.99N 2） 推件力 F 推 =nF 落 k1 n=1,k1 查表 2-10 得 k1=0.035 代入得： F 推 =1x122849.99x0.035 =4299.750N F 总 =F 落 +F 推 =127149.74N 根据压力，可选用 160 的开式双柱可倾压力机。 nts在 毕业设计 共 23 页 第 11 页 计 算 内 容 说 明 根据资料得其主要参数及大小如下： 最大冲压力 160KN 滑块行程 70mm 滑块行程次数 120 次 /min 最大封闭高度 220mm 封闭高度调节量 45mm 工作台尺寸 300mmx450mm 模柄尺寸 直径 40x60 5、落料拉深先后的确定 F0=127149.7 4 拉深力 F 拉 =(2b1+2b-1.72r)t bk4 查表 4-23 得 k4=0.7 b=420Mpa 代入公式得 F 拉 =(2x88+2x58-1.72x6)x1.2x420x0.7 =104376.704 所以 F 总 F 拉 所以本复合模为先冲裁后拉深 nts在 毕业设计 共 23 页 第 12 页 计 算 内 容 说 明 模具结构设计 1 凹模的设计 1） 模的材料选 Cr12，凹模是在强压连续使用和有很大冲压力的 条件下工作台的，且伴有温度的升高，工作条件恶劣，要求凹模材料有好的耐磨性，耐冲击性，淬透性和切耐性。 2） 凹模的硬度要求较高，一般应进行淬为热处理，使其硬度达到期 HRC58-62。 3） 凹模设计的结构如下图所示： 4） 刃口尺寸的确定 由表尺寸 2-23 表得 Zmax=0.180 Zmin=0.126 Zmax-Zmin=0.180-0.126=0.054 根据表 2-32 表得 A 凹 =（ A-x ） +0凹 根据表 2-30 得 x=0.75 =0.4 nts在 毕业设计 共 23 页 第 13 页 计 算 内 容 说 明 则： A 凹 1=（ 58-0.75x0.4） 0+0.030=57.70+0.030 A 凹 2=（ 88-0.75x0.4） +00.035=87.70+0.035 5）、强度的校核 凹模强度校核主要是栓查高度 h，因为凹模下面的模座或垫板一的洞口较凹模洞口大，合凹模工作时弯曲，若凹高度不够便会产生弯曲变形，以致损坏。 查表 2-45 得 弯 =1.5F/h2 【 弯 】 h 最小 = /5.1弯F凹模厚度 H=K6 查表 2-24 得 K=0 .2 H=142.5x0.2=28.5mm 考虑到工件及凸凹模的影响取取 H=0.32mm 【 弯 】 =490Mpa 弯 =1.5X122849.99/322=179.956Mpa【 弯 】 经校核，凹模强度足够。 nts在 毕业设计 共 23 页 第 14 页 计 算 内 容 说 明 2、凸模的设计 1） 凸模的材料为 Cr12MOV 2） 凸模硬度要求低于凹模硬度，但其硬度还是较高的，要经过回火的热处理方法，使其硬度达到 HRC56-60。 该凸模为拉深模具，且凸模的长度，宽度应根据拉深件具体结构确定。 3） 圆角半径 rp rd=8t rp=（ 0.61） rd 4） 所以该凸模圆角半径 rp 为 rp=0.6x8t =0.6x8x1.2 =6mm 5） 凸模刃口的尺寸 B 凸 =（ B-X -Z） 0- P 查表 2-30 得 x=0.75 =0.4 Z=（ 1.01.1） t B 凸 1=（ 58-0.75x0.4-1.2x2） 0-0.020 B 凸 2=（ 88-0.75x0.4-1.2x2） 0-0.025 =85.30-0.025 6） 拉深凸模出气口的尺寸 查表 4-35 得： 通孔直径 d nts在 毕业设计 共 23 页 第 15 页 计 算 内 容 说 明 d=6.5mm 7） 凸模强度校核 p=F/A【 p】 冲裁时，凸模承受的压力，必须小于凸模材料强度允许的压应力【 p】 p=F/A122849.99/55.3x85.3=260Mpa p【 p】 =9801569 所以凸模强度足够。 nts在 毕业设计 共 23 页 第 16 页 计 算 内 容 说 明 3 凸凹模具的设计 1） 材料选用 Cr12。 2） 热处理硬度达到 HRC58-62。 3） 凸凹模的尺寸如图所示： 凸凹模的最小壁厚一般由经验数据确定，倒装复合凸凹模最小壁厚：对于黑色金属和硬材料约为工件的料厚的 1.5 倍，但不小于 0.7mm；对于有色金属用软材料约等于工件壁厚，但不小于 0.5mm正装复合模凸 凹模的最小可参考表 2-27 t=1.2 最小壁厚 3.2 最小直径 18 nts在 毕业设计 共 23 页 第 17 页 计 算 内 容 说 明 4、卸料板的设计 1） 材料为 45 号钢。 2） 装置形式 如下图所示。 固定卸料板5、打杆的长度 考虑到垫板的高度是 10mm，推板的高度是 12mm，模柄的尺寸是 40 x100。螺母的宽度为 8mm。且需 2 个螺母，还需留一定的余量。所以打杆的长度 L=10+12+100+2x8+10 =148mm nts在 毕业设计 共 23 页 第 18 页 计 算 内 容 说 明 6、压边装置的设计 在拉深过程中，压边圈的作用是用来防止工件边壁或凸缘起皱的。随着拉深增加还需要减少的压边力应减少。 t/D=1.2/112.418=1.1% m1=0.050 查表 4-11 t/D1.5% m1 0.60 应采用压边圈装置。 压边力 Fy=AP 查表 4-27 得 P=2.5-3MPa 根据设计时 压边圈的面积为： A= R2+30x114= x572+3420=13627(mm2) Fy=22.5x13627=34067.5N 一般情况下采用弹簧垫或橡皮垫，本设计选择橡皮垫。采用平面压边圈，一般拉深模中采用平面压边圈。 nts在 毕业设计 共 23 页 第 19 页 计 算 内 容 说 明 7、顶杆的长度 顶杆的长度取决于工件的高度，在保证制件顶出的情况下，顶杆的长度为： L=32+45+10=87mm 取 L=90mm 8、橡皮垫的设计 1） 、选用的原则 为保证橡皮不致于过早失去弹性损坏，其允许最大压缩量应不超过其自由高度的 45% 一般取 h 总 =（ 0.35-0.45） h 自由 故工作行程 h 工作 = h 总 - h 预 =（ 0.25-0.30） h 自由 2)橡皮高度 h 自由 =h 工作 /0.25-0.30 3)橡皮的结构形式如下图： D= PFl /)2.1( 2 =132mm nts在 毕业设计 共 23 页 第 20 页 计 算 内 容 说 明 根据工件的厚度 1.2mm，拉深时凸模进入凸凹模深度为 35mm，考虑模具维修时刃磨留量 2mm，则总的工作行程。 H 工作 =1.2+35+2=38.2mm H 自由 =38.2/0.25-0.30=127.3152.8mm 取自由高度为 150 h 预期 =(10%15%)h 自由 =1522.5mm 取 h 预 =22mm 模具中橡皮高度为 128mm nts在 毕业设计 共 23 页 第 21 页 计 算 内 容 说 明 9、 模具的选择 根据制件的毛坯尺寸可选凹模周界为 250mm， B 为 125mm， H 为160220mm，的后侧导柱模深 根据模架可知 上模座 250X125X40 GB2855.5-81 下模座 250X125X45 GB2855.6-81 导柱 28X150 GB2861.1-81 导套 28X100X38 GB2861.6-81 nts在 毕业设计 共 23 页 第 22 页 计 算
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