深筒拉深件拉深课程研发设计

1、课 程 设 计（论 文）题 目 ： 深 筒 拉 深 件 的 拉 深课程 ： 冲 压 工 艺 与 模 具 设 计院 （部）：专 业 ： 模 具 一 体 化（模 具 方 向）班 级：学生姓名 ：学 号：设计期限 ：2011-09-082011-09-26指导老师 ：一冲压件工艺分析 3 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。二工艺方案及模具结构类型1工艺 方案分析 3聞創沟燴鐺險爱氇谴净。2主要参数计算 4残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。三确定排样图和裁板方案1裁板方案 5酽锕极額閉镇桧猪訣锥。2排样设计 5彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。四. 计算工序冲压力、压力中心以及初选压力机1.落料力的计算 6謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2 卸料

2、力 FQ1和顶件力 FQ3 的计算6 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。3 压边力的计算 7茕桢广鳓鯡选块网羈泪。4 拉深力的计算 7鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。5、 压力中心的计算 7籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。6 压力机的选择 8預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。五工件零件刃口尺寸的计算六工件零件结构尺寸和公差的确定渗釤铙誅擁締1 整体落料凹模板的厚度 H的确定： 10呛俨匀谔鱉调硯錦。2 凹模板长度 L 的计算 10卧泻噦圣骋贶頂廡。3 其他零件结构尺寸 11凤袜备訊顎轮烂蔷。七、模具总装配图 八、八、校核冲压设备基本参数九 . 参考文献 12十、致谢 12 贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。结论 13 坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。一、冲压

3、件工艺分析1、材料：该冲裁件的材料是 08AL-ZF，具有很好的可拉深性能。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、拉深凸凹模及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：该制件的 精度为 IT12 级。二、工艺方案及模具结构类型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。 蜡變黲癟報 伥铉锚鈰赘。方案四：落料

4、+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， 工件的精度及生产效率都较高， 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。 買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。2、主要工艺参数的计算(1) 确定修边余量计算 冲压件的 相对 高度 ： H/d=73.05 / 74.5=0.98 0.5, 要加切边 余量 查表

5、5-5 无凸缘零件切边余量 h = 3.8mm 綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚 糴。(2) 计算毛坯直径 D由于板厚大于 1mm，故不可直接用工件图所示尺寸计算，用中线尺寸计算。D=d 2 4dH 1.72dR 0.57R2=74.52 4 74.5 73.05 1.72 2 73.05 0.56 22 mm164.5 mm(3) 计算拉深系数： mc =d/D=74.5/165 0.45按毛坯相对厚度 t/D=1.5/164.5 0.009 和工件相对高度 H/d=73.8/50=1.36 由上可得： t/D (0.09 0.17)(1 m)所以拉深时要加压边圈。(4) 确定拉深次数和计算各次拉深直径

6、查表圆筒形件带压边圈的极限拉深系数得 mc1 =0.54, 计算得 mc =0.45 mc1所以 不可一次拉深成形。由于该工件需要多次拉深， 查得， 首次圆筒形件带压边圈的极限拉深系数得， 拉 深系数 m1和二次拉深系数 m2 以及以后各次拉深系数 m3 、 m4 ： 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。m 1=0.54 m 2 =0.77m3 =0.80m4 =0.82初步计算各次拉深直径为：d 1= m1D=0.54 165=70.2mmd 2 =m2 D=0.77 165=127.05mm 可知该件要二次拉深才能拉深成形。调整拉深系数得：d1 98, m1 0.59d2 76 , m2 0.78r d

7、1 应取(5) 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 大些,根据首次拉深凹模圆角半径 r d1表4.6.1 知：猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。r d1=6 mm由首次凸模的圆角半径式即：dp (0.7 1.0 ) rd 计算各次拉深凹模与凸模的圆角半径，分别为：rd1=6 mm r p1=5 mmrd2=3 mm r p2=2 mm(6) 计算各次工序件的高度根据冲压工艺与模具设计中式( 4.2.8 )计算各次拉深高度如下：h 1=(D2 d120 2 d10 8r12) / 4d1= (164.52 882 2 3.14 88 8 52)/4 98

8、47.25mm各次半成品的总高度为：H1=h1 r1 t =47.25+5+0.75=53mm27) 画出半成品件简图半成品简图如下图所示：三、确定排样图和裁板方案 制件的毛坯为简单的圆形件，而且尺寸比较小，考虑到操作方便，宜采用单排 于 t=1.5mm,1、排样设计 查冲压工艺与模具设计中表，确定搭边值两工件间的横搭边 a1=2mm；两工件间的纵搭边 a=1.0mm； 步距 S=166mm；条料宽度 B=16900.5 mm；四、计算工序冲压力、压力中心以及初选压力机1、落料力的计算F落料 =KLt式中L冲裁轮廓的总长度； t 板料厚度； -板料的抗剪强度当材料查不到抗剪强度时 ，就取抗拉强

9、度 , 而 K 就取 1。 查冲压工艺与模具设计 附表可知：查得 08AL-ZF的 b 为 260330MPa；取=300MPa。 故： 锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。F落料 =1 3.14 164.5 1.5 300=232.4KN2、卸料力 FQ1和第一次拉深的顶件力 FQ3 计算FQ1=K1 F 落料FQ3 =K3 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中表知： K1 =0.058 ；K3=0.05故：FQ1=K1 F 落料=0.058 232.4=11.6KNFQ3 =K3 F 落料=0.05 232.4=11.6KN3、压边力的计算采用压边的目的是为力防止

10、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 m和相对厚度 t/D 10000 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。故查表知，第一次拉深需要采用压边装置。压边力:FQ =AFq式中 A为初始有效面积； Fq 为单位压边力（ MPa）查表可知： Fq =1.2MPaFQ1 =AFq =D 2 d1 2r1 2 Fq4= 164.52 98 2 2 2 1.24=15.8KN4、拉深力的计算首次拉深时拉深力 F1= d1t bK 1二次拉深时拉深力 F2= d

11、2t bK 2式中： d1,d2 为首次拉深与二次拉深时工件的直径；b为材料抗拉强度( MPa)；查得 08AL-ZF的 b 为260330MPa；取中间 值为 300MPaK1,K2 为修正系数。查表可知： K1 =0.60; K 2 =0.70首次拉深力： F1= d1t bK1= 3.14 98 1.5 300 0.6083 KN二次拉深力： F2 = d2t bK2= 3.14 76 1.5 300 0.7061 KN故总拉深力： F拉深 =F1+F2=83+61=144KN由于制件属于深拉深，故确定压力机的公称压力应满足：故：F (0.50.6)F拉深F =72KN压凹力： F压凹

12、=F拉深 30%=30KN综上所述：F总冲压力 =F落料 +FQ1+FQ1+F拉深 +F压凹 + FQ 3 =445.4KN 5 压力中心的计算由于是圆形工件，如图 4 所示，所以工件的压力中心应为圆心6、压力机的选择由于该制件数是中型制件， 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，成本有点低廉的。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 445.4KN，查冲压工艺与模具设计表提供 的压力机公称压力中可选取压力机的型号为： JB23-63 輒峄陽檉簖疖網儂號泶。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

13、尺寸与凹模尺寸相 同，保证单边间隙 Zmin / 2 (mm) 查冲压工艺与模具设计中表可知： Zmax 0.14Zmin 0.10Dd (D x )0 d式中 x 为补偿刃口磨损量系数。查冲压工艺与模具设计中的表可知： x=0.75 取落料的尺寸公差 IT12 ，公差为 =0.43mm所以落料凹模的尺寸为：Dd (D x )0 d= 164.5200.012落料凸模的尺寸为： DP (Db Zmin )0 p= 164.5200.008第一次拉深凸模和凹模尺寸 . 取公差等级为 IT12=0.36mm.Dd (D 0.75 )0 d = 97.7300.035mmDp (Dd Z)0 p =

14、 94.70 0.022 mm ( 凸模和凹模按 IT6 和 IT7 ，Z=2.2t)第二次拉深凸模和凹模尺寸 . 取公差等级为 IT12=0.30mm.Dd (D 0.75 )0 d = 75.77500.030 mmDp (Dd Z)0 p =72.700.019 mm4、 第二次反拉深凸模和凹模尺寸。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。 IT14=0.56 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。Dd (D 0.75 )0 d = 30.0800.025mmDp (Dd Z)0 p = 27.200.016 mm六、工件零件结构尺寸和公差的确定 第一次拉深：1

15、 、落料凹模板的厚度 H 的确定：H=Kb=0.16 164.5 26 mm ( 其中系数 K查表得 0.16 ，b 为凹模孔 的 最 大 宽 度 )； 凹 模 壁 厚 c=(1.5 2)H,c 取 40mm； 凹 模 落 料 凸 模 长 度L=b+2c=244.5mm识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。10故确定凹模板外形尺寸为： 250mm 50mm。2 、凸凹模（落料凸模和拉深凹模） :H=Kb=0.25 98=24.5mm （ 查得 K 取 0.25 ）查表凸凹模的最小壁厚为3.8mm, 落料凸模尺寸为 164.52mm.拉深凹模尺寸为 97.73mm,凸凹模的壁厚 为 66.79mm.所以满足要求

16、。 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。落料凸模长度： L=51.5+15-1=65.5mm3 、拉深凸模长度： L=51.5+15+18+15=99.5mm选冲模标准模架和标准零件：依据凸、凹模周界尺寸，初定设备额定参数，选 用滑动导向中间导柱模架， 标记为模架 250mm125mm 180 220mm,GB/T2851.1 1990。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。a上模座数量规格：25012540b 下模座数量规格：25012545c 导柱数量规格：28170d 导套数量规格：2810038联接螺钉选用：螺钉 GB701985 M8内六角圆柱头螺钉，螺钉的长度依据联接件厚度而定。依据卸料力、推料力、压边力，以及

17、模具预留给弹簧自由高度尺 寸，选用标准 GB/T1359 1993 系列的标准弹簧。 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。第二次拉深：1 、拉深凹模： H=Kb=0.25 76=19mm （查得 K取 0.25 ）, 凹模壁厚 c=（1.52）H,c 取 35.5mm；拉深凹模长度 L=b+2c=147mm硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。2 、拉深凸模长度： L=76+50=136mm113 、顶压凸模长度： L=2mm 宽度为 27.2mm4 、顶压凸模长度： L=2mm 宽度为 30.08mm选冲模标准模架和标准零件：依据凸、凹模周界尺寸，初定设备额定参数，选用滑动导向中间导柱模架， 标记为模架 400mm 25

18、0mm 245280mm,GB/T2851.11990。（图同上一样）阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。a上模座数量规格：40025050b 下模座数量规格：40025060c 导柱数量规格：40260d 导套数量规格：4014053联接螺钉选用：螺钉 GB701985 M8内六角圆柱头螺钉，螺钉的长度依据联接件厚度而定。依据卸料力、推料力、压边力，以及模具预留给弹簧自由高度尺 寸，选用标准 GB/T13591993 系列的标准弹簧。 氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。七、模具总装配图1、第一次落料 +拉深复合的的尺寸一上面已经计算出来， 模具总装略。 第 次拉深模见 A0 图纸。2、绘制非标准件零件图依据上面设计结

19、果，绘制模具非标准件零件图， 可指导模具零件的加工。模具非标准件零件图见 A4图纸。 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。八、校核冲压设备基本参数1 模具闭合高度校核H闭 H上 H下 H凹 H凸 H垫 18 =（50+60+147+136+20-18）mm=385mm, JB23-63 开式压力机的闭合高度为 400mm，可调量为 55mm模, 具安装时可用垫块 调整配制。 怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。2 、总裁所需总压力校核。前面计算出 p总 =445.4KN,冲压机的公称压力为 630KN, p总 P公, 满足生产要求。九 . 参考文献1 、魏春雷，徐彗明。 冲压工艺与模具设计 北京理工大学出版社2 、涂序斌 模具制造技术，北京理工大学出版社， （第二版）123 、邓德清，胡绍平 机械设计基础课程指导书，4 、魏春雷，朱三武，章南编 . 模具专业毕业设计手册 . 天津大学出版社 ,5 、冯炳尧、韩泰荣、蒋文森编 . . 上 海科学技术出版社 , 1998 谚辞調担鈧谄动禪泻類。6 、 .魏斯亮 李时骏 互换性与技术测量， 北京理工大学出班社 200十、致谢在即将走上工作岗位的时候， 有这样一次设计、有这样的一个总结， 很高兴， 很兴奋，也很感激。虽然它还不是很成熟，但已散发着淡淡的香气。感谢默默付 出的老师们！关心支持我的同学、朋友们！ 嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。课程设