电动机风扇罩拉深模设计

1、目录目录1序言21.设计任务书及产品图32.分析冲压件的工艺性33.冲压件工艺方案的制定44.排样与冲裁45.压力计算，压力中心确定，压力机的选择56.模具类型的选择67. 模具总体设计78.模具工作零件刃口尺寸及公差79.凸凹模壁厚及高度810.冲裁模刃口尺寸计算811.定位方式的选择912.出件方式的选择913.凸模通气孔的设计1014.工作零件的结构设计1115.模架设计及其它零部件的选用1316.压机校核17参考文献：17序言本课程设计是为学生在学完“飞机钣金工艺学”课程后，学期结束之前所设置的一个重要的实践性环节。其目的有：1、综合运用所学课程的理论和生产实习知识，进行一次拉深模具设

2、计工作的实际训练，从而培养和提高学生自己的独立工作能力。 2、巩固“飞机钣金工艺学”等课程所学的内容，掌握模具设计的方法和步骤。 3、掌握冲压模具设计与基本技能，如模具相关尺寸计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。冲裁模的现状：目前，我国的模具技术有了很大发展，模具的精密度、复杂程度和寿命都有很大提高。如，主要的汽车模具企业已能生产大型、精密的轿车覆盖件模具；体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面增加；模具的标准化程度也有一定提高。但是，由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比，仍存在不小的差距。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国空相比仍有

3、较大的差距。例如，精密加工设备在模具 加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM 技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型，精密，复杂和长寿命模具依赖进口。本课程要求学生结成小组合作完成零件的工艺设计，模具结构设计与计算，典型零件制造工艺规程制定等工作，并画出一套模具总装配图及零件图，写出设计说明书一份，课程设计完成后要进行答辩。1.设计任务书及产品图本工件为筒形浅拉深工件，采用落料拉深复合模。产品图如下图1所示：图12.分析冲压件的工艺性该工件属于典型的无凸缘圆筒形拉深，要求内形尺寸,形状简单对称，该工件作为另一零件的罩，对表面粗糙度没有特殊要求。所有尺寸

4、均为自由公差，按IT13级确定工件的公差，可落料拉伸同时进行，拉深成为外径为350mm，内圆角为50mm 的无凸缘圆筒，工件总高度尺寸60mm可在最后进行一道修边工序达到要求。一般冲压均能满足其尺寸精度要求，对零件的厚度变化也没有要求。圆筒形件的毛坯为圆形板料，可以通过落料获得。08钢是优质碳素结构钢，具有良好的冲压性能。 综上所述，该工件的精度及结构尺寸都能满足冲压工艺要求，工件的拉深工艺性较好。该工件在满足冲压工艺性要求的前提下，采用的冲压基本工序是落料、拉深。3.冲压件工艺方案的制定方案一：先落料，再正、反拉深。采用单工序模生产。方案二：落料拉深复合冲压。采用复合模生产。方案一单个模具结

5、构简单，需要两幅模具，重复定位后冲压件质量较差，生产效率较，低适合小批量生产。方案二模具较为复杂，但只需一套模具，可提高冲压件质量，生产效率较高，适合大批量生产。我组分配到的任务是方案二。4.排样与冲裁1）排样图如下图2所示：毛坯利用率： 2） 冲裁拉深工序图如下图3，4所示：5.压力计算，压力中心确定，压力机的选择1）压力计算：拉深力：（钣金查表6.5，=0.35,互换性查表：材料的强度极限=350）压边力： 式中：=10.5mm （查实用模具技术手册 表5.27）（钣金查表6.6 ，q=2.02.5，取q=2.0）顶件力：为顶件力因数，查表：=0.062）压力中心确定:由于落料与拉深均为规

6、则形状且认为材料均匀所以压力中心圆形毛坯的圆心。3）压力机的选择:压力机的最大装模高度，应大于所设计冲模的闭合高度，由表13-10查得 JA23-160 适合模具的要求。该压力机模具设计的有关参数为： 公称压力：1600KN滑块行程：160mm 最大封闭高度：450mm 工作台尺寸：左右/mm×前后/mm 1120mm×710mm 6.模具类型的选择根据已确定的冲压工艺分析可知，零件采用落料，拉深单工序模生 产。综合考虑冲压件的质量要求，由于零件精度要求不高，形状简单，批量小，冲压成本以及冲压设备情况、模具制造能力等生产条件后，最终确定是拉深时采用无导向拉深模。这种模具的特

7、点是结构简单，制造容易，成本低，模具上下部分的相对运动是依靠压力机的滑动导向。7. 模具总体设计在设计模具时，由于拉深工艺的特殊要求，除了应考虑到与其他模 具一样的设计方法与步骤外，还需要考虑到如下特点： 1）、深圆筒形件时，应考虑到料厚、材料、模具圆角半径 、等情况，根据合理的拉深系数确定拉深工序。拉深工艺的计算要求有较高的准确性，从而拉深凸模长度的确定必须满足工件拉深高度的要求，且在拉深凸模上必须有一定尺寸要求的通气孔。 2）、分析成形件的形状，尺寸有没有超过加工极限的部分。选用凸模材料必须考虑热处理时的变形，同时需注意凸模在模座上的定位、紧固的可靠性。 3）、回弹、扭曲、局部变形等的缺陷

8、所产生的弹性变形难于保证零件形状的精度，此时应采取相应的改进措施。 4）、对于形状复杂的零件，很难计算出准确的毛坯形状和尺寸。因此，在设计模具时，往往先做拉深模，经试压确定合适的毛坯形状和尺寸再制作落料模，并在拉深模上定形的毛坯安装定位装置，同时要预先考虑到使后面工序定位准确的措施。8.模具工作零件刃口尺寸及公差1） 毛坯尺寸计算：D=式中:d=350, r=50, h=65 修边余量h=26mm,取h=5mmh=60+5=65mm；解得D=427mm2）拉深凹模圆角半径： =(47)t=814mm<50mm，r=50mm3）确定拉深凸凹模刃口尺寸;冲裁件未注明公差，按IT13级计算 (

9、查互换性测量书 =0.89)c=1.1t=2.2mm ,2c=4.4mm拉深凸模偏差 拉深凹模偏差 以拉深凹模为基准：拉深凹模：=拉深凸模：=9.凸凹模壁厚及高度 拉深凹模壁厚 3558mm 取H=38.2mm查实用模具技术手册表3-17：落料冲孔模刃口间隙： ， 取z=0.24mm冲裁凹模厚度取31.4mm，高度取76mm 10.冲裁模刃口尺寸计算冲裁工作部分尺寸和公差： ，落料以冲裁凹模为基准;冲裁凹模：=冲裁凸模：=11.定位方式的选择 本工序采用定位销进行定位，主要是用来保证毛坯在拉深模具中的正确位置。为了方便定位销工作可靠，本模具采用过定位的方法来确定板料在模具中的正确位置，用三个定

10、位销。定位销工作部分的高度根据材料的厚度来确定。取4mm高出材料厚度2mm，在制造时和首件配作。12.出件方式的选择 本模具采用下模出件装置，由下顶件器直接将工件从下模顶出，下顶件器由弹簧驱动。根据材料厚度不同，为了使下顶件器能够顺利顶出，与凸模的间隙不能太大，单边间隙与凸模孔留有 0.2-0.5mm，取值 0.3mm余量。下顶件器的内、外形尺寸与凸凹模轮廓尺寸之间的关系可采用 H10c10 间隙配合。下顶件器的工作表面不允许开螺孔，应具有足够的刚度，选用45号钢。在工作过程中能平稳的移动。下顶件器与毛坯接触的一面，要保证 毛坯顺利流入筒壁。除进行车之外，还要在热处理后进行磨削加工。应保证粗糙

11、度达到 Ra0.8um。其余工作表面达到 Ra6.33.2um即可。得到下顶件器的结构示意图如下图5所示：13.凸模通气孔的设计 当拉深后的冲件从凸模上脱下来，由于受空气的压力而紧紧包在凸模上，致使不易脱下。对于材料厚度较薄的拉深件，甚至会使零件拉瘪。因此，为了简化凸模的结构，本模具用一个固定在凸模上的通气板，在通气板上开一个直径为10mm的孔。通气板采用 H7/m6 的配合，其结构如图所示：14.工作零件的结构设计 它是直接完成工作要求的一定变形的零件。本设计由于工件形状简单对称，所以模具的工作零件均采用整体结构，凸模、凹模、凸凹模的结构如图所示：拉深凸模采用过度配合H7/m6,固定在下模座

12、上，其高度应大于工件的高度 10-15mm,因凸模的尺寸较大， 为了防止淬火变形，除了工作部分采用局部淬火（58-62HRC）外，材料用淬火变 形小的 CrWMn 模具钢。凹模采用 H7/m6 的过度配合，固定在下模座上，其高度尺寸高于拉深凸模尺寸3mm,因凹模的尺寸较大，为了防止淬火变形，除了采用工作部分局部淬火（58-62HRC）外，材料用淬火变形小的 CrWMn 模具钢。凸凹模采用螺钉固定在上模座上。15.模架设计及其它零部件的选用 中间导柱模架限制了左右方向送料；后侧导柱模架导柱偏向一侧，受到载荷时滑动不够平稳；对角导柱模架对各类模具的适应性好；四导柱模架滑动平稳，导向准确可靠。因工件

13、精度要求不是很高，且条料前后方向送料即可，对于该筒形拉深件，中间导柱模架形式即可满足要求。该模架是在标准模座基础上自行设计的，参考的是冷冲模通用模座，根据凹模的最小壁厚，下模座高度取 150mm, 其模座规格为 L/mm×B/mm×H/mm 为 500×500×120, 规格C500×500×120 JB/T 7642.8 ZG310-570。标记：长度：L=500mm 宽度：B=500mm 厚度：H=120mm 材料为 ZG310-570 的 C 型下模座。 上模座根据凸凹模的大小制造出来，用来固定凸凹模的正确位置。材料HT250，

14、下模座、上模座的具体的尺寸大小如图所示：上顶板由于工件尺寸比较大，为了防止其在拉深过程中工件的中间凸起，采用上顶板，由弹簧供其压力。上顶板应具有足够的刚度，选用材料45号钢，为了使顶板能够顺利随着凸凹模压住坯料，与凸凹模的间隙不能大，单边间隙与凸模孔留有0.2-0.5mm，取值 0.3 mm余量。上顶板外形尺寸与凸凹模轮廓尺寸之间的关系可采用 H10c10 间隙配合。进行车时，还要保证工作表面达到Ra06.33.2um即可。得到下顶件器的结构示意图如下：螺钉 用于固定凸凹模和上模垫板在模架上保持其固定的位置，选取数量为6个。螺钉规格公称长度 L= 100 mm，性能等级为 8.8级。螺钉70.

15、1 12×100 材料为 45 号钢，热处理硬度 HRC35-40。4.5.3、用于固定上顶板，选用数量为4个。螺钉 70.1 8×75 材料为45号钢，热处理硬度HRC35-40。定位销 定位销 GB2866.11-81 A8 三个定位销，材料选用45号钢。模具总装图 通过以上设计，可得到模具的总装图。模具上模部分主要有上模板、压料板、凸凹模组成。压料方式采用弹性卸料，以弹簧为弹性元件。下模部分由下模座、凹模、凸模、下顶件器等组成。卸料方式采用弹性卸料，制件由下顶件器顶出。坯料送进时采用定位销进行定位，在落料凹模上安装有三个定位销， 利用坯料外圆进行定位，以此作为坯在凹模中的精确定位。操作时，把 坯料沿着凹模上端面向前推，并向前推紧，即可进行拉深。 模具工作过程：将坯料送入到其位置，平放在凹模面上，压力机滑块带着上模下行，凸凹模下表面行接触坯料，并与上顶件块一起压住坯料，先进行冲裁圆形件，后拉深；当拉深结束后，上模回程，拉深成形的工件由下顶件器通过弹簧将工件推出凸模，用手将工件取走后，将坯料送进到位，进行下一个工件的生产。16.压机校核上模座高度1