落料拉深复合模设计

1、课程名称：冲压工艺与模具设计题目名称:落料拉深复合模设计级：名：号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名:20年月日目录零件图零件冲压加工工艺性分析1.毛坯尺寸计算-32、判断是否可一次拉深成形3、确定是否使用压边圈一-44、凹凸模圆角半径的计算一5、确定工序内容及工序顺序排样图和裁板方案2、板料选择2、排样设讣一工艺参数的计算1、匚艺力讣算2、压力机的选择-6四、模具设计1.模具结构形状设计-72、模具工作尺寸与公差计算五、工作零件结构尺寸和公差的确定1.落料凹模板一2、拉深凸模3、凹凸模一9六、其他零件结构尺寸1.模架的选择2、凹凸模固定板的选择一103、磨柄的选择一一104、卸料装

2、置一105、推荐装置的选择116、销、钉的选择117、模具闭合高度的校核11七、参考目录11零件名称：盖生产批量：大批量材料：Q235材料厚度:1mm学号尾数为0：落料模学号尾数为1,3,5：第一次拉深模学号尾数为2,4,6：第二次拉深模学号尾数为7,8,9：落料拉深复合模一、零件冲压加工工艺性分析材料：该冲裁件的材料lCrl8Ni9Ti是不锈钢拉深强度和剪切强度较高。零件结构：该制件可近似看做圆筒形有凸缘浅拉深件，需要对毛坯进行计算，且间隙、落料拉伸凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。模具设il方而：凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可

3、按ini级确定工件尺寸的公差。查公差表可得工件基本尺寸公差为：A0-+0491 毛坯尺寸的计算(1)选取修边余量d八/“6&50=1.36,按课本上表232查表得6=3.5(2)讣算凸缘部分实际尺寸dtdt=d八.+26=68+2x35=*75(3)预建毛坯直径D(按几何表而积相等原则)由于板厚小于1mm,故可宜接用工件图所示尺寸讣算，不必用中线尺寸计算。D=Jd/+4(/?：+%)，其中hi=86-V86-25-=3.71.故D=a/75-+4(3.71-+50x12)=89.89.预毛坯宜径为90mm。2 .判断是否可一次拉深成形xl00=-xlOO=0.56,dt/d=l,5,D90相对

4、高度Z=计中2=美刀土42=03dd50查课本上表2-37得第一次拉深的最大相对高度为0.57P.70,柑比可知，一次拉深便可成形。3 .确定是否使用压边圈毛坯相对厚度xl00=0.56.查课本上表244可知，此处需采用压边圈。D4 .凹凸模圆角半径的计算凹模圆角半径：rM=0.8v(Dd)t=0.8-7(90-50)0.5=3.58故r凹取4mm。凸模圆角半径：r(06r)r!,=(0.6V)x4=24-4r故s取3mm。5确定工序内容及工序顺序冲压件的工序性质是指冲压件成形所需的各种工序种类如冲孔、落料等，由冲压件的几何形状可宜观确定，当工序较多时，不易确定。分析该零件的形状可知苴基本冲压

5、工序为落料、拉深、切边。由于板料厚度为0.5mm,比较薄，拉深后坯料外圆变形可忽略，故对切边工艺不做另行设计。综合分析零件的工艺性和生产规模等具体情况，加工该零件采用落料拉伸复合模。二、确定排样图和裁板方案板料的选择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。根拯零件厚度t=0.5mm,fi中国模具设il大典表18.324冷轧制薄钢板拟选用的板料规格为:0.5x850x12002.排样设计板料的初步排样如下:两工件间的横搭边a产1.2tnm：两工件间的纵搭边a=L5mm：考虑到板料送进时无侧压装置，需要在板料一侧增加一个条料与导尺间的间隙宽度Zo取Zo=l2nun则条

6、料宽度B：B?A=D+2(a,+A)+ZoL条料宽度的单向极限偏差(mm查中国模具设计大典表19.121得A=0.10所以B严90+2(12+0-1)+1-2血犷938纭。(mm)步距s：S=D+a=90+l5=91.5mm；故一个步距内的材料利用率弘为：“产A/BSxlOO%=;r(D/2)VBSxi00%二龙(90/2)2/(93.8x91.5)x100%=74.1%由于直板材料选取0.5x850x1200故每块板料可裁剪9x13=117个工件，故每块板料(0.5x850x1200)的利用率为：7=nA/LBx100%=117;r(D/2)V(1200x850)x100%=73.0%最终的

7、排样设il如下:1.工艺力计算根据课本表23,可取r=5OOMPa并查得CTb=600MPa落料力Fo：Fo二KLtr-尖中K=13rL=nD=3.14x90=282.60mm故Fd=1-3x28260x0-5x500=91-84KN由课本表2-6查得推件力系数K沪0.063卸料力系数K沪0.08推件力F：F?fi=nKFo=lx0.063x91-84=5-79KN卸*斗力FsFw=KxFd=008x91-84=7-35KN查模具设计简明设计手册表447由不锈钢材料选取p=3.6IVlPa麻辿好A：-(d+4L2r,)-)=A|90,-(50+2x4),x3.6=I3.39KNF&=Fo+Ff

8、fl+Fk=9184+579+13-39=111-02KN由模具设计与制造简明手册1-638町得系数Ki=l.及拉深力的计算公式如拉深力：:力口HbbK=;rx50x0.5x600x1=47.12KN2,压力机的选择T;选择压力机公称BE力时，应该使落料力和拉深力分别在压力机的许用公称IE力范内，而不是简单的将落料力与拉深力相加后去选择压力机.落料时，欲使压力机的精度高保持良好的工作状态，最好在公称压力的80%以下使用。落料时：F公称XF；：/50%=111.0A0%=138.78KN拉深时：公称压力F公fi：=13A1.4(F+Fik)=13a1.4(47.12+1339)=78.66A84

9、.71(KN)根据冲压模具简明设il手册表13.9,可预选选择公称压力为160KN的开式可倾压力机，其参数如下：滑块行程：70mm行程次数：115次/mm最大封闭高度J220mm封闭高度调节量：60mm滑块中心线到床身距离：160mm工作台尺寸J左右5450mm前后：300mm工作台板厚度：60mm四、模具设计1.模具结构形状设计该零件由落料、拉深两工序加工而成，考虑到薄板成形，为使冲压精度较高，减少模具数量，设计成落料拉深复合模。复合模可有正装和倒装结构，综合考虑以下情况：1)没有冲孔工序，废料不会出现在模具工作区域.采用正装操作也方便2)提高凹凸模强度3)对于薄冲件能达到平整要求采用正装结

10、构。采用刚性卸料装置。拉深完成后，工件卡在凹凸模内，应使用推件装置将其推出。2.模具工作尺寸与公差计算1)落料工序中圆形凸模与凹模分开加工，落料件未注公差，按IT11级选取极限偏差，查机械制图表16巧可知落料件公差尺寸为490人22由此根据课本表2-5.可得系数x=0.5,因为对刃口精度要求不是很高，可取二类间隙值，查课本表23,间隙比值(Z/t)%16-0-220故可得：Zmin=16.0x0.5/100=0.08mmZa=22.0x0.5/100=0.Umm6p=0.4J=0.4(0.11-0.08)=0.012mm6d=a6(u-Zs=06(0.11-0.08)=0.OlSmm落料凹模直

11、径：D&=(D-xA),W=(90-05022)篇。用:8989fgmm落料凸模直径：dp=(D厂ZoJ纭=(89-89-008).0012=89.81mm2)拉深部分按外形公差尺寸，零件mi精度，查机械制图表16巧可知拉深筒部公差尺寸为4)50A,，查课本表240可知拉深凹模宜径：D际(d+0.4A+Z)W拉深凸模宜径：dfl=(d+04A)查课本表241,由拉深凹凸模的制造公差IT8(高于零件公差23个等级)，可SM=004nuii&凸=0030nitn凹凸模间隙Z=(2,22)t,该零件可取Z=2.lt=2.1x0.5=1.Oomm故Dff(50+0.4x0.16+1.05)fa=51-

12、1143d凸=(50+0.4x0.16)打肿)-50.064)30五、工作零件结构尺寸和公差的确定1、落料凹模板1)疗度H的确定:可由经验公式凹模厚度H=Kb讣算得，查表216得K=0.2,圆形凹模的b为直径D,故H=Kb=0.2x90=18mm,但毛坯拉深高度hl+h2=12+3.7=15.7,考虑到还需要空间安装压边圈，查冲压模具简明设计手册表2.62选用标准尺寸，H=40o2)凹模板直径的计算凹模壁厚(=(23)H=(23)18=3654mmo凹模板长度：L=D+2C故：L=D+2C=90+2x40=170(mm)根据表2.61选择最接近的直径160mm故确定凹模板外形尺寸为：0160X

13、40(mm),材料TIOAo落料凹模板的尺寸设讣如下图：2、拉深凸模凸模设il成简单筒形，刃口无斜度，采用车床加工，由于其宜径较大，故设讣为直接压入紧固在下模座上.并采用螺栓连接。3八凸凹模结合工件外形并考虑加工，将凸凹模设讣成带肩圆凸凹模，一方而加工简单，另一方面又便于装配与更换采用车床加工，与凸凹模固定板的配合按H7/n6,凸凹模长度L=732mm，具体结构可如下图6所示。六、其他零件结构尺寸1）模架的选择为使凹模能放在下模座内，模架凹模周界尺寸L应大于凹模直径160根据国标GB/T2851.3-1990LBX200mm,B取200mm，并查得相应的模座和导柱导套的标准如T：上模座GB/T

14、2855.5尺寸为200x200x45材料HT200r下模座GB/T2855.6尺寸200x200x50材料HT200,导柱GB/T286L1尺寸032x160导套GB/T286L6尺寸32x105x43。2）凸凹模固定板的选择外形尺寸与凹模相对应，由国标JB/T7643.57994,选择为0160x25A材料为Q235-A图6凸凹模结构设计3）磨柄的选择按JB/T7646.1-1994选择压入式50x115,材料Q235-AF。4）卸料装置由于落料拉深过程中，若选用选用惮性卸料，则拉深行程中，橡胶亦被压缩，产生不必要的压缩力，增大压力机压力，故采用刚性卸料装置，材料为45钢，卸料板与导料尺做

15、成整体，综合卸料板和导料尺的标准设il导料板厚度为4呗，卸料板厚度为6mm固泄螺钉选用H6,查冲压模具简明设计手册表15.30,卸料板孔与凹模的单边间隙Z/2=0.2mm。5）推件顶尖装置的选择推杆：按JB/T7650.17994选择带肩推杆，材料45,热处理硬度4348HRC,尺寸012X150o推件器：由于工件尺寸较小，推件器的外形与凸凹模为间隙配合H8/f7.工作而形状与工件形状相似，圆角为R3,材料为Q235九6）销、钉的选择定位销的选择由于排样时，两工件间的纵向搭边距离只有不能选用废料的后端定位，而落料时工件尺寸为90nmb凹模的长度不够前端；八八位所需值，故在凹模上，送料放向添加一个支架，定位销尺寸选用M6。螺钉的选择为使凸凹模固泄板安装在上模架和凹模安装在下模架上时不影响模具在压力机上的安装，应采用内六角圆柱头螺钉，其直径和长度应根据强度和所需连接高度选择参考标准GB70-85。7)模具闭合高度的校核上模座离度45mm凸凹模固宦板厚度25mm.模具闭合时，固世板