叶呈祥20筒形件拉深模具设计

1、 课 程 设 计 （论文） 题 目： 直筒型件拉深模具设计 课 程：冷冲压模具设计 院（部）：职工大学专 业：机电一体化模具方向班 级：09模具双高（2） 学生姓名：叶呈祥 学 号：20设计日期：2011-09-082011-09-26 指导老师：冯晓杰 方莉目录课程设计任务书1 冲压件工艺分析-03二工艺方案及模具结构类型1 工艺方案分析-032 主要参数计算-03三确定排样图和裁板方案1 裁板方案-052 排样设计-05四. 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-062 卸料力和顶件力的计算-063 压边力的计算-064 拉深力的计算-075、 压力中心的计算-086

2、压力机的选择-085 工件零件刃口尺寸的计算-09六工件零件结构尺寸和公差的确定-091 整体落料凹模板的厚度H的确定：-092 凹模板长度L的计算-103 其他零件结构尺寸-104 选冲压模具标准模架和标准零件-107、 校核冲压设备基本参数-121 模具闭合高度校核-122 冲裁所需总压力校核-12八、模具总装配图-129. 致谢-1210. 参考文献-13一、冲压件工艺分析该冲压件为直筒形拉深件，需要经过落料、拉深二道工序冲压而成，如图1-1所示。图1-1 零件图 材料25CrMnSi 厚度1mm冲压材料为25CrMnSi是冲裁类板钢，属合金结构钢，具有较好的可拉深性能，成型性能较好。二

3、、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。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。方案三也只需要二副模具，制造难度大，成本也大。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。2、 主要工艺参数的计算 (1)计算毛坯直径D由于板料厚度为1mm，故按

4、工件厚度中性层计算毛胚直径。 D= = (2)确定修边余量该H=30.5mm, d=31.5mm, 则H/d=30.5 / 31.50.97 根据冲压工艺与模具设计第三版表4.2.1可知无凸缘零件切边余量h=2.5。由此可知拉深高度H= h+h=31+2.5=33.5MM(3)确定拉深次数按毛坯相对厚度t/D×100=1/67.23和工件相对高度H/d=33.5/31.51.06。查冲压工艺与模具设计第二版表4.2.6可得n=2，初步确定需要两次拉成，同时需增加一次整形工序。(4)计算各次拉深直径由于该工件需要两次拉深，查冲压工艺与模具设计第二版表4.2.6可得，首次拉深系数m和二次

5、拉深系数m: m=0.53 m=0.76初步计算各次拉深直径为： d= mD=0.5367.2335.63mm d=md=0.7635.6327.08 mm<32.5mm调好拉深系数后,重新计算各次拉深的圆筒直径即可得半成品直径。根据零件实际所需拉深系数应调整为m1=0.62 m2=0.76d= mD=0.62×67.23=41.68mmd=md=0.76×41.68=31.68mm (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r应取大些,根据压工艺与模具设计表4-7知：r=8t=81=8 mm由冲压工艺与模具设计式4.6.

6、2即：r=(0.60.8) r和r=(0.71.0)r计算各次拉深凹模与凸模的圆角半径，分别为： r=8 mm r=7 mm r=6 mm r=5 mm (6)计算各次工序件的高度根据冲压工艺与模具设计式（4-39）计算各次拉深高度如下： H=(67.23-27.68-2-8×7）/4×7+7+1/2=20.75mm H= =(67.23-21.68-2-8×5)/4×5+5+1/2=33.50mm 三、确定排样图和裁板方案1、 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=1mm,查现代冲压技术手册表2-4轧制薄钢板拟选

7、用规格为： 15001000 的板料。2、 排样设计（如图2-1）图2-1查冲压工艺与模具设计表2-10，确定搭边值 两工件间的横搭边a=2.0mm；两工件间的纵搭边a=1.0mm； 步距S=d+a=32.5+1.5=34mm； 条料宽度B=（D+2a+）=71.43四、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=1.3Lt式中L冲裁轮廓的总长度；t板料厚度；-板料的抗拉强度查现代冲压技术手册表2-18可知：=600MPa 。故：F=1.367.23×0.8600=164.66KN2、 卸料力和顶件力的计算 =KF =K F式中K为卸料力系数，K为顶件力系数查现代冲压技

8、术手册表3-12知：K=0.050；K =0.06故： =KF =0.05164.66 =8.23KN =K F =0.06164.66 =9.88KN3、压边力的计算采用压边的目的是为力防止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/D100 由于t/D100=1/67.23100 1.49 首次拉深系数=0.62故：查现代冲压技术手册表5-70知，两次拉深均需要采用压边装置。压边力:=式中A为初始有效面积；为单位压边力（MPa）查现代

9、冲压技术手册表4-4可知：=3MPa = = = =2.81 KN = = = =1.44 KN4、拉深力的计算首次拉深时拉深力=二次拉深时拉深力=式中：为首次拉深与二次拉深时工件的直径； 为材料抗拉强度（MPa）； 为修正系数。查现代冲压技术手册表4-1可知：=0.65;=0.5首次拉深力：= = =51.04 KN二次拉深力：= = =29.84 KN故总拉深力：=+ =51.04+29.84 =80.88KN 综上所述：=+ + =266.46KN5压力中心的计算 图3-1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即o(16.25,16.25)6、压力机的选择由于该制件为大批

10、量小型制件，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，成本低廉的有点。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266.46 KN，查现代冲压技术手册表5-10提供的压力机公称压力中可选取压力机的型号为：JC23-35五、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，因此凸模基本尺寸与凹模尺寸相同，保证单边间隙(mm)图4-1查现代冲压技术手册表5-64可知： 拉深模的单边间隙为：Z=0.035 mm式中x为补偿刃口磨损量系数。查现代冲压技术手册表2.3.1可知：x=0.75 取落料的尺寸公差IT11，则公差为=0.18mm所以落料凹模的

11、尺寸为：0.18） =67.1mm六、工件零件结构尺寸和公差的确定1、整体落料凹模板的厚度H的确定： H=KB式中k为考虑板料厚度的影响系数B为冲裁件的最大外形尺寸，查冲压工艺与模具设计表2.8.1可知：k=0.22 H= KB =0.22×67.23 =14.79mm2、凹模板长度L的计算 L=D+2C查冲压工艺与模具设计表2-17可知：C取2836mm，根据要求C值可取30mm故： L=D+2C =32.5+230 =62.5mm故确定凹模板外形尺寸为：656520（mm）。凸模板尺寸按配作法计算。3、 其他零件结构尺寸（见表1-1-1）4、 选冲压模具标准模架和标准零件依据凸、

12、凹模周界尺寸，初选设备额定参数，选用滑动导向中间导柱式模架的导向方式，其相关参数为凹模周界L：80凹模周界B：63 闭合高度(参考)|最小：110闭合高度(参考)|最大：130a上模座 数量1 规格：80×63×25b下模座 数量1 规格：80×63×30c导柱 数量1 规格：18 ×100 d导套 数量1 规格：18×65×23联接螺钉选用：螺钉GB 70-1985 M8内六角圆柱头螺钉，螺钉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/T1358-1993系列的标准弹簧

13、。 工件公差IT11 Z=0.090mm Z=0.070mm冲压工序工件尺寸 计算公式凹模尺寸凸模尺寸第一次拉深 D=(D-0.75)D=( D- Z)凸凹模取IT10 Z=2.2t第二次拉深D=(D-0.75)D=( D- Z)凸凹模取IT7 Z=2.2t 表1-1-18、 校核冲压设备基本参数1模具闭合高度校核H=H+H+H+H+H-18=25+30+65+120+20-18=242mmJ23-35开式压力机的闭合高度为280mm，可调量为38mm，模具安装时可用垫块调整配制。2冲裁所需总压力校核前面计算出P=266.46KN,冲压机的公称压力为350KN,PP,满足生产要求。八、模具总装配图（用A0纸画出，见附件）九、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！毕业设计的完成，我要感谢我的指导老师们的大力支持。是他们的耐心指正和教导才使我的毕业设计逐渐趋于完善。更重要的是他们给了我自己解决问题的方法,鼓励我提出针对性的有用的问题,从细微之处一点一滴的指导我们。通过这次实践，我更进一步熟悉模具的设计，锻炼了工程设计实践能力，培养自己独立设计能力。 即将走向工作岗位，在今后的工作中，我将继