毕业设计拉伸模具

1、一、零件的工艺性分析1）拉深件的结构工艺性1拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形；2需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹；3在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度；4拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离要合适；5拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆角半径要合适， 取拉深件底与壁的圆角半径=1.5，拉深件凸缘与壁的圆角半径，；6拉深件的尺寸标注，应注明保证外形尺寸，还是内形尺寸，不能同时标注内外形尺寸。带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为基准，若以上部为基准，高度尺寸不易保证。2）拉深件的公差 拉深件

2、的尺寸精度应在T13级以下，不宜高于IT11级。查表确定此拉深件的精度等级为 IT12IT13.，拉深件毛坯厚度t=0.5mm。 拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。 3）拉深件的材料 用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。本拉深模具加工的零件的材料已确定为08钢。二、冲压零件工艺方案的拟定（选择冲压基本工序、工序组合及顺序安排）拉深零件外形及相关尺寸如图所示： 零件应先冲出通孔，然后落料，零件有两处圆筒形需要进行拉深工序，直径分别为和。应先对进行拉深，接着对进行拉深。因为该拉深件的生产批量大，所以采用落料、冲孔、拉深复合模冲压

3、。 三、确定毛坯形状、尺寸和下料方式及排样设计、材料利用率计算1）确定毛坯形状对于不变薄拉深，拉深件的平均壁厚与毛坯的厚度相差不大，因此可用等面积条件，即毛坯的表面积相等的条件计算毛坯的尺寸。毛坯的形状和拉深件的筒部截面形状具有一定的相似性，因此，旋转体拉深件的毛坯形状为圆形。毛坯尺寸计算就是确定毛坯的直径。零件为旋转体拉深件，因此采用圆形的毛坯件。工件采用08钢，选取工件的加工精度为IT12IT13。2）确定毛坯尺寸大直径处的拉深1、计算实际拉深的凸缘直径，工件如图所示：查表，取切边余量，则实际拉深的凸缘直径为：由于，所以，该零件属于宽凸缘件的拉深。2.初算毛坯尺寸由已知：H=8mm，d=4

4、7.5mm， t=0.5mm, ,=1.5mm所以，毛坯的直径为 =88.2mm3.判断能否一次拉深，由查表可知，最大相对高度：0.39>0.168查表可知，首次拉深的极限拉深系数为：该拉深件的实际拉深系数为： 由于，该拉深件能一次拉深成形。3）小直径处的拉深1.计算实际拉深的凸缘直径，工件如图所示：查表，取切边余量，则实际拉深的凸缘直径为： 由于，所以，该零件属于宽凸缘件的拉深。2.初算毛坯尺寸由已知： H=7mm，d=41mm， t=0.5mm，所以，毛坯的直径为： 3.判断能否一次拉深，由查表可知，首次拉深的极限拉深系数为：该拉深件的实际拉深系数为： 由于，该拉深件也能一次拉深成形

5、。3）确定是否需要压边圈根据坯料相对厚度： <1.5式中 坯料厚度，mm； D毛坯直径，mm。所以需要压边圈。4）确定拉深次数根据工件的相对高度（h/d）和坯料的相对厚度（）的大小查表确定拉深次数。查表可知，工件的相对高度0.37小于一次拉深时的允许拉深相对高度0.78，则可一次拉深成形。5）排样及材料的利用率毛坯直径为，考虑操作方便，采用单排排样，如图搭边值：式中 侧面搭边值； 冲件之间的搭边值。送料进距： 条料宽度： 式中 D平行于送料方向的冲件宽度。板料规格的选用：0.5mm 每张钢板裁板条数：为了操作方便，采用横裁，即条余13mm。每条裁板上的工件数： 个式中 B钢板宽度（每条裁

6、板的长度）1000mm。每张钢板上的工件总数：个板料的利用率： 四、冲压力计算，压力中心的确定，压力机的选择1）冲压力计算1）落料力：式中 材料抗剪强度，08钢=260360Mpa,取=320Mpa。2）卸料力：3）拉深力：式中 修正系数，； 材料的强度极限，08钢的，取。4）压边力：式中 凹模圆角半径，取=1.5mm； 单位压边力，。5）冲孔力： =24818.56N式中 工件孔直径，；6）推件力：3式中 冲孔时卡在凹模内的废料数，推件力因素，。故总冲裁力为： =130.62+5.22+11.6+15.83+24.82+3.723 =191.813KN2）冲压设备的选择为使压力机能安全工作，

7、取： 故选400KN的JG23-40开式双柱可倾式压力机。其主要技术参数为：公称压力：400KN滑块行程：100mm最大闭合高度：300mm最大装模高度：220mm闭合高度调节量：80mm工作台尺寸：150mmX300mm垫板尺寸：80mmX200mm模抦孔尺寸：五、确定模具类型与结构型式工件材料为08钢，易于拉深成形。由于产品批量大，不宜采用单一工序生产，而用级进模结构太复杂。经综合分析论证，采用落料、冲孔、拉深复合模，一套模具完成此工件的加工。根据加工零件的工艺分析，选用的模具为带导柱和带压边圈的复合模。弹簧垫式和橡胶垫式压边装置的压边力随拉深行程的增加而升高，压边效果受到影响，但它们的结

8、构简单，使用方便，在生产中有广泛应用。本设计采用弹簧垫式压边装置。六、模具工作零件尺寸及公差的计算模具的落料凹模4、落料拉深凹凸模1、拉深冲孔凹凸模3、冲孔凸模2工作部分的相互关系如图所示。 1）落料刃口尺寸计算对于落料部分按未注公差IT13级计。所以落料件尺寸为。根据查表得冲裁刃口双面间隙为。的制造公差查表得由于，故采用凸模与凹模配合加工法。磨损系数确定为。则凹模刃口尺寸为：凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，其双面间隙为0.040.06mm。为保证模具刃口有较长的使用寿命，即保证刃口磨损后还能冲出合格的冲件来，制造时按最小间隙配制间隙。2）冲孔刃口尺寸计算1）对于的孔，工件未注公差，按IT13

9、级计，则尺寸为，制造公差表得。由于>故采用凸模与凹模配合加工法。磨损系数确定为。则凸模刃口尺寸为：凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，其双面间隙为0.040.06mm。为保证模具刃口有较长的使用寿命，即保证刃口磨损后还能冲出合格的冲件来，制造时按最小间隙配制间隙。3）拉深刃口尺寸计算对于拉深部分，工件未注公差，按IT13级计，该拉深件为阶梯形圆筒零件，经过一次拉深得到。工件尺寸如图对于的圆筒形拉深，凹、凸模的制造公差可采用IT10级精度，查表得拉深凸模和凹模的单边间隙查表，按，Z=1.1mm。则可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸为：拉深件底与壁的圆角半径，拉深件凸缘与壁的圆角半径，所以凹模圆角半

10、径为，凸模圆角半径。对于的圆筒形拉深，凹、凸模的制造公差可采用IT10级精度，查表得拉深凸模和凹模的单边间隙查表，按，则可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸为：拉深件底与壁的圆角半径=1.5，拉深件凸缘与壁的圆角半径，所以凹模圆角半径为，凸模圆角半径=1.5。4）弹性元件的设计计算为了得到较平整的工件，此模具采用弹压式卸料结构，使条料在落料、拉深过程中始终处在一个稳定的压力之下，从而改善毛坯的稳定性，避免材料在切向应力的作用下起皱。落料卸料采用橡胶为弹性元件.橡胶的自由高度： 式中 橡胶的自由高度，mm; 工作行程与模具修模量或调整量（46mm）之和mm。 取=95mm。橡胶的装配高度： 取橡胶的截

11、面面积，在模具装配时按模具空间大小确定。七、模具其它零件的选用、设计以及必要的计算1) 选择模架及确定其他冲模零件尺寸由估计的凹模周界尺寸约为160160及模架闭合高度在210255mm之间，查表选用对角导柱模架，标记为I（GB/T2855.11990）。模架中导柱导套按H6h5配合。查得的各模架组成零件的尺寸参数如下：导柱规格：46X250; 导套规格：60X107X68同时可以算出上下模座的尺寸，上模座：31531550； 下模座：31531555根据凹模周界大小选择的上下模座的平面图示： 下模座 上模座下图是使用pro-e软件建立的模架三维模型。 模架2) 卸料套的基本结构参数确定为了得

12、到较平整的工件，此模具采用弹压式卸料结构，使条料在落料、拉深过程中始终处在一个稳定的压力之下，从而改善毛坯的稳定性，避免材料在切向应力的作用下起皱。落料卸料采用橡胶为弹性元件.橡胶的装配高度：3) 凸模固定零件的选用1. 凸模固定板及垫板的选用根据凸模的结构尺寸可知要选用的凸模固定板的高度H=25mm,合理选用规格为167X25的凸模固定板。查表选用规格167X6 的垫板。2.固定螺钉的选用根据凸模尾部的斜面缺口的大小尺寸以及凸模固定板的规格，查表选用开槽圆柱头螺钉 M12X40。4) 模柄参数大小的确定选择400KN的JG23-40开式双柱可倾式压力机，由此可确定模柄孔的尺寸（直径X深度）为

13、50X70,按照模具结构图，采用带台阶的压入式模柄，它与模座安装孔用H7/n6配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。5) 连接上模座、垫板、凸模固定板的螺钉和销钉（圆柱销）的选用根据上模座、垫板、凸模固定板的形状大小，合理选用内六角圆柱头螺钉，规格为M16 X 60。合理选用圆柱销规格：M10X 52。该圆柱销作为定位销用，以过盈配合固定在销孔中。6) 凹模座与下模座之间的定位和固定凹模座与下模座之间采用对角放置的四销四螺栓来定位和固定，圆柱销以过盈配合固定在销孔中。选用螺钉和圆柱销的规格如下：螺栓：M16 X70 ,（四枚）; 圆柱销：M16 X 57,(四枚)。八、压力

14、机技术参数校核模座外形尺寸为，闭合高度为260mm，查表得JG23-40型压力机工作台尺寸为，最大闭合高度为300mm，连杆长度调节量为60mm，只要调节连杆即可安装。所以选择JG23-40型压力机是正确的。九、模具工作原理与使用注意事项1）模具工作原理落料时，上模通过模柄与冲床滑块相联接,下模利用压板固定在冲床的工作台上,上下模通过导柱、导套导向。工作时,条料靠着挡料销送进定位,当上模随滑块下降时,脱料板先压住板料,接着凸模冲落凹模上面的材料获得工件。冲裁出的圆形毛坯定位放在下模上,当凸模向下移动时对坯料加压，冲出圆孔，并继续向下压入凹模型腔,使材料在冲模内产生永久变形后加工成所需工件。这时

15、工件卡在凸模与顶块之间,废料也紧紧箍在凸模上。在上模回升时,工件由顶块借弹簧的弹力从凹模中顶出；同时箍在凸模上的废料,由脱料板靠弹簧的弹力卸掉,至此完成整个过程。再将条料送进一个步距,进行下一次过程,如此往复进行。2）使用注意事项：1.操作者必须经过学习，掌握设备的结构、性能，熟悉操作规程并取得操作许可方可独立操作。2.正确使用设备上安全保护和控制装置，不得任意拆动。3.检查压力机各传动、连接、润滑等部位及防护保险装置是否正常，装模具螺钉必须牢固，不得移动。4.压力机在工作前应作空运转2-3分钟，检查脚闸等控制装置的灵活性，确认正常后方可使用，不得带病运转。5.模具时要紧牢固，上、下模对正，保证位置正确，用手搬转压力机试冲（空车），确保在模具处于良好情况下工作。参考文献1. 陈剑鹤. 2007.模具设计基础.机械工业出版社2