毕业设计23162

1、毕业设计题目：钢制零件的冲压工艺分析及模具设计（恒力压边）无凸缘圆筒形件拉深模工件图如下图：材料：10钢板料厚：0.8mm生产批量：大量 一. 工艺分析此工件为无凸缘圆筒形件，要求内形尺寸，没有厚度不变的要求。工件的形状满足拉深工艺要求，可用拉深工序加工。由于工件底部圆角半径r=rp=2mmt,满足再次拉深对圆角半径的要求。工件尺寸为55.50+0.4mm,查公差等级表知等级为IT13级，所以满足拉深工序对工件的公差等级要求。10钢的拉深性较好。 总之该工件的拉深工艺性较好.计算工序尺寸（1） 计算毛坯尺寸如上图所示：h=(44-0.4)mm=43.6mm，d=(55.5+0.8)mm=56.

2、3mm。由该零件的相对高度h/d=43.6mm/56.3mm=0.77。查表得修边余量=2mm。将d=56.3，H=h+=(43.6+2)mm=45.6mm,r=(2+0.4)mm=2.4mm代入公式d=得D=mm =115mm(2) 确定是否用压边圈合理的压边是拉深制件质量的保障，拉深时压边力必须适当，压边力过大会引起拉深力的增加，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。根据毛坯的相对厚度10=0.71.5,查表可知要用压边圈。(3) 判断拉深次数工件总的拉深系数m=d/D=0.49.由毛坯的相对厚度值，可查表知极限拉深系数m=0.54；m =0.77，由于m=0.49m

3、=0.54,故工件不能一次拉深成形。采用查表法根据t/D=0.7和h/d=0.81,查表求得n=2。所以此工件需要经过2次拉深。计算第一次拉深半成品的直径为：d=mD=0.54115 mm =62.1 mmd= m=0.77=47.82 mm由于,说明对目前采用的各次拉深的极限拉深系数可以适当放大一点,现在可以调整为:则每次拉深直径为:.(可以调整为)第二次拉深半成品直径为:.(调整)(4) 计算各工序的圆角半径首次拉深时的圆角半径可由公式来确定.式中D为毛坯直径,为凹模内径,t为材料厚度.把代入上式得:.凸模圆角半径可由公式来确定,把取为:.所以,易知末次.(5) 计算每次拉深时的高度可由公

4、式可以求出各次拉深时半成品的高度: 则第一次拉深时的半成品的高度为: 易知二. 现确定工艺方案根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、拉深、修边三种。按其先后顺序组合可得以下两种方案：1） 落料-拉深-修边（可能要经过多次拉深，具体次数由工艺计算确定）2） 落料、拉深复合-后续拉深-修边。方案1）属于单工序冲压，由于制件生产批量较大，而尺寸不大，因此生产效率比较低；方案2）改为落料、拉深复合，减少了工序数量，提高了生产效率。故采用方案2）。即先进行落料，制成直径D=115mm的圆片，然后以D=115mm的圆板料为毛坯进行拉深，拉深成内径为，内圆角半径的无凸缘圆筒；然后再次对它进行拉深，拉深内径至

5、的筒形件，最后按进行修边。三 对落料拉深工序的计算1）落料力的计算由文献2 知式中K系数，K=1.3 L制件周边长度（mm）材料的抗剪强度（）材料的抗拉强度（）查表可知=304，易知L=。把t=0.8mm代入上式得2） 卸料力的计算由文献2知 查表知，把代入前式得3） 计算压边力、拉深力对圆筒形件的首次拉深，压边力可由公式可求得。由于采用10钢，所以式中单位压边力P可查表取为3，把，D=11代入上式得：=17898N 取拉深力可由公式：来计算，由查表可知K=0.9，10钢的强度极限。将K=0.9，：，取F=65N4） 压力机的吨位选择压力机的总压力应根据拉深力和压边力的总和来选择，当拉深行程较

6、大，采用落料拉深复合模时，不能简单的将落料力和拉深力迭加来选择压力机，因为压力机的标称压力是指在接近下死点时的压力机压力，因而应注意压力机的压力曲线。，由于该制件是一件小型制件，精度要求不高，故查表选择J21-40压力机，因为该压力机是操作空间三面敞开的开式压力机，操作者能够从前面、左面或右面接近模具，因而操作比较方便。但是由于这种压力机的机身是敞开式的结构，其机床钢度较差，适合公称压力在1000KN以下的压力机。5）确定压力中心 由于该制件的毛坯以及各工序件均为轴对称图形，因此压力中心必与制件的几何中心重合。四. 模具结构设计1.模具工作部分尺寸计算1）拉深模的间隙间隙过小，工件质量较好，但

7、拉深力大，工件易拉裂，模具磨损严重，寿命低；间隙过大，拉深力小，模具寿命虽提高了，但工件易起皱，变厚，侧壁不直，口部边线不齐，有回弹，质量不能保证。因此，确定间隙的原则是：即要考虑板料公差的影响，又要考虑到坯口部增厚的现象，故间隙值一般应比毛坯厚度略大一些。查有压边圈拉深时单边间隙值表可知：。则拉深模的间隙2) 拉深模的圆角半径凹模洞口圆角半径对拉深工件影响很大，过小时，毛坯被拉入凹模的阻力就大，拉深力也增加，易使工件产生划痕，变薄甚至拉裂，还使模具寿命降低。过大时，会使压边圈下的毛坯悬空，使有效压边面积减小，易起皱，在不产生起皱的前提下，凹模圆角半径愈大愈好。由经验公式可得的最小值=。而首次

8、拉深时的可按相关表查得：由于毛坯的相对厚度t/D=0.7,则查表可知；来计算，即： 2 凸凹模工作部分的尺寸和公差计算首次拉深时以凹模为基准，则模具尺寸计算按：计算，由于模具公差按IT8级选取，则，凸模尺寸按式来计算把代入上式即：3 确定凸模的通气孔 查表可知通气孔直径d=6.5mm。五 模具的总体设计1 凹模的设计 因制件形状简单，总体尺寸不大，生产批量较大，查模具设计指导表3-5可知选用Cr12MoV为凹模材料，标准号：GB/T1299-1986 ,HRC=6064.1) 凹模的高度的计算按经验公式H=Kb来计算，查表可知系数K=0.22，把b=115mm代入上式得，查凹模高度修正系数表可知K=1.25，