方盒矩形模冲压模具设计

材料成型及控制工程专业模具课程设计任务书题目名称矩形模冲压模具设计学生姓名制件图设计参数1、材料：H68Mt=0.3mm2、未注公差：自由公差工作任务及要求1、编制冲压工艺规程，2、绘制冲压模总装图，3、绘制非标准模具零件图（1至2个工作零件），4、编写设计说明书，说明书格式参照毕业论文设计说明书要求。时间安排1.接受任务:2017年4月15日。2.交回设计：2017年9月22日。指导教师签字学生接受任务签字接受任务时间：2017年4月15日学生签名：唐超第1章前言1、概述模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备，其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体，既是高新技术载体，又是高新技术产品。由于使用模具批量生产制件具有的高生产率、高一致性、低耗能耗材，以及有较高的精度和复杂程度，因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视，被广泛用于机械、电子、汽车、信息、航空、航天、轻工、军工、交通、建材、医疗、生物、能源、等制造领域，在我国经济发展、国防现代化和高端技术服务中起到了十分重要的支撑作用，也为我国经济运行中的节能降耗做出了重要贡献。模具工业水平已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，也是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视，发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说，可见其重视的程度。当今，“模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人所接受。模具技术水平在很大程度上决定于人才的整体水平，而模具技术水平的高低，又决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。我课程设计的任务是设计一套带不带凸缘方盒形工件多次拉深模，由于是初次设计，经验不足，因此在设计过程中难免走了不少弯路，犯了不少错误，但是这些这些都将成为我以后设计的宝贵经验。第2章拉深次数和毛坯尺寸、工序的确定1、拉深次数的确定①图1所示零件拉深高度为16mm，查表初步考虑认为.图1根据参考[1]表5-16，时需要三次拉深，其毛坯尺寸初步确定是椭圆形外形，按书上矩形盒拉深算得椭圆形毛坯料的L=36.422mm,B=35.901mm,当相差不大时，采用圆形毛坯料，为D=37mm②图1所示零件角部相对圆角半径，毛坯相对厚度。根据参考[1]表3-9,、时，一次拉深的相对高度为，图1所示零件，一次拉深不能达到零件设计要求。根据表5-16得，需要三次拉深，由于H68M是黄铜，塑性较好，所以首次的拉深系数可以按照5-13的表适当的减少，取0.32、毛坯尺寸的确定毛坯直径计算公式为：（）（2-1）计算得由于该零件是矩形盒，所以采取毛坯的外形为椭圆形，其中长度L和B如下：通过计算发现，L和B的大小相差不大，所以采取圆形的毛坯3、工序的确定由于计算出来的该产品需要三次拉深，所以需要三套模具来实现最后的成型，由于本次课程的工序设计的次数较多，本说明书只做了第一次落料拉深复合模的相关设计。1：是一套落料拉深的复合模2：第二次拉深的模具3：第三次拉深的模具第3章盒行件多次拉深工艺计算的一般原则1、根据面积相等原则，对工序间材料的分配进行计算。2、从盒形件拉深在变形中均匀变形的工艺计算原则，保证多次拉深的工序间，沿周边各处纵向拉深变形基本相同，即周边上各点的伸长变形相等。这一点在计算工序间直边和边角距离（间隙）时尤为重要。3、在进行盒型拉伸时，矩形零件的过渡工序为椭圆形，最后拉深成矩形零件，矩形零件由N-1道工序开始计算，前面的N-1道都是拉深成椭圆形4、通过书上P158的公式计算得第一次拉伸椭圆的形状是L=26.536mm，B=22.956mm,第二次的拉深的L=19.736mm,B=16.156mm，第三次拉深的L=16mm，B=10.1mm5、由于该零件需要多次拉深，在第一进行落料拉深时，需要进行带凸缘的拉深第4章冲压工艺方案选择图1所示零件相对宽度，属于矩形盒件，需次三次拉深。拉深工序如下：工序1：落料拉深，落料毛坯直径为mma,第一次拉深成26.536mm22.956mm椭圆形,图a-a为毛坯料直径，b-b为第一次拉深的椭圆形状。工序2：二次拉深，拉深成椭圆形19.736mm16.156mm，见图b-b。工序3：三次拉深，拉深成矩形的圆筒16mm10.1mm,见图c-c，即最终成型的形状本次课程设计需要将原材料进行冲裁后还要进行三次拉深才能达到所需零件的最后形状相关的落料排样图如下：周围的搭边值为2mm，两个产品的间隔也为2mm第5章冲压力及压力中心计算1、冲压力计算由参考文献[2]式（5-47）得盒形零件拉深力的计算公式为：（5-1）式中，为盒形零件周长；为材料的抗拉强度；为材料厚度；为系数，（取0.6）。该材料的拉深抗拉强度为370MPa，由于该零件需要三次拉深，不同拉深时所需要的拉深力不同计算得：除此之外，在拉深初期还要进行落料，通过平刃口冲裁模的冲裁力F=KLT，F为冲裁力，L为冲裁周边长度，t为材料厚度，为材料抗剪强度，K为系数（一般取值为K=1.3,通过网上查资料得H68M的抗剪强度为280MPa,通过计算：2、压力中心计算由于工件为对称件，所以该工件的压力中心为几何中心，即压力中心距两边距离均为8mm第6章冲压设备选择由公式从参考[4]表2-2选取J23-6.3固定双动压力机。如表1所示。表1.压力机参数型号J23-6.3公称压力（KN）63滑块行程（mm）可调12-120滑块行程次数（）160最大闭合高度（mm）170闭合高度调节量（mm）40滑块中心线至机身距离（mm）110工作台尺寸（mm）前后200左右315模柄孔尺寸（mm）直径30深度70工作台孔尺寸（mm）前后70左右110第7章凸凹模结构设计1、凸凹模圆角半径由于工件保证内形尺寸，所以由图知，取mm。所以凸模圆角半径为0.9mm。凹模具、圆角半径为1.5mm。2、凸模和凹模单边间隙由参考书得凸模和凹模单边间隙查表得：t=0.3mm，材料的厚度越薄，H68M材料塑性很好，所以间隙值越小双边的间隙Z=0.015-0.021，取Z等于0.02mm3、凸、凹模工作部分尺寸及其公差由参考2]式（5-57）、（5-58）得：凸、凹模工作部分尺寸及其公差计算公式分别为：（7-2）（7-3）式中，为凸模的公称尺寸；为拉深件内径下极限尺寸；为拉深件公差；、为凸模、凹模的制造公差，由参考[2]表5-20得：mm、mm；为拉深模的间隙。计算得：mm、mm。第8章模具总体结构设计1、模架的选取由凹模的尺寸计算出凹模周界，再由凹模周界从标准GB/T2851.3-1990中选取标准模架125125140~170ΙGB/T2851.3，如表2所示。表2.模架凹模周界(mm)闭合高度(H/mm)零件件号、名称及标准号1234上模座GB/T2855.5下模座GB/T2855.6 卸料凸模卸料凹模数量LB最小最大1111规格12512514017020035200405012545x1253、卸料装置根据模具结构，选择橡胶弹性卸料装置。4、零件需求的明细表。第9章模具闭合高度校核上模座高度40mm，落料凸模45mm，侧导板2mm，卸料版9mm，压缩橡胶弹簧18mm，卸料凸模底座14.7mm，凸凹模间隙1.3mm。所以模具闭合高度H=（35+40+45+2+9+18+14.7.1.3）=160mm，小于压力机的最大闭合高度，符合要求。第10章设计小结通过本次课程设计，使我清楚了自己这三年来收获了什么、收获了多少，从而给自己一个全新的、正确的定位，为以后更好的学习指明了方向，更为以后的工作奠定了基础。总体上来说在开始的设计时，感觉一切都是那么陌生和生疏，根本就无从下手。这与我觉得所学的知识都掌握得很好形成了一个鲜明的对比。无奈之下，只有把借来的资料全部翻看了一遍，这样才对设计的切入点有了一个准确的定位。完成此次设计使我明白,设计一样东西并不是单一的依靠一门学科,某种东西,它可能需要多方面的东西，是通过各个方面的知识积累以及动手实践做出来,而绝非凭空想出来的,它是实实在在不掺一点水分的,只有自己掌握了各方面的知识才能更好的去制造去设计,使我更加明白不论做什么都要认真,一点一滴去积累