模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文電閥罩殼落料拉深模設(shè)計

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1、 湖南工學院（籌） 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題 目 電閥罩殼落料拉深模設(shè)計 起 止 時 間 學 生 姓 名 專 業(yè) 班 級 學 號 指 導 老 師 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明

2、 前 言 此設(shè)計為一個電阻罩殼的設(shè)計，采用的是沖壓模中的落料拉深復合模，其中包括的零件有:（標準件除外）、上模座、下模座、模柄、墊板、推板、凸模、凸凹模、固定斜料板、凹模、壓邊圈、墊塊。在設(shè)計該課題時，首先對該模具進行了審核和研究，主要包括以下方面：工作原理的分析，工藝路線的分析，及工藝參數(shù)的分析，然后再著手做以下工作，包括：工藝方案的選擇，工藝參數(shù)的確定，設(shè)備的選擇，及模具零件的選用、設(shè)計、計算等.

3、 共 28 頁 第 1 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 目 錄 一、 設(shè)計任務(wù)書--------------------------4 二、 設(shè)計任務(wù)及產(chǎn)品圖--------------------5 三、 工藝分析----------------------------6 四、 工藝方案的選擇----------------------7

4、五、 工作原理----------------------------9 六、 工藝參數(shù)的計算----------------------11 1、毛坯尺寸的確定---------------------11 2、排樣方式及材料的利用率-------------15 3、搭邊值的確定-----------------------16 七、沖壓設(shè)備的選擇-----------------------17 八、落料、拉深先后的確定-----------------19 九、模具零件的選用設(shè)計及計算-------------20 1、凹模的設(shè)計--------

5、----------------20 2、拉深凸模的設(shè)計--------------------23 3、凸凹模的設(shè)計-----------------------26 4、斜料的設(shè)計-------------------------27 5、拉桿的長度-------------------------28

6、 共 28 頁 第 2 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 6、壓邊裝置的設(shè)計----------------------28 7、頂桿的長度--------------------------29 8、橡皮墊的設(shè)計------------------------29 9、模座的選擇--------------------------32 十、參考資料-----------------------------33 十一、總結(jié)-------------------

7、------------34 共 28 頁 第 3 頁湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 一 設(shè)計任務(wù)書 1、罩殼零件圖； 2、落料拉深復合模裝配圖； 3、全體模具零件圖； 4、設(shè)計說明書； 5、AUTOCAD繪圖多張（其中包括裝配圖一張，零件圖多張，總裝配圖用A1

8、圖紙打印，零件圖用A4圖紙打印。） 共 26 頁 第 4 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 二、設(shè)計任務(wù)及產(chǎn)品圖 1、設(shè)計任務(wù) 要求利用條料制成罩殼，工件材料為08號鋼，厚度1.2mm，大批量生產(chǎn)，擬定工藝方案設(shè)計罩殼的模具。 2、產(chǎn)品圖如下

9、 共 28 頁 第 5 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 三、工藝分析 該產(chǎn)品的基本工序為落料、沖孔、底部有兩孔，它對零件尺寸公差無特殊要求，選用IT12級，利用普通加工方式可達到圖樣要求。 工藝毛坯的極限偏差 凹模偏差 凸模偏差 58 -0.020 +0.030 88 -0.025

10、 +0.025 共 28 頁 第 6頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 四、工藝方案的選擇 完成罩殼的設(shè)計，需要的基本工序有： 1、 落料拉深 2、 沖φ6的孔1個 3、 切邊 4、 翻邊 工藝方案

11、 1、 落料拉深 2、 切邊 3、 沖φ6的孔1個 4、 翻邊 該零件采用三副模具即可成形： 1、 落料拉深復合模 2、 切邊 3、 沖孔翻邊模 這里采用的是落料拉深復合模。 共 28 頁 第 7頁湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容

12、 說 明 工作原理 首先由壓力機帶動模柄，模柄再帶動上模座下行，上模座帶著凸凹模下行，凸凹模與落料凹模完成落料的動作，凸凹模繼續(xù)下行，拉深凹將條料拉入凸凹模，完成拉深動作過程，再由頂桿帶動壓邊圈拉制件頂出。  共 28 頁 第 8 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算

13、 內(nèi) 容 說 明 工藝計算 1、尺寸的確定 已知b1=88 b=58 t=1.2 r底=6 r1=3.8 r2=7.3 h0=28 　 r1/b=3.8/58=0.066　 h0/b=28/58=0.483 由圖4—72查得該件屬 區(qū)的低矩形件，又根據(jù)t/bx100=1.2/58x100=2.172 ，可按表4—33所得的第一種方法計算。 1） 選取修邊余量h，確定矩形件的計算高度。 當h0/r1=28/3.8=7.368 Δh=0.5h0/r1=0.5x7.368=3.684(mm) h=h0+Δh=28+3.684

14、=31.684(mm) 2） 假想毛坯尺寸直徑。 D=1.13 =112.418mm 共 28頁 第 9頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 3） 毛坯長度 r=D+(b1-b)=112.418+(8

15、8-58)=142.418(mm) 4） 毛坯寬度 K=D-(b-2r1)+【b-2x（h-0.43xr底）】（b1-b）/（b1-2r） =112.418x(58-2x3.8)+【58+2x（31.684-0.43X6）】（88-58）/（88-2x3.8） =113.832mm 5） 毛坯直徑 R=0.5K=0.5x113.832=56.916(mm) 圓整毛坯直徑為11.25mm。 毛坯長度為142.5mm,毛坯寬度為114mm。 毛坯半徑為57mm。

16、 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 6） 毛坯尺寸如下圖示： 由h0/b=28/58=0.483<0.7~0.8 這屬于低盒件拉深。 M=r/R=3.8/57=0.067 毛坯相對厚度t/bx100=1.2/58x100=2.1 查表相4-27得 m1=0.050 m>m1 所以屬于一次拉深成形。

17、 共 28 頁 第11 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 2、確定排樣方式和計算材料利用率。 上圖的毛坯形狀和尺寸較大，為便于手工送料，選用單排沖壓，有兩種排樣方式如圖示。 經(jīng)過分析計算：（a）的排樣方式，材料利用率最高。

18、 共 28 頁 第12頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 3、搭邊值的確定 由于工藝所采用的送料方式為手工送料，且為非圖形，查表2-17得 a=2.5mm a1=2mm 4、沖壓設(shè)備的選擇 由于本套模具為落料拉伸模，計算參數(shù)如下： 1）

19、 落料力 F落=1.3Lτz 將t=1.2mm及08鋼材料的搞剪強度τ=260Mpa代入上式，得 F落=1.3x(2xπx57+30x2)x260 =122849.99N 2） 推件力 F推=nF落k1 n=1,k1查表2-10得k1=0.035代入得： F推=1x122849.99x0.035 =4299.750N F總=F落+F推=127149.74N 根據(jù)壓力，可選用160的開式雙柱可傾壓力機。

20、 共 28 頁 第 13頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 根據(jù)資料得其主要參數(shù)及大小如下： 最大沖壓力 160KN 滑塊行程 70mm 滑塊行程次數(shù) 120次/min 最大封閉高度

21、220mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 45mm 工作臺尺寸 300mmx450mm 模柄尺寸 直徑40x60 5、落料拉深先后的確定 F0=127149.7 4 拉深力F拉=(2b1+2b-1.72r)tδbk4 查表4-23得k4=0.7 δb=420Mpa代入公式得 F拉=(2x88+2x58-1.72x6)x1.2x420x0.7 =104376.704 所以F總>F拉 所以本復合模為先沖裁后拉深

22、 共 28 頁 第 15 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 1凹模的設(shè)計 1） 模的材料選Cr12，凹模是在強壓連續(xù)使用和有很大沖壓力的條件下工作臺的，且伴有溫度的升高，工作條件惡劣，要求凹模材料有好的耐磨性，耐沖擊性，淬透性和切耐性。 2） 凹模的硬度要求較高，一般應(yīng)進行淬為熱處理，使

23、其硬度達到期HRC58-62。 3） 凹模設(shè)計的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 共 28 頁 第 16 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 4）刃口尺寸的確定 由表尺寸2-23表得

24、 Zmax=0.180 Zmin=0.126 Zmax-Zmin=0.180-0.126=0.054 根據(jù)表2-32表得 A凹=（A-xΔ）+0δ凹 根據(jù)表2-30得 x=0.75 Δ=0.4 則： A凹1=（58-0.75x0.4） 0+0.030=57.70+0.030 A凹2=（88-0.75x0.4）+00.035=87.70+0.035

25、 共28 頁 第 17頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 5）、強度的校核 凹模強度校核主要是栓查高度h，因為凹模下面的模座或墊板一的洞口較凹模洞口大，合凹模工作時彎曲，若凹高度不夠便會產(chǎn)生彎曲變形，以致?lián)p壞。 查表2-45得 δ彎=1.5F/h2【δ彎】 h最小= 凹模厚度 H=K6 查表2-24得K=0 .2 H=142.5x0.2

26、=28.5mm 考慮到工件及凸凹模的影響取取H=0.32mm 【δ彎】=490Mpa δ彎=1.5X122849.99/322=179.956Mpa<【δ彎】 經(jīng)校核，凹模強度足夠。 共 28 頁 第 18 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi)

27、 容 說 明 2、凸模的設(shè)計 1） 凸模的材料為Cr12mov 2） 凸模硬度要求低于凹模硬度，但其硬度還是較高的，要經(jīng)過回火的熱處理方法，使其硬度達到HRC56-60。 該凸模為拉深模具，且凸模的長度，寬度應(yīng)根據(jù)拉深件具體結(jié)構(gòu)確定。 3） 圓角半徑 rp rd=8t rp=（0.6~1）rd 4） 所以該凸模圓角半徑rp為 rp=0.6x8t =0.6x8x1.2 =6mm 5) 凸模刃口的尺寸 B凸=（B-XΔ-Z）0-δP 查表2-30得x=0.75 Δ=0.4 Z=（1.0~1.1）t B凸1=（58-0.

28、75x0.4-1.2x2）0-0.020 B凸2=（88-0.75x0.4-1.2x2）0-0.025=85.30-0.025 共 28 頁 第 19頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 6) 拉深凸模出氣口的尺寸 查表4-35得：

29、 通孔直徑 d=6.5mm 7) 凸模強度校核 δp=F/A≤【δp】 沖裁時，凸模承受的壓力，必須小于凸模材料強度允許的壓應(yīng)力【δp】 δp=F/A122849.99/55.3x85.3=260Mpa δp≤【δp】=980~1569 所以凸模強度足夠。 

30、 共 28頁 第 20 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 3凸凹模具的設(shè)計 1） 材料選用Cr12。 2） 熱處理硬度達到HRC58-62，尾部回火HRC40-45。 3） 凸凹模的尺寸如圖所示： 凸凹模的最小壁厚一般由經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，倒裝復合凸凹模最小壁厚：對于黑色金屬和硬材料約為工件的料厚的1.5倍，但不小于0.7mm；對于有色金屬用軟材料約等于工件壁厚，但不小于0.5mm正裝復合模凸凹模的最小可參考表2-27 t=1.2 最小壁厚 3.2

31、 最小直徑 18 共 28頁 第21 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 4、卸料板的設(shè)計 1） 材料為45號鋼。 2） 裝置形式如下圖所示。 5、打桿的長度 考慮到墊板的高度是10mm，推板的高度是12mm，模柄的尺寸是40 x100。螺母的寬度為8mm

32、。且需2個螺母，還需留一定的余量。所以打桿的長度 L=10+12+100+2x8+10 =148mm 共 28頁 第 22 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 6、壓邊裝置的設(shè)計 在拉深過程中，壓邊圈的作用是用來防止工件

33、邊壁或凸緣起皺的。隨著拉深增加還需要減少的壓邊力應(yīng)減少。 t/D=1.2/112.418=1.1% m1=0.050 查表4-11 t/D<1.5% m1≤0.60 應(yīng)采用壓邊圈裝置。 壓邊力Fy=AP 查表4-27得 P=2.5-3MPa 根據(jù)設(shè)計時壓邊圈的面積為： A=πR2+30x114=πx572+3420=13627(mm2) Fy=22.5x13627=34067.5N 一般情況下采用彈簧墊或橡皮墊，本設(shè)計選擇橡皮墊。采用平面壓邊圈，一般拉深模中采用平面壓邊圈。

34、 共 28 頁 第 23頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 7、頂桿的長度 頂桿的長度取決于工件的高度，在保證制件頂出的情況下，頂桿的長度為： L=32+45+10=87mm 取L=90mm 8、橡皮墊的設(shè)計 1）、選用的原則 為保證橡皮不致于過早失去彈性損壞，其允許最大壓縮量應(yīng)不超過其自由

35、高度的45% 一般取h總=（0.35-0.45）h自由 故工作行程 h工作= h總- h預(yù)=（0.25-0.30）h自由 2)橡皮高度 h自由=h工作/0.25-0.30 共28 頁 第 24 頁 湖南工學院畢業(yè)

36、設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 3)橡皮的結(jié)構(gòu)形式如下圖： D= =132mm 共 28 頁 第 25 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi)

37、 容 說 明 根據(jù)工件的厚度1.2mm，拉深時凸模進入凸凹模深度為35mm，考慮模具維修時刃磨留量2mm，則總的工作行程。 H工作=1.2+35+2=38.2mm H自由=38.2/0.25-0.30=127.3~152.8mm 取自由高度為150 h預(yù)期=(10%~15%)h自由 =15~22.5mm 取h預(yù)=22mm 模具中橡皮高度為128mm

38、 共 28 頁 第 26 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 9、模具的選擇 根據(jù)制件的毛坯尺寸可選凹模周界為250mm，B為125mm，H為160~220mm，的后側(cè)導柱模深 根據(jù)模架可知 上模座 250X125X40 GB2855.5-81 下模座 250X125X45 GB2855.6-81 導柱 28X150 GB2861.1-81

39、 導套 28X100X38 GB2861.6-81  共 28 頁 第 27 頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 參考資料 1、 肖景容 姜奎華編的《沖壓工藝學》北京：機械加工出版社會性 1999。 2

40、　　王孝培主編《沖壓手冊》第二版 北京 機械工業(yè)出版社。 3　　王芳主編《冷沖壓模具設(shè)計手冊》 北京 機械工業(yè)出版社。 共28 頁 第 27頁 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 計 算 內(nèi) 容 說 明 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是每位大學生畢業(yè)之前必經(jīng)之路， 經(jīng)過了此次畢業(yè)設(shè)計，我初步了解了設(shè)計模具的各道工

41、序，清楚了模具的各個結(jié)構(gòu)，了解了各個設(shè)計過程中的重要環(huán)節(jié)，具備了一定的設(shè)計能力，學到了真正的實踐知識，但這還不夠，在以后的工作中，還要繼續(xù)努力的為中國的模具設(shè)計與制造水平上升而努力。 這次畢業(yè)設(shè)計可以說是大學三年所學之結(jié)晶，在此，我真誠的感謝老師們?nèi)陙韺ξ业慕陶d。 覃 玉 萍 2006年5月28日 共 28 頁 第 28 頁