葉呈祥20筒形件拉深模具設(shè)計(jì)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 課 程 設(shè) 計(jì) （論文） 題 目： 直筒型件拉深模具設(shè)計(jì) 課 程：冷沖壓模具設(shè)計(jì) 院（部）：職工大學(xué) 專 業(yè)：機(jī)電一體化〔模具方向〕 班 級(jí)：09模具雙高（2） 學(xué)生姓名：葉呈祥 學(xué) 號(hào)：20 設(shè)計(jì)日期：2011-09-08—2011-09-26

2、 指導(dǎo)老師：馮曉杰 方莉 目錄 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一． 沖壓件工藝分析--------------------------------------------------------------------03 二．工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 1． 工藝方案分析------------------------------------------------------------------------03 2． 主要參數(shù)計(jì)算---------------------------------------------------------------

3、-----------03 三．確定排樣圖和裁板方案 1． 裁板方案--------------------------------------------------------------------------------05 2． 排樣設(shè)計(jì)--------------------------------------------------------------------------------05 四. 計(jì)算工序沖壓力、壓力中心以及初選壓力機(jī) 1. 落料力的計(jì)算--------------------------------------------------------

4、------------------06 2 卸料力和頂件力的計(jì)算----------------------------------------------------06 3 壓邊力的計(jì)算-------------------------------------------------06 4 拉深力的計(jì)算-------------------------------------------------07 5、 壓力中心的計(jì)算-----------------------------------------------08 6 壓力機(jī)的選擇---------------

5、----------------------------------08 五． 工件零件刃口尺寸的計(jì)算--------------------------------------09 六．工件零件結(jié)構(gòu)尺寸和公差的確定--------------------------------09 1 整體落料凹模板的厚度H的確定：-------------------------------09 2 凹模板長(zhǎng)度L的計(jì)算-------------------------------------------10 3 其他零件結(jié)構(gòu)尺寸-------------------------------

6、--------------10 4 選沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)零件---------------------------------10 七、 校核沖壓設(shè)備基本參數(shù)----------------------------------------12 1 模具閉合高度校核-----------------------------------------------12 2 沖裁所需總壓力校核---------------------------------------------12 八、模具總裝配圖------------------------------------------

7、------12 九. 致謝--------------------------------------------------12 十. 參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------------13 一、沖壓件工藝分析 該沖壓件為直筒形拉深件，需要經(jīng)過(guò)落料、拉深二道工序沖壓而成，如圖1-1所示。 圖1-1 零件圖 材料25CrMnSi 厚度1mm 沖壓材料為25CrMnSi是沖裁類板鋼，屬合金結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的可拉深性能，成型性能較好。 二、工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類

8、型 1、工藝方案分析 該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料+拉深復(fù)合，后拉深二。采用復(fù)合模+單工序模生產(chǎn)。 方案三：先落料，后二次復(fù)合拉深。采用單工序模+復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需三道工序三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二需二副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，工件精度也能滿足要。方案三也只需要二副模具，制造難度大，成本也大。。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 2、 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 (1)計(jì)算毛坯直徑D 由于板料厚度

9、為1mm，故按工件厚度中性層計(jì)算毛胚直徑。 D= = (2)確定修邊余量 該H=30.5mm, d=31.5mm, 則H/d=30.5 / 31.5≈0.97 根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》第三版表4.2.1可知無(wú)凸緣零件切邊余量△h=2.5。 由此可知拉深高度H= h+△h=31+2.5=33.5MM (3)確定拉深次數(shù) 按毛坯相對(duì)厚度t/D×100=1/67.23和工件相對(duì)高度H/d=33.5/31.5≈1.06。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》第二版表4.2.6可得n=2，初步確定需要兩次拉成，同

10、時(shí)需增加一次整形工序。 (4)計(jì)算各次拉深直徑 由于該工件需要兩次拉深，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》第二版表4.2.6可得，首次拉深系數(shù)m和二次拉深系數(shù)m: m=0.53 m=0.76 初步計(jì)算各次拉深直徑為： d= mD=0.5367.2335.63mm d=md=0.7635.6327.08 mm<32.5mm 調(diào)好拉深系數(shù)后,重新計(jì)算各次拉深的圓筒直徑即可得半成品直徑。 根據(jù)零件實(shí)際所需拉深系數(shù)應(yīng)調(diào)整為m1=0.62 m2=0.76 d= mD=0.62×67.23=41.68mm d=md=0.76×41.6

11、8=31.68mm (5)選取凸凹模的圓角半徑 考慮到實(shí)際采用的拉深系數(shù)均接近其極限值,故首次拉深凹模圓角半徑r應(yīng)取大些,根據(jù)《壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表4-7知： r=8t=81=8 mm 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》式4.6.2即： r=(0.6—0.8) r和r=(0.7—1.0)r 計(jì)算各次拉深凹模與凸模的圓角半徑，分別為： r=8 mm r=7 mm r=6 mm r=5 mm (6)計(jì)算各次工序件的高度 根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》式（4-39）計(jì)算各次拉深高度如下： H=

12、 ={(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、確定排樣圖和裁板方案 1、 制件的毛坯為簡(jiǎn)單的圓形件，而且尺寸比較小，考慮到操作方便，宜采用單排。 于t=1mm,查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》表2-4軋制薄鋼板擬選用規(guī)格為： 的板料

13、。 2、 排樣設(shè)計(jì)（如圖2-1） 圖2-1 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2-10，確定搭邊值 兩工件間的橫搭邊a=2.0mm；兩工件間的縱搭邊a=1.0mm； 步距S=d+a=32.5+1.5=34mm； 條料寬度B=（D+2a+）=71.43 四、計(jì)算工序沖壓力、壓力中心以及初選壓力機(jī) 1、落料力的計(jì)算 F=1.3Ltτ 式中L—沖裁輪廓的總長(zhǎng)度；t—板料厚度；τ--板料的抗拉強(qiáng)度 查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》表2-18可知：τ=600MPa 。故： F=1.367.23×0.8600=164.66KN 2、 卸料力和頂件力的計(jì)算

14、 =KF =K F 式中K為卸料力系數(shù)，K為頂件力系數(shù) 查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》表3-12知：K=0.050；K =0.06 故： =KF =0.05164.66 =8.23KN =K F =0.06164.66 =9.88KN 3、壓邊力的計(jì)算 采用壓邊的目的是為力防止變形區(qū)板料在拉深過(guò)程中的起皺，拉深時(shí)壓扁力必須適當(dāng)，壓邊力過(guò)大會(huì)引起拉伸力的增加，甚至造成制件拉裂，壓邊力過(guò)小則會(huì)造成制件直壁或凸緣部分

15、起皺，所以是否采用壓邊裝置主要取決于毛坯或拉深系數(shù)m和相對(duì)厚度t/D100 由于t/D100=1/67.23100 ≈1.49 首次拉深系數(shù)=0.62 故：查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》表5-70知，兩次拉深均需要采用壓邊裝置。 壓邊力: = 式中A為初始有效面積；為單位壓邊力（MPa） 查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》表4-4可知：=3MPa = = = =2.81 KN = = = =1.44 KN

16、 4、拉深力的計(jì)算 首次拉深時(shí)拉深力= 二次拉深時(shí)拉深力= 式中：為首次拉深與二次拉深時(shí)工件的直徑； 為材料抗拉強(qiáng)度（MPa）； 為修正系數(shù)。 查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》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 故總拉深力：=+ =51.04+29.84 =80.88KN 綜

17、上所述： =+ +++++ =266.46KN 5壓力中心的計(jì)算 圖3-1 由于是圓形工件，如圖4所示，所以工件的壓力中心應(yīng)為圓心即o(16.25,16.25) 6、壓力機(jī)的選擇 由于該制件為大批量小型制件，且精度要求不高，因此選用開(kāi)始可傾壓力機(jī)，它具有工作臺(tái)面三面敞開(kāi)，操作方便，成本低廉的有點(diǎn)。根據(jù)總壓力選擇壓力機(jī)，前面已經(jīng)算得壓力機(jī)的公稱壓力為266.46 KN，查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》表5-10提供的壓力機(jī)公稱壓力中可選取壓力機(jī)的型號(hào)為：JC23-35 五、工件零件刃口尺寸的計(jì)算 刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作，用配作

18、法，因此凸?；境叽缗c凹模尺寸相同，保證單邊間隙(mm) 圖4-1 查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》表5-64可知： 拉深模的單邊間隙為：Z==0.035 mm 式中x為補(bǔ)償刃口磨損量系數(shù)。查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)》表2.3.1可知：x=0.75 取落料的尺寸公差I(lǐng)T11，則公差為=0.18mm 所以落料凹模的尺寸為： =（67.23-0.750.18） =67.1mm 六、工件零件結(jié)構(gòu)尺寸和公差的確定 1、整體落料凹模板的厚度H的確定：

19、 H=KB 式中k為考慮板料厚度的影響系數(shù) B為沖裁件的最大外形尺寸，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.8.1可知：k=0.22 H= KB =0.22×67.23 =14.79mm 2、凹模板長(zhǎng)度L的計(jì)算 L=D+2C 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2-17可知：C取28—36mm，根據(jù)要求C值可取30mm 故： L=D+2C =32.5+230 =62.5mm 故確定

20、凹模板外形尺寸為：（mm）。凸模板尺寸按配作法計(jì)算。 3、 其他零件結(jié)構(gòu)尺寸（見(jiàn)表1-1-1） 4、 選沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)零件 依據(jù)凸、凹模周界尺寸，初選設(shè)備額定參數(shù)，選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱式模架的導(dǎo)向方式，其相關(guān)參數(shù)為 凹模周界L：80 凹模周界B：63 閉合高度(參考)|最小：110 閉合高度(參考)|最大：130 a上模座 數(shù)量1 規(guī)格：80×63×25 b下模座 數(shù)量1 規(guī)格：80×63×30 c導(dǎo)柱 數(shù)量1 規(guī)格：18 ×100

21、 d導(dǎo)套 數(shù)量1 規(guī)格：18×65×23 聯(lián)接螺釘選用：螺釘GB 70--1985 M8內(nèi)六角圓柱頭螺釘，螺釘長(zhǎng)度依據(jù)聯(lián)接件厚度而定。依據(jù)卸料力、推料力、壓邊力，以及模具預(yù)留給彈簧自由高度尺寸，選用標(biāo)準(zhǔn)〔GB/T1358--1993〕系列的標(biāo)準(zhǔn)彈簧。 工件公差I(lǐng)T11 Z=0.090mm Z=0.070mm 沖壓工序 工件尺寸 計(jì)算公式 凹模尺寸 凸模尺寸 第一次拉深

22、 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1-1-1 八、 校核沖壓設(shè)備基本參數(shù) 1模具閉合高度校核 H=H+H+H+H+H-18 =25+30+65+120+20-18 =242

23、mm J23-35開(kāi)式壓力機(jī)的閉合高度為280mm，可調(diào)量為38mm，模具安裝時(shí)可用墊塊調(diào)整配制。 2沖裁所需總壓力校核 前面計(jì)算出P=266.46KN,沖壓機(jī)的公稱壓力為350KN,P＜P,滿足生產(chǎn)要求。 八、模具總裝配圖（用A0紙畫(huà)出，見(jiàn)附件） 九、致謝 在即將走上工作崗位的時(shí)候，有這樣一次設(shè)計(jì)、有這樣的一個(gè)總結(jié)，很高興，很興奮，也很感激。雖然它還不是很成熟，但已散發(fā)著淡淡的香氣。感謝默默付出的老師們！關(guān)心支持我的同學(xué)、朋友們！ 　　畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，我要感謝我的指導(dǎo)老師們的大力支持。是他們的耐心指正和教導(dǎo)才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)逐漸趨于完善。更重要的是他們給了我自己解決問(wèn)題的方

24、法,鼓勵(lì)我提出針對(duì)性的有用的問(wèn)題,從細(xì)微之處一點(diǎn)一滴的指導(dǎo)我們。通過(guò)這次實(shí)踐，我更進(jìn)一步熟悉模具的設(shè)計(jì)，鍛煉了工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。 即將走向工作崗位，在今后的工作中，我將繼續(xù)加強(qiáng)理論的學(xué)習(xí)，再接再厲，將所學(xué)的知識(shí)付諸實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷進(jìn)步！ 在此感謝,馮曉潔、方莉等老師在設(shè)計(jì)過(guò)程給我的幫助和鼓勵(lì)，謝謝！ 十.參考文獻(xiàn) 【1】.成虹 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 高等教育出版社 ,（第二版） 【2】.郭成，儲(chǔ)家佑 模具制造技術(shù) 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 【3】.黃鎮(zhèn)昌 互換性與測(cè)量技術(shù) 華南理工大學(xué)出版社， 【4】.金大鷹 機(jī)械制圖＜機(jī)械類專業(yè)＞. 機(jī)械工業(yè)出版社,（第二版） 【5】.王戟 金屬材料及熱處理. 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社, 　 專心---專注---專業(yè)