冲压拉深模的设计..

《冲压工艺及冲压模设计》课程设计设计说明书起止日期：2011年1月3日至2011年1月16日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2010年01月16日2目录第一章拉深件工艺分析......................................41.1制件介绍.......................................................41.2产品结构及形状分析.............................................41.3产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析.............................41.3.1尺寸精度..................................................41.3.2冲裁件断面质量............................................41.3.3产品材料分析..............................................41.3.4生产批量..................................................5第二章零件冲压工艺计算....................................52.1翻孔工序的计算.................................................52.2零件毛坯尺寸计算...............................................62.2.1确定修边余量a.............................................62.2.2确定坯料直径..............................................62.2.3确定工艺方案..............................................62.2.4排样、计算条料宽度及确定步距..............................62.3冲裁力的计算...................................................72.4确定拉深工序件尺寸.............................................72.4.1判断能否一次拉深成形......................................72.4.2确定首次拉深件尺寸........................................82.4.3计算第二次拉深工序件的尺寸................................82.5计算拉深工序的力..............................................92.6工作部分尺寸计算.............................................92.6.1拉深间隙的计算...........................................92.6.2拉深凸、凹模尺寸的计算...................................9第三章设计选用模具零件、部件.............................103.1拉深凹模的设计................................................1033.2拉深凸模的设计................................................103.3压边、卸料及出件装置设计......................................113.3.1压边圈...................................................113.3.2推出与顶出装置...........................................12第四章模架的选择.........................................134.1模架的选用....................................................134.2导柱与导套.....................................................144.3模柄的选用....................................................14第五章模具材料和热处理...................................15第六章模具的总装配图.....................................16第七章填写冲压工艺卡.....................................17设计总结..................................................19参考文献..................................................204第一章拉深件工艺分析1.1制件介绍零件名称：芯子隔套材料：08钢料厚：1mm批量：大批量零件图：如图1所示图11.2产品结构及形状分析由图1可知，产品为圆片落料、有凸缘筒形件拉深、圆片冲孔，产品结构简单对称。1.3产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析1.3.1尺寸精度查参考资料【4】上表5-11可知：拉深件直径的极限偏差为：30.060、25.040高度的极限偏差为：70.0381.3.2冲裁件断面质量板料厚度为1mm，查参考资料【4】表2-67，可知冲裁件生产时毛刺允许高度为≤0.12mm，由于本产品在断面质量和毛刺高度上没有严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。1.3.3产品材料分析冲压材料不仅要满足产品设计的技术要求，还要满足冲压工艺要求和冲压后的加工要求，因此，对于冲裁件材料一般要求其力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计产品所用的材料是08钢，为优质碳素结构5钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经热处理后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。1.3.4生产批量产品生产批量为大批量生产，适于采用冲压加工的方法，最好是单工序模，模具制造简单，维修方便。第二章零件冲压工艺计算2.1翻孔工序的计算由参考资料【1】表6-4可得极限翻边系数：58.0minK由参考资料【1】式（6-10）可知，翻孔的高度maxh为：mm195.10172.05.243.058.0124072.043.0)1(2dhminmaxtrK取整：mmh10max由参考资料【1】式（6-12）预制孔直径0d为：mmdKd2.234058.0min0实际取整：mm23d0由参考资料【1】式（6-13）可得拉深高度为1h：mmrhHh5.305.21038max1综上所述，拉深后的毛坯图如下所示：62.2零件毛坯尺寸计算2.2.1确定修边余量a板料厚度为1mm，故按外形尺寸计算，5.14060ddf，查参考资料【1】表5-7可得，mm0.3，故拉深件的实际凸缘直径mm662360)2d(dft2.2.2确定坯料直径由参考资料【1】式（5-13）可得：mm97mm5.24044.33840460r44.34d220ddhDf2.2.3确定工艺方案通过分析计算可以得出该零件的正确工艺方案是：落料、第一次拉深，第二次拉深、冲孔，第四道工序为翻边，达到零件形状和尺寸要求。2.2.4排样、计算条料宽度及确定步距采用单排方案，如下图：由参考资料【4】圆件t2r的圆角的零件间间距mmb8.0，沿边间距mmb0.11。送料步距mmS8.668.066，调料的宽度mmB681266，调料的长度L，根据附录Ι选用mm30006000.1。裁板的方式为：7采用横裁可裁条料数为446830001BLn（条），余8mm，每条板料可冲制件数88.66)1600(2n（件），则每张板料可冲制件为352448n（件）。经计算采用竖裁每张板料可冲制件数也是352件。板料利用率为：%28.76)1297)(8.097(97785.0)2)((785.0212bDbDD2.3冲裁力的计算本模具采用刚性卸料，根据公式3-24（文献【1】）计算冲裁力F，查文献【3】表2-29可知08钢的抗剪强度为MPab706，则：NKLtFb1902057061663.1落由于该毛坯为圆，压力中心在圆心。2.4确定拉深工序件尺寸2.4.1判断能否一次拉深成形7625.0405.30hd%03.1%100971tD4.165.14066ddt4124.09740DdmF查参考资料【1】上表（5-5、5-6）以及图（5-18）可知，带凸缘圆筒形件的极限拉深系数51.0Fm，首次拉深极限相对高度53.0~42.0/11dh。比较可知，不能一次拉深成形，查参考资料【4】可知需要进行2次拉深。82.4.2确定首次拉深件尺寸根据上面求出的Ddt/、D/t以及5.21/5.2/tr查参考资料【4】上表（5-40）可得第一次拉深系数：46.0m1查表9-36可得首次拉深凹模圆角半径：mmtr10110101凹则第一次拉深后的直径为：mmDmd459746.011高度为：)(43.0)(25.0112211RrdDdhtmm67.36101043.066974525.022）（）（总的拉深高度为30.5mm，而拉深次数为2，为了确保第二次拉深质量，充分发挥板材在第一次拉深变形中的塑性潜力，实际定为第一次拉深高度mmh201。拉深后图形如下：2.4.3计算第二次拉深工序件的尺寸查参考资料【1】上表（5-3）可得：75.02m则第二次拉深凹模圆角半径：mm5.22Rr凹拉深直径为：mmmmdmd406.304568.0122拉深高度为：mmh5.10205.302拉深次数n凸缘直径td筒体直径d高度h圆角半径R圆角半径r197452010102974030.52.52.592.5计算拉深工序的力查参考资料【1】式（5-24）可知，第二次拉深用普通的平端面凹模拉深时毛坯不起皱的条件为：)1)(17.0~09.0(1mdt，代入数据得：08.0)1(d1mt，按照公式判断要使用压边圈。按参考资料【1】公式（5-29）计算得拉深力为：NKtdPb508689.045014014.322按参考资料【1】公式（5-27）压边力为：NApQ31405.22014.32式中q的值按相应表选取为25.2mmN总拉深力：NQP54000314050868P＝总拉深功：JhCFA1153105.30540007.01033max初选公称压力为250kN的JH21系列开式固定台压力机（型号为JH21-25）。其最大装模高度为250mm，装模高度调节量为50mm，工作台孔尺寸为150mm，主电机功率为2.2kW。2.6工作部分尺寸计算2.6.1拉深间隙的计算拉深间隙指单边间隙，即2/）（拉凸拉凹DDZ。拉深工序采用压边装置，查参考资料【1】式（5-55），可得拉深间隙为：kttZmax。式中k为间隙系数，查【1】表（5-18）可知k=0.1。故得mmZ1.111.01