落料拉深復(fù)合模設(shè)計

1、精品好資料學(xué)習(xí)推薦課程設(shè)計說明書課程名稱： 沖壓工藝與模具設(shè)計 題目名稱： 落料拉深復(fù)合模設(shè)計 班 級：級班姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：評定成績：教師評語：指導(dǎo)老師簽名： 20 年 月 日目錄零件圖一、零件沖壓加工工藝性分析-31、毛坯尺寸計算-32、判斷是否可一次拉深成形- 33、確定是否使用壓邊圈- 44、凹凸模圓角半徑的計算-45、確定工序內(nèi)容及工序順序-4二、排樣圖和裁板方案-41、板料選擇-42、排樣設(shè)計-4三、工藝參數(shù)的計算1、工藝力計算-62、壓力機的選擇-6四、模具設(shè)計1、模具結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計-72、模具工作尺寸與公差計算-7五、工作零件結(jié)構(gòu)尺寸和公差的確定1、落料凹模板-82、拉深

2、凸模-93、凹凸模-9六、其他零件結(jié)構(gòu)尺寸1、模架的選擇-92、凹凸模固定板的選擇-103、磨柄的選擇-104、卸料裝置-10 5、推薦裝置的選擇-11 6、銷、釘?shù)倪x擇-117、模具閉合高度的校核-11七、參考目錄-11零件名稱：蓋生產(chǎn)批量：大批量材料：Q235材料厚度：1mm學(xué)號尾數(shù)為0：落料模學(xué)號尾數(shù)為1，3，5：第一次拉深模學(xué)號尾數(shù)為2，4，6：第二次拉深模學(xué)號尾數(shù)為7，8，9：落料拉深復(fù)合模一、零件沖壓加工工藝性分析材料：該沖裁件的材料1Cr18Ni9Ti是不銹鋼，拉深強度和剪切強度較高。零件結(jié)構(gòu)：該制件可近似看做圓筒形有凸緣淺拉深件，需要對毛坯進行計算，且間隙、落料拉伸凸凹模及拉深

3、高度的確定應(yīng)符合制件要求。模具設(shè)計方面：凹凸模的設(shè)計應(yīng)保證各工序間動作穩(wěn)定。尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，可按IT11級確定工件尺寸的公差。 查公差表可得工件基本尺寸公差為：1毛坯尺寸的計算（1）選取修邊余量d凸/d=68/50=1.36，按課本上表2-32查表得=3.5（2）計算凸緣部分實際尺寸dtdt=d凸+2=68+23.5=75（3）預(yù)定毛坯直徑D（按幾何表面積相等原則）由于板厚小于1mm，故可直接用工件圖所示尺寸計算，不必用中線尺寸計算。D=，其中h1=3.71，故D=89.89，預(yù)定毛坯直徑為90mm。2. 判斷是否可一次拉深成形，dt/d=1.5，相對高度查

4、課本上表2-37得第一次拉深的最大相對高度為0.570.70，相比可知，一次拉深便可成形。3. 確定是否使用壓邊圈毛坯相對厚度，查課本上表2-44可知，此處需采用壓邊圈。4. 凹凸模圓角半徑的計算凹模圓角半徑：r凹=，故r凹取4mm。凸模圓角半徑：r凸=（0.61）r凹=（0.61）4=2.44，故r凸取3mm。5. 確定工序內(nèi)容及工序順序沖壓件的工序性質(zhì)是指沖壓件成形所需的各種工序種類如沖孔、落料等，由沖壓件的幾何形狀可直觀確定，當(dāng)工序較多時，不易確定。分析該零件的形狀可知其基本沖壓工序為落料、拉深、切邊。由于板料厚度為0.5mm，比較薄，拉深后坯料外圓變形可忽略，故對切邊工藝不做另行設(shè)計。

5、綜合分析零件的工藝性和生產(chǎn)規(guī)模等具體情況，加工該零件采用落料拉伸復(fù)合模。二、確定排樣圖和裁板方案1. 板料的選擇制件的毛坯為簡單的圓形件，而且尺寸比較小，考慮到操作方便，宜采用單排。根據(jù)零件厚度t=0.5mm,查中國模具設(shè)計大典表18.3-24冷軋制薄鋼板擬選用的板料規(guī)格為： 0.58501200 2. 排樣設(shè)計板料的初步排樣如下：查中國模具設(shè)計大典表19.1-17，確定搭邊值： 兩工件間的橫搭邊a=1.2mm；兩工件間的縱搭邊a=1.5mm；考慮到板料送進時無側(cè)壓裝置，需要在板料一側(cè)增加一個條料與導(dǎo)尺間的間隙寬度Z0取Z0=1.2mm則條料寬度B：-條料寬度的單向極限偏差（mm）查中國模具設(shè)

6、計大典表19.1-21得=0.10所以 =（mm）步距S：S=D+a=90+1.5=91.5mm；故一個步距內(nèi)的材料利用率為：=A/BS100 =/BS100 =/(93.891.5)100=74.1%由于直板材料選取0.58501200 故每塊板料可裁剪913=117個工件，故每塊板料（0.58501200）的利用率為：=nA/LB100=117(D/2)/(1200850)100=73.0最終的排樣設(shè)計如下：三、主要工藝參數(shù)的計算1. 工藝力計算根據(jù)課本表2-3，可取=500MPa，并查得=600MPa落料力F0：F0=KLt，其中K=1.3，L=D=3.1490=282.60mm故F0=

7、1.3282.600.5500=91.84KN由課本表2-6查得推件力系數(shù)K推=0.063 卸料力系數(shù)K卸=0.08推件力F推：F推=nK推F0=10.06391.84=5.79KN卸料力F卸：F卸=K卸F0=0.0891.84=7.35KN查模具設(shè)計簡明設(shè)計手冊表4.47，由不銹鋼材料選取p=3.6MPa壓邊力F壓：F總=F0+F推+F壓=91.84+5.79+13.39=111.02KN由模具設(shè)計與制造簡明手冊1-6-38可得系數(shù)K1=1，及拉深力的計算公式如下：拉深力：2. 壓力機的選擇選擇壓力機公稱壓力時，應(yīng)該使落料力和拉深力分別在壓力機的許用公稱壓力范圍內(nèi)，而不是簡單的將落料力與拉深

8、力相加后去選擇壓力機。落料時，欲使壓力機的精度高保持良好的工作狀態(tài)，最好在公稱壓力的80%以下使用。落料時：F公稱=F總/80%=111.02/80%=138.78KN拉深時：公稱壓力F公稱=1.31.4（F拉+F壓）=1.31.4（47.12+13.39）=78.6684.71（KN）根據(jù)沖壓模具簡明設(shè)計手冊表13.9，可預(yù)選選擇公稱壓力為160KN的開式可傾壓力機，其參數(shù)如下：滑塊行程：70mm行程次數(shù)：115次/mm最大封閉高度：220mm封閉高度調(diào)節(jié)量：60mm滑塊中心線到床身距離：160mm工作臺尺寸：左右：450mm 前后：300mm工作臺板厚度：60mm四、模具設(shè)計1. 模具結(jié)構(gòu)

9、形狀設(shè)計該零件由落料、拉深兩工序加工而成，考慮到薄板成形，為使沖壓精度較高，減少模具數(shù)量，設(shè)計成落料拉深復(fù)合模。復(fù)合?？捎姓b和倒裝結(jié)構(gòu)，綜合考慮以下情況：1）沒有沖孔工序，廢料不會出現(xiàn)在模具工作區(qū)域，采用正裝操作也方便2）提高凹凸模強度3）對于薄沖件能達到平整要求采用正裝結(jié)構(gòu)。采用剛性卸料裝置。拉深完成后，工件卡在凹凸模內(nèi)，應(yīng)使用推件裝置將其推出。2. 模具工作尺寸與公差計算1）落料工序中圓形凸模與凹模分開加工，落料件未注公差，按IT11級選取極限偏差，查機械制圖表16-5可知落料件公差尺寸為，由此根據(jù)課本表2-5，可得系數(shù)x=0.5，因為對刃口精度要求不是很高，可取二類間隙值，查課本表2-

10、3，間隙比值(Z/t) % 16.022.0, 故可得：Zmin=16.00.5/100=0.08mm Zmax=22.00.5/100=0.11mmp=0.4(Zmax-Zmin)=0.4(0.11-0.08)=0.012mmd=0.6(Zmax-Zmin)=0.6(0.11-0.08)=0.018mm落料凹模直徑：Dd=(D-x)=(90-0.50.22)=89.89mm落料凸模直徑：dp=(Dd-Zmin)=(89.89-0.08)=89.81mm2)拉深部分 按外形公差尺寸，零件IT11精度，查機械制圖表16-5可知拉深筒部公差尺寸為，查課本表2-40可知拉深凹模直徑：D凹=（d+0.

11、4+Z），拉深凸模直徑：d凸=（d+0.4），查課本表2-41，由拉深凹凸模的制造公差I(lǐng)T8（高于零件公差23個等級），可選凹=0.04mm，凸=0.030mm，凹凸模間隙Z=（22.2）t，該零件可取Z=2.1t=2.10.5=1.05mm故D凹=（50+0.40.16+1.05）=51.114d凸=（50+0.40.16）=50.064五、工作零件結(jié)構(gòu)尺寸和公差的確定1、落料凹模板1）厚度H的確定：可由經(jīng)驗公式凹模厚度H=Kb計算得，查表2-16得K=0.2，圓形凹模的b為直徑D，故H=Kb=0.290=18mm,但毛坯拉深高度h1+h2=12+3.7=15.7，考慮到還需要空間安裝壓邊圈

12、，查沖壓模具簡明設(shè)計手冊表2.62選用標(biāo)準尺寸，H=40。2）凹模板直徑的計算凹模壁厚c=（23）H=（23）18=3654mm。凹模板長度：L=D+2C故： L=D+2C=90+240 =170 (mm)根據(jù)表2.61選擇最接近的直徑160mm故確定凹模板外形尺寸為：16040（mm），材料T10A。落料凹模板的尺寸設(shè)計如下圖：2、拉深凸模凸模設(shè)計成簡單筒形，刃口無斜度，采用車床加工，由于其直徑較大，故設(shè)計為直接壓入緊固在下模座上，并采用螺栓連接。3.、凸凹模結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)計成帶肩圓凸凹模，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換，采用車床加工，與凸凹模固定板的配合按H7

13、/n6，凸凹模長度L=73.2mm,具體結(jié)構(gòu)可如下圖6所示。六、其他零件結(jié)構(gòu)尺寸1）模架的選擇為使凹模能放在下模座內(nèi)，模架凹模周界尺寸L應(yīng)大于凹模直徑160，根據(jù)國標(biāo)GB/T2851.3-1990 L取200mm，B取200mm，并查得相應(yīng)的模座和導(dǎo)柱導(dǎo)套的標(biāo)準如下：上模座GB/T2855.5 尺寸為20020045 材料HT200，下模座GB/T2855.6 尺寸20020050材料HT200，導(dǎo)柱GB/T2861.1尺寸32160導(dǎo)套GB/T2861.6尺寸3210543。2）凸凹模固定板的選擇外形尺寸與凹模相對應(yīng)，由國標(biāo)JB/T7643.5-1994,選擇為16025，材料為Q235-A

14、F。圖6 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計3)磨柄的選擇按JB/T7646.1-1994 選擇壓入式50115,材料Q235-AF。4）卸料裝置 由于落料拉深過程中，若選用選用彈性卸料，則拉深行程中，橡膠亦被壓縮，產(chǎn)生不必要的壓縮力，增大壓力機壓力，故采用剛性卸料裝置，材料為45鋼，卸料板與導(dǎo)料尺做成整體，綜合卸料板和導(dǎo)料尺的標(biāo)準，設(shè)計導(dǎo)料板厚度為4mm，卸料板厚度為6mm，固定螺釘選用M6，查沖壓模具簡明設(shè)計手冊表15.30，卸料板孔與凹模的單邊間隙Z/2=0.2mm。5）推件頂尖裝置的選擇推桿：按JB/T7650.1-1994選擇帶肩推桿，材料45， 熱處理硬度4348HRC ，尺寸12150。 推件器：由

15、于工件尺寸較小，推件器的外形與凸凹模為間隙配合H8/f7，工作面形狀與工件形狀相似，圓角為R3，材料為Q235A。6)銷、釘?shù)倪x擇定位銷的選擇由于排樣時，兩工件間的縱向搭邊距離只有1.5mm，不能選用廢料的后端定位，而落料時工件尺寸為90mm，凹模的長度不夠前端定位所需值，故在凹模上，送料放向添加一個支架，定位銷尺寸選用M6。螺釘?shù)倪x擇為使凸凹模固定板安裝在上模架和凹模安裝在下模架上時不影響模具在壓力機上的安裝，應(yīng)采用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，其直徑和長度應(yīng)根據(jù)強度和所需連接高度選擇，參考標(biāo)準GB70-85。7）模具閉合高度的校核上模座高度45mm，凸凹模固定板厚度25mm，模具閉合時，固定板與卸料板之間的間隙19.5mm，卸料板高度10