1、乩 名:> 號(hào):年 孫專 業(yè): 學(xué) 嚨: 指導(dǎo)教師: 教學(xué)單住:合肥學(xué)曉課程及計(jì)說(shuō)明書chenmou100603204310ft；材料成型機(jī)控制工程機(jī)械學(xué)fit合肥學(xué)Bt題目珠寶盒矩形外形拉深模設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。第一章 審圖3第二章拉深工藝性分析42.1對(duì)拉深件形狀尺寸的要求42.2拉深件圓角半徑的要求42.3矩形拉深件壁間圓角半徑卩y5第三章拉深工藝方案的制定6第四章毛坯尺寸的計(jì)算74.1修邊余量74.2毛坯尺寸7第五章拉深次數(shù)確定9第六章沖壓力及壓力中心計(jì)算106.1沖壓力計(jì)算106.2壓力中心計(jì)算10第七章沖壓設(shè)備選擇11第八章凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)128.1凸模圓角半徑Ip 錯(cuò)誤!未

2、定義書簽。8.2凸凹模間隙128.3凸凹模尺寸及公差12第九章總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)149.1模架的選取149.2模柄149.3拉深凸模的通氣孔尺寸149.4導(dǎo)柱和導(dǎo)套159.5推桿159.6卸料螺釘159.7螺釘和銷釘16第十章拉深模裝配圖繪制和校核1710.1拉深模裝配圖繪制1710.2拉深模裝配圖的校核18第十一章非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖繪制1911.1沖壓凸模鑲塊191911.2凸模固定板2011.3沖壓凹模鑲塊2011.4凹模固定板2011.5壓邊圈鑲塊2111.6壓邊圈2211.7上模座2211.8 導(dǎo)柱2311.9 導(dǎo)套23第十二章結(jié)論24前言在珠寶盒的外殼分析中得到，上圖可知此矩形盒狀零件可劃分成

3、2個(gè)長(zhǎng)度為 (A-2r)和2個(gè)長(zhǎng)度為(B-21)的直邊加上4個(gè)半徑為r的1/4圓筒部分(圖 4.4.1) o若將圓角部分和直邊部分分開考慮，則圓角部分的變形相當(dāng)于直徑為 21、高為h的圓筒件的拉深，直邊部分的變形相當(dāng)于彎曲。但實(shí)際上圓角部分 和直邊部分是聯(lián)系在一起的整體，因此盒形件的拉深乂不完全等同于簡(jiǎn)單的彎曲 和拉深，有其特有的變形特點(diǎn)，這可通過(guò)網(wǎng)格試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。拉深前，在毛坯的直邊部分畫出相互垂直的等距平行線網(wǎng)格，在毛坯的圓角 部分，畫出等角度的徑向放射線與等距離的同心圓弧組成的網(wǎng)格。變形前直邊處 的橫向尺寸是等距的，即al1 = al2=al3,縱向尺寸也是等距的，拉深后零件表 面的網(wǎng)格

4、發(fā)生了明顯的變化(如圖1所示)。這些變化主要表現(xiàn)在：圖1盒形件的拉深變形特點(diǎn)直邊部位的變形 直邊部位的橫向尺寸變形后間距逐漸縮小，愈向直邊中間 部位縮小愈少，縱向尺寸變形后，間距逐漸增大，愈靠近盒形件口部增大愈多， 可見，此處的變形不同于純粹的彎曲。(2)圓角部位的變形拉深后徑向放射線變成上部距離寬，下部距離窄的斜線, 而并非與底面垂直的等距平行線。同心圓弧的間距不再相等，而是變大，越向口 部越大，且同心圓弧不位于同一水平面內(nèi)。因此該處的變形不同于純粹的拉深。根據(jù)網(wǎng)格的變化可知盒形件拉深有以下變形特點(diǎn)：(1) 盒形件拉深的變形性質(zhì)與圓筒件一樣，也是徑向伸長(zhǎng)，切向縮短。沿徑向 愈往口部伸長(zhǎng)愈多，

5、沿切向圓角部分變形大，直邊部分變形小，圓角部分的材料 向直邊流動(dòng)。即盒形件的變形是不均勻的。(2) 變形的不均勻?qū)е聭?yīng)力分布不均勻(圖2)。在圓角部的中點(diǎn)q最大，向兩 邊逐漸減小，到直邊的中點(diǎn)處q*小。故盒形件拉深時(shí)破壞首先發(fā)生在圓角處。 乂因圓角部材料在拉深時(shí)容許向直邊流動(dòng)，所以盒形件與相應(yīng)的圓筒件比較，危 險(xiǎn)斷面處受力小，拉深時(shí)可釆用小的拉深系數(shù)也不容起皺。/圖2盒形件拉深時(shí)的應(yīng)力分布(3)盒形件拉深時(shí)，由于直邊部分和圓角部分實(shí)際上是聯(lián)系在一起的整體，因 此兩部分的變形相互影響，影響的結(jié)果是：直邊部分除了產(chǎn)生彎曲變形外，還產(chǎn) 生了徑向伸長(zhǎng)，切向壓縮的拉深變形。兩部分相互影響的程度隨盒形件形

6、狀的不 同而不同，也就是說(shuō)隨相對(duì)圓角半徑17B和相對(duì)高度H.B的不同而不同。1/B 愈小，圓角部分的材料向直邊部分流得愈多，直邊部分對(duì)圓角部分的影響愈大， 使得圓角部分的變形與相應(yīng)圓筒件的差別就大。當(dāng)r/B=0.5時(shí)，直邊不復(fù)存在, 盒形件成為圓筒件，盒形件的變形與圓筒件一樣。當(dāng)相對(duì)高度犬時(shí)，圓角部分對(duì)直邊部分的影響就人，直邊部分的變形與簡(jiǎn)單彎曲的 差別就犬。因此盒形件毛坯的形狀和尺寸必然與17B和H.B的值有關(guān)。對(duì)于不同的”B和 H.B ,盒形件毛坯的計(jì)算方法和工序計(jì)算方法也就不同。第一章審圖由工件圖可知，該工件為帶凸緣的開I】對(duì)稱盒形件，要求保證內(nèi)形尺寸，沒有厚度不 變的要求。該工件形狀滿

7、足拉深工藝性要求，可用拉深工序加工。材料為08鋼，料厚為lniiiio 拉深精度等級(jí)為IT14第二章拉深工藝性分析2.1對(duì)拉深件形狀尺寸的要求1）拉深件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱，盡可能一次拉深成形；2）盡量避免半敞開及非對(duì)稱的空心件，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)成對(duì)稱（組合）的拉深；3）在設(shè)計(jì)拉深件時(shí)，應(yīng)注明必須保證外形或內(nèi)形尺寸，不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)外形 尺寸；帶臺(tái)階的拉深件，其高度方向的尺寸標(biāo)注一般應(yīng)以底部為基準(zhǔn)；4）拉深件口部尺寸公差應(yīng)適當(dāng)。5）般拉深件允許壁厚變化范圍0.6卜12,若不允許存在壁厚不均現(xiàn)象，應(yīng)注 明；6）需多次拉深成形的工件，應(yīng)允許其內(nèi)、外壁及凸緣表面上存在壓痕。2.2拉深件圓角半徑的要求1. 凸

8、緣圓角半徑訕凸緣圓角半徑廠 0：指壁與凸緣的轉(zhuǎn)角半徑。要求：1）廠d0 =5>t=l 一般取：rd0= （48） t2）當(dāng)/rZ0<O.5nun時(shí)，應(yīng)增加整形工序。2. 底部圓角半徑底部圓角半徑卩g：指壁與底面的轉(zhuǎn)角半徑。要求：1）rpg=5nini>= 1 mm, 一般取：rpg> （35） t2） rpg<t, 加整形工序，每整形一次，yg可減小1/2。2.3矩形拉深件壁間圓角半徑/py矩形拉深件壁間圓角半徑rpy：指矩形拉深件的四個(gè)壁的轉(zhuǎn)角半徑。要求:rpy= 15mm>3t=3mm 及 rpy=15/?/?>H-z5=6mm.2.4拉深件的精度

9、等級(jí)要求不宜過(guò)高主要指其橫斷面的尺寸精度；一般在IT13級(jí)以卞，不宜高于IT11級(jí)，高于IT13級(jí)的 應(yīng)增加整形工序。因?yàn)楣ぜD精度等級(jí)為IT14,所以符合要求。2.5拉深件的材料由工件圖可知拉深件所用的材料為08鋼。材料名稱牌號(hào)材料狀態(tài)抗拉強(qiáng)度6, /MPa屈服強(qiáng)度（ys /MPa抗剪強(qiáng)度r / MPa伸長(zhǎng)率Ko/%優(yōu)質(zhì)碳素 結(jié)構(gòu)鋼08己退火400200300322.6拉深件工序安排的一般原則1）在大批量生產(chǎn)中，在凹、凸模壁厚強(qiáng)度允許的條件下，應(yīng)釆用落科、拉深復(fù) 合工藝；2）除底部孔有可能與落料、拉深復(fù)合沖壓外，凸緣部分及側(cè)壁部分的孔、槽均 需在拉深工序完成后再?zèng)_出；3）當(dāng)拉深件的尺寸精度要

10、求高或帶有小的圓角半徑時(shí).應(yīng)增加整形工序；4）修邊工序一般安排在整形工序之后；5）修邊沖孔常可復(fù)合完成。第三章拉深工藝方案的制定該零件包括落料、拉深切邊三個(gè)基本工序，可以釆用以下三種方案：1）落料-再拉深再切邊，采用單工序模具生產(chǎn)。2）落料-拉深復(fù)合沖壓，釆用復(fù)合模生產(chǎn)。3）落料-拉深一切邊連續(xù)沖壓，釆用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案1的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低, 難以滿足零件的人批量生產(chǎn)需求。為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)采用復(fù)合或級(jí)進(jìn)沖壓方式，為了 保證尺寸精度，最后確定使用復(fù)合沖壓方式進(jìn)行生產(chǎn)。加工完之后再進(jìn)行切邊。第四章毛坯尺寸的計(jì)算4.1修邊余量因?yàn)?B ,/B=2

11、30/190=1.21,其中 B=230, B=190（1）由參考【2】表5-11 有凸緣件的修邊余量知道修邊余量為5.5亳米。4.2毛坯尺寸因?yàn)?1lB=30/190=0.16<0.6 時(shí)，（2）1）直邊部分按彎曲件求展開長(zhǎng)度，即Bf_B1=+h+O.57io-0.431- =50.7mm（3）2）四圓角拼成一個(gè)帶凸緣的圓筒，其展開半徑為R0 = J/?； + 2必_0.86（乙 + 心）+ 0.14（上一仍）=33.41 nmi（4）3）按求得的1和R。，作出待修正的展開圖54刁4V丿展開圖寬度為K = B - 2r0 + 21 = Bf +2力一086（心 +匚）=281.4mm展

12、開圖長(zhǎng)度為L(zhǎng) = K + A-B 2A/a = 4 + By B + 2h 0.86( i0 + ia)- 2A/ =545.4mm (6) 其中A/a =3Y = = 0.5<0.64）由于滿足"30,工件較矮。第五章拉深次數(shù)確定毛坯相對(duì)厚度 t/B/%=l/66.82/%=11.5(7)角部的相對(duì)圓角半徑r/B/%=7.90由參【4】表4-12知一道工序內(nèi)所能拉深的矩形盒型件的最大相對(duì)高度h/B 為 0.60.8。工件相對(duì)高度 1lB=30/1 90=0.16<0.6 0.8所以該工件為一次拉深。第六章沖壓力及壓力中心計(jì)算6.1沖壓力計(jì)算(8)(9)落料力:F=1.3

13、*L*t* t =644.9KN其中K=l3, L=5454拉深力：F=K* (7h =509.68KN總沖壓力F=1154.58KN6.2壓力中心計(jì)算由于工件為對(duì)稱件，所以該工件的壓力中心為兒何中心,即圧力中心據(jù)短邊距離為450mm,距長(zhǎng)邊距離為200mim第七章沖壓設(shè)備選擇由公式Fg >(1.6 1.8) E 得 F, >1.6*1154.58=1847.328KN(10)從參【5】表1-81選取開式雙柱固定臺(tái)壓力機(jī)JD21-200型號(hào)JD21-200工稱壓力(KN)2000滑塊行程(mm)可調(diào)160滑塊行程次數(shù)(miir1)40最大閉合高度(mm)450閉合高度調(diào)節(jié)量(mm)

14、130滑塊中心線至床身距離(mm)380立柱距離(mm)530工作臺(tái)尺寸(mm)前后710左右1120模柄孔尺寸(mm)直徑70深度80第八章凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)&凸模圓角半徑Ip由于工件圖保證內(nèi)形尺寸，所以凸模圓角半徑等于拉深件角部圓角半徑即 ip =5mm凹模圓角半徑= 0.414氣門模圓角半徑+單邊皿隙)-0."=7 nmi0.414(11)8.2凸凹模間隙直邊部分的單邊間隙值為£ = 1.1/= 1.1,所以直邊部分的間隙Z=2.2 2圓角部分的單邊間隙值比直邊部分大0.1"所以圓角部分間隙值為2.48.3凸凹模尺寸及公差因?yàn)楣ぜDIT為14= 0.12

15、» 8p = 0.08(12)模具的制造公差取為IT10,則A = L55由于該工件為矩形件，有內(nèi)形尺寸要求凸模長(zhǎng)邊尺寸為 DpQ =(460+0.4x1.55)第=460.62 08w/n凸模短邊尺寸為 Dp 短=(190+04xl55)$p = 190.9220 osm/r?(14)凹模長(zhǎng)邊尺寸為Dd 長(zhǎng)=(d + 04A+2z)：“ = (460+0.4 * 1.55 + 2 * 2.2)12 = 464.82°12 mm(15)四個(gè)圓角部分相當(dāng)于直徑為3011U11,(17)則 Dp 閱=(24+0.4x1.55+ 2z) = 34.82評(píng)訕?第九章總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.

16、1模架的選取由凹模的尺寸計(jì)算出凹模周界，再由凹模周界選取合適的模架選取中間導(dǎo)柱模架閉合高 度(參 考)H零件件號(hào)、名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)123456上模座下模座導(dǎo)柱導(dǎo)套數(shù)量最 小最 大111111規(guī)格280400840x400x55840x40Ox6540x20050x70x539.2模柄由于凸緣模柄的優(yōu)點(diǎn)在于凸緣以下部分可加工出容納推板的形孔，此 外裝拆比較方便，便用于較大的模具。由壓力機(jī)知，模柄孔直徑為70nmio所以 根據(jù)表3-42 凸緣模柄(JB/T7646.3-1994)93拉深凸模的通氣孔尺寸工件在拉深時(shí)，由于空氣壓力的作用或潤(rùn)滑油的黏性等因素，使工件很 容易粘附在凸模上。為使工件不至于緊

17、貼在凸模上，設(shè)計(jì)凸模時(shí)，應(yīng)有通氣孔。由文獻(xiàn)四表4-35知：通氣孔直徑為8mm。94導(dǎo)柱和導(dǎo)套1) 由選取的模架中導(dǎo)柱的基本尺寸，在參【7】中選取A型導(dǎo)柱表3-38導(dǎo)柱基本尺寸<d/d1B)極限偏差Ld(h5)(h6)4000200-0.011-0.0162) 再根據(jù)導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合選取B型導(dǎo)套表3-39導(dǎo)套dD(r6)LHbaA基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限偏 差(H6)(H7)B型B型50+0.016+0.02565+0.06070344100+0.04195推桿由模柄上的孔d=15°所以根據(jù)參【7】表333帶螺紋推桿(JB/T 765021994)dL1d2bSC5M14

18、M1214022060149.52.51221.5196卸料螺釘d£1d2Hts£d4r<11<d5cCibLM21720.519.411.516.52.51450 2009.7螺釘和銷釘1)由螺釘?shù)纳唐芬?guī)格長(zhǎng)度選取合適的螺釘由參7表3-48內(nèi)六角圓柱頭螺釘(GB/T70.1-2000)螺紋規(guī)格M12D18H12S10t6d12L251202)由銷釘?shù)囊?guī)格長(zhǎng)度選取合適的銷釘由參【7】表3-49圓柱銷d101.5商品規(guī)格L18120第十章拉深模裝配圖繪制和校核10.1拉深模裝配圖繪制圖 10-1此工件在雙動(dòng)壓力機(jī)上拉深。模架釆用標(biāo)準(zhǔn)件，導(dǎo)柱和導(dǎo)套分別用B型導(dǎo)柱 和

19、A型導(dǎo)套。拉深模釆用倒裝式結(jié)構(gòu)形式，推板推出工件。拉深時(shí)用3個(gè)定位 銷進(jìn)行定位。模具采用倒裝式結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)可省去設(shè)計(jì)提供壓邊力的彈頂器。拉深工藝的基本運(yùn)動(dòng)是，卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接 觸，并繼續(xù)下降，進(jìn)入凹模，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致板料體積成形, 然后凸、凹模分開，凹模滑塊把工件推出，完成拉深運(yùn)動(dòng)。卸料板和滑塊的運(yùn)動(dòng) 非常關(guān)鍵，為了保證拉深件的質(zhì)量，必須控制卸料板的運(yùn)動(dòng)，讓它先于凸模與板 料接觸，并且壓料力要足夠，否則拉深件容易起皺，其至裂開；其次應(yīng)確保凹模 滑塊壓力足夠，以保證拉深件底面的平面度。10.2拉深模裝配圖的校核1）模具總體結(jié)構(gòu)是否合理，能否拉出合格零件，裝配的特殊要求在技術(shù)要求 中是否寫明；2）拉深力是否進(jìn)行了計(jì)算，選用壓力機(jī)是否合適；3）視圖表達(dá)是否清楚，正確；4）件號(hào)是否有遺漏；5）毛坯圖，制件圖及制件材料等有關(guān)說(shuō)明是否齊全；6）模具閉合高度、確定導(dǎo)柱長(zhǎng)度和模架選擇是否合適；8）明細(xì)表中的內(nèi)容是否齊全，視圖表達(dá)是否填寫正確、無(wú)誤；9）該畫的零件圖是否齊全，視圖表達(dá)是否正確；10）尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)體、基準(zhǔn)孔是否選的合理，是否適合于實(shí)際作 業(yè)和檢查；11）凸、凹模工作部分尺寸是否合理，其強(qiáng)度是否足夠。第十一章非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖繪制11.1沖壓凸模鑲塊何心3圖 11-111.2凸模固定板_申圖