1、材料科學與工程系沖壓工藝及模具設計課程設計報告實驗名稱：沖壓工藝及模具設計專業班級：姓 名：學 號：指導教師：評定成績：指導老師簽名: TOC o 1-5 h z 題目 盒型件拉深模設計1.前 言2. HYPERLINK l bookmark3 o Current Document 第一章 審圖 4. HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 第二章 拉深工藝性分析4. HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 對拉深件形狀尺寸的要求4. HYPERLINK l bookmark9 o Current Docume

2、nt 拉深件圓角半徑的要求5. HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 形拉深件壁間圓角半徑 rpy 5. HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 拉深件的精度等級要求不宜過高 5. HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 拉深件的材料6. HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 拉深件工序安排的一般原則 6. HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 第三章拉深工藝方案的制定6

3、. HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 第四章 毛坯尺寸的計算7. HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 修邊余量 7. HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 毛坯尺寸 7. HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 第五章拉深次數確定8. HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 第六章 沖壓力及壓力中心計算9. HYPERLINK l bookmark31 o Curr

4、ent Document 沖壓力計算9. HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 壓力中心計算9. HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 第七章 沖壓設備選擇01 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 第八章凸凹模結構設計01 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 凸模圓角半徑01 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 凸凹模間隙 01 HYPERLINK l book

5、mark43 o Current Document 凸凹模尺寸及公差 11 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 第九章總體結構設計1 1 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 模架的選取1.2. HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 模柄 1.3. HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 拉深凸模的通氣孔尺寸 1.3 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 導柱和導套

6、1.3. HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 推桿 1.4. HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 卸料螺釘 1.4. HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 螺釘和銷釘 1.4. HYPERLINK l bookmark67 o Current Document 第十章拉深模裝配圖繪制和校核1.5 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 拉深模裝配圖繪制 1.5 HYPERLINK l bookmark71 o

7、Current Document 拉深模裝配圖的校核1.6第十一章非標準件零件圖繪制 1.7拉深凸模1.7凸凹模 1.8.落料凹模 1.8. HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 第十二章結 論 1.9. HYPERLINK l bookmark75 o Current Document 參考文獻 1.9.題目盒型件拉深模設計、乙刖 百從幾何形狀特點看，矩形盒狀零件可劃分成 2個長度為（A-2r）和2個長度 為（B-2r）的直邊加上4個半徑為r的1/4圓筒部分（圖4.4.1）。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于直徑為2r、高為

8、h的圓筒件的拉深，直邊部分的變形相當于彎曲。但實際上圓角部分和直邊部分是聯系在一 起的整體，因此盒形件的拉深又不完全等同于簡單的彎曲和拉深，有其特有的變形特點，這可通過網格試驗進行驗證。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格。變形前直邊處的橫向尺寸是等距的，即Li L2 L3,縱向尺寸也是等距的，拉深后零件表 面的網格發生了明顯的變化（如圖1所示）。這些變化主要表現在：圖1盒形件的拉深變形特點直邊部位的變形 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

9、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。因此該處的變形不同于純粹的拉深。根據網格的變化可知盒形件拉深有以下變形特點:(1)盒形件拉深的變形性質與圓筒件一樣，也是徑向伸長，切向縮短。沿徑向 愈往口部伸長愈多，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。即盒形件的變形是不均勻的。(2)變形的不均勻導致應力分布不均勻(圖2)。在圓角部的中點 最大，向兩 邊逐漸減小，到直邊的中點處

10、 最小。故盒形件拉深時破壞首先發生在圓角處。 又因圓角部材料在拉深時容許向直邊流動， 所以盒形件與相應的圓筒件比較，危 險斷面處受力小，拉深時可采用小的拉深系數也不容起皺。圖2盒形件拉深時的應力分布(3)盒形件拉深時，由于直邊部分和圓角部分實際上是聯系在一起的整體，因 此兩部分的變形相互影響，影響的結果是：直邊部分除了產生彎曲變形外，還產 生了徑向伸長，切向壓縮的拉深變形。兩部分相互影響的程度隨盒形件形狀的不 同而不同，也就是說隨相對圓角半徑r/B和相對高度H/B的不同而不同。r/B愈小，圓角部分的材料向直邊部分流得愈多，直邊部分對圓角部分的影響愈大， 使得圓角部分的變形與相應圓筒件的差別就大

11、。當 r/B=0.5時，直邊不復存在， 盒形件成為圓筒件，盒形件的變形與圓筒件一樣。當相對高度 H/B大時，圓角部分對直邊部分的影響就大，直邊部分的變形與簡單彎曲的 差別就大。因此盒形件毛坯的形狀和尺寸必然與r/B和H/B的值有關。對于不同的r/B和H/B ,盒形件毛坯的計算方法和工序計算方法也就不同。第一章 審圖由工件圖可知，該工件為帶凸緣的開口對稱盒形件，要求保證內形尺寸，沒有厚度不變的要求。 該工件形狀滿足拉深工藝性要求， 可用拉深工序加工。 材料為08鋼，料厚為1mm。拉深精度等級為IT14第二章 拉深工藝性分析2.1 對拉深件形狀尺寸的要求1）拉深件形狀應盡量簡單、對稱，盡可能一次拉

12、深成形；2）盡量避免半敞開及非對稱的空心件，應考慮設計成對稱（組合）的拉深；3） 在設計拉深件時， 應注明必須保證外形或內形尺寸， 不能同時標注內外形尺寸；帶臺階的拉深件，其高度方向的尺寸標注一般應以底部為基準；4）拉深件口部尺寸公差應適當。5） 一般拉深件允許壁厚變化范圍0.6t 1.2t,若不允許存在壁厚不均現象，應注明；6）需多次拉深成形的工件，應允許其內、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 .凸緣圓角半徑rd凸緣圓角半徑rd：指壁與凸緣的轉角半徑。要求：) rd =5t=1 一般取：rd C= (4 8) t 2)當rd0.5mm時，應增加整形工序。.部圓角半徑rp

13、g底部圓角半徑rpg:指壁與底面的轉角半徑。要求：rpg=5mmt=1mrm 一般取：rpg (3 5) trpg H/5=6mm.拉深件的精度等級要求不宜過高主要指其橫斷面的尺寸精度；一般在IT13級以下，不宜高于IT11級，高于IT13級的應增加整形工序。因為工件圖精度等級為IT10,所以符合要求。拉深件的材料由工件圖可知拉伸件所用的材料為 08鋼材料名稱牌號材料狀態抗拉強度b/MPa屈服強度s/MPa鋁鉆防銹鋁合金LF21退火120-16085圖2-1拉深件工序安排的一般原則l ）在大批量生產中，在凹、凸模壁厚強度允許的條件下，應采用落科、拉深復 合工藝；2）除底部孔有可能與落料、拉深復

14、合沖壓外，凸緣部分及側壁部分的孔、槽均 需在拉深工序完成后再沖出；3）當拉深件的尺寸精度要求高或帶有小的圓角半徑時應增加整形工序；4）修邊工序一般安排在整形工序之后；5）修邊沖孔常可復合完成。第三章 拉深工藝方案的制定該零件包括落料、拉深、脹形三個基本工序，可以采用以下三種方案：先落料，再拉深，再脹形，采用單工序模具生產。落料-拉深-脹形復合沖壓，采用復合模生產。落料-拉深-脹形連續沖壓，采用級進模生產。方案 1 的模具結構簡單，但需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生產效率低，難以滿足零件的大批量生產需求。為提高生產效率，應采用復合或級進沖壓方式，為了保證尺寸精度，最后確定使用復合沖壓

15、方式進行生產。加工完之后再進行切邊。第四章 毛坯尺寸的計算修邊余量B f /B=52/40=1.3， B f =523.5mm。查沖壓工藝及沖模設計表 5-7得有凸緣件的修邊余量為毛坯尺寸因為 h/B=30/190=0.16 0.6 時，1）直邊部分按彎曲件求展開長度，即l=H+0.57rp=20+0.57*8=24.562）圓角拉深部分展開長坯半徑R 0 =舊2rh0.86Qr0） 0.14（%2=17.893）按求得的l和R。，作出待修正的展開圖圖4-1展開圖寬度為B=30-2*8+2l+7=70.12展開圖長度為L=50+2l+7=106.124）由于不滿足L 0.6 ,工件較矮。h第五

16、章 拉深次數確定毛坯相對厚度t/D/%=0.94角部的相對圓角半徑r/b/%=0.27由參 【4】 表 4-12知 一道工序內所能拉深的矩形盒型件的最大相對高度h/d0為 0.60.8。工件相對高度h/b=20/30=0.670.36 月上如相捫 產q.串凹模長邊尺寸為%=(d+MA + 2叱=邠華凹模短邊尺寸為D = (110 -F 0.4x 0.74 + 2c)= 32 648% e四個圓角部分相當于直徑為8mm,+ 0,4x0 36 十 2力；,二10514 氈 wm第九章總體結構設計模架的選取由凹模的尺寸計算出凹模周界，再由凹模周界從參【7】中選取標準模架表9-48中間導柱模架閉合高

17、度(參 考)H零件件號、名稱及標準編號123456上模座下模座導柱導套數量最小最 大111111規格260400200X160M5200 M60X4528 20028X10M3模柄由于凸緣模柄的優點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，使用于較大的模具。由壓力機知，模柄孔直徑為60 mm。所以根據表3-42 凸緣模柄(JB/T7646.3-1994)拉深凸模的通氣孔尺寸工件在拉深時，由于空氣壓力的作用或潤滑油的黏性等因素，使工件很容易粘附在凸模上。為使工件不至于緊貼在凸模上，設計凸模時，應有通氣孔。由文獻四表4-35知：通氣孔直徑為8mm。導柱和導套1)由選取的模架中導柱

18、的基本尺寸，在參【7】中選取B型導柱表3-38導柱基本尺寸(d/di b )極限偏差Ll Bdd 1 B(h5)(h6)(r6)550-0.0130-0.019+0.060+0.041280702)再根據導柱和導套之間的配合選取A型導套表3-39導套dD(r6)LHbaA基本尺 寸極限尺寸基本尺 寸極限偏 差(H6)(H7)A型A型55+0.019+0.03070+0.062160534100+0.0439.5推桿由模柄上的孔d=15。所以根據參【7】表3-33帶螺紋推桿(JB/T 7650.2-1994)dd1Ll11d2bSCCir1 M14M12160 22060149.52.51221

19、.519.6卸料螺釘由參【7】表3-36圓柱頭內六角卸料螺釘(JB/T 7650.6-1944)dd1ld2Htsd3d4r r1 dscC1bLM2423621120.519.11.516.52.51480 20020642749.7螺釘和銷釘1)由螺釘的商品規格長度選取合適的螺釘由參【7】表3-48內六角圓柱頭螺釘(GB/T 70.1-2000)螺紋規格M12b (沙)36d k (max)18k(max)12s10e(mix)11.43商品規格長度120 1202）由銷釘的規格長度選取合適的銷釘由參【7】表3-49圓柱銷d(m6/m8,m6)12c=2.5商品規格lI122 140l 2

20、26 100第十章拉深模裝配圖繪制和校核拉深模裝配圖繪制圖 10-1此工件在壓力機上落料拉深。模架采用標準件，導柱和導套分別用B 型導柱和 A 型導套。拉深模采用倒裝式結構形式，推板推出工件。拉深時用3 個定位銷進行定位。模具采用倒裝式結構，其特點可省去設計提供壓邊力的彈頂器。拉深工藝的基本運動是，卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸， 并繼續下降， 進入凹模， 凸、 凹模及板料產生相對運動， 導致板料體積成形，然后凸、凹模分開，凹模滑塊把工件推出，完成拉深運動。卸料板和滑塊的運動非常關鍵， 為了保證拉深件的質量， 必須控制卸料板的運動， 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，甚至裂開；其次應確保凹模滑塊壓力足夠，以保證拉深件底面的平面度。拉深模裝配圖的校核模具總體結構是否合理， 能否拉出合格零件， 裝配的特殊要求在技術要求中是否寫明；2）拉深力是否進行了計算，選用壓力機是否合適；3）視圖表達是否清楚，正確；4）件號是否有遺漏；5）毛坯圖，制件圖及制件材料等有關說明是否齊全；6）模具閉合高度、確定導柱長度和模架選擇是否合適；8）明細表中的內容是否齊全，視圖表達是否填寫正確、無誤；9）該畫的零件圖是