畢業(yè)設(shè)計(jì)拉伸模具

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)拉伸模具一、零件的工藝性分析1）拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性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 .需多次拉深的零件，在保證必要的表面質(zhì)量前提下，應(yīng)允許內(nèi)、外表面存在拉深過程中可能產(chǎn)生的痕跡；3 .在保證裝配要求的前提下，應(yīng)允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度；4 .拉深件的底或凸緣上的孔邊到側(cè)壁的距離要合適；5 .拉深件的底與壁、凸緣與壁、矩形件四角的圓角半徑要合適，取拉深件底與壁的圓角半徑1=1、5mm,rp21.5mm,拉深件凸緣與壁的圓角半徑52mm,在1.5mm；6 .拉深件的尺寸標(biāo)注，應(yīng)注明保證外形尺寸，還就是內(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

2、寸標(biāo)注一般應(yīng)以底部為基準(zhǔn)，若以上部為基準(zhǔn)，高度尺寸不易保證。2）拉深件的公差拉深件的尺寸精度應(yīng)在T13級(jí)以下，不宜高于IT11級(jí)。查表確定此拉深件的精度等級(jí)為IT12IT13、，拉深件毛坯厚度t=0、5mm。拉深件壁厚公差要求一般不應(yīng)超出拉深工藝壁厚變化規(guī)律。3）拉深件的材料用于拉深的材料一般要求具有較好的塑性、低的屈強(qiáng)比、大的板厚方向性系數(shù)與小的板平面方向性。本拉深模具加工的零件的材料已確定為08鋼。二、沖壓零件工藝方案的擬定（選擇沖壓基本工序、工序組合及順序安排）拉深零件外形及相關(guān)尺寸如圖所示：據(jù)：5沖出38mm通料，零件有兩處圓進(jìn)行拉深工序，直41mm與41mm進(jìn)行拉47.5mm進(jìn)行拉4

3、7.5mm。應(yīng)先對(duì)竄.史用質(zhì),®_!幽.斜儂州|H草口/tn至LJIt貨.峰深,接著對(duì)深。因?yàn)樵摾罴纳a(chǎn)批量大，所以采用落料、沖孔、拉深復(fù)合模沖壓。三、確定毛坯形狀、尺寸與下料方式及排樣設(shè)計(jì)、材料利用率計(jì)算1）確定毛坯形狀對(duì)于不變薄拉深，拉深件的平均壁厚與毛坯的厚度相差不大，因此可用等面積條件，即毛坯的表面積相等的條件計(jì)算毛坯的尺寸。毛坯的形狀與拉深件的筒部截面形狀具有一定的相似性因此，旋轉(zhuǎn)體拉深件的毛坯形狀為圓形。毛坯尺寸計(jì)算就就是確定毛坯的直徑。零件為旋轉(zhuǎn)體拉深件，因此采用圓形的毛坯件。工件采用08鋼,選取工件的加工精度為IT12IT13。2)確定毛坯尺寸大直徑處的拉深1、計(jì)

4、算實(shí)際拉深的凸緣直徑，工件如圖所示：0650475查表，取切邊余量3.5mm,則實(shí)際拉深的凸緣直徑為：d6523.5mm72mm由于d/d72/47.51.521.4，所以，該零件屬于寬凸緣件的拉深。2、初算毛坯尺寸由已知：H=8mm,d=47、5mm,d72mmt=0、5mm,rd12mm,rp1=1、5mm所以，毛坯的直徑為D47.526.281.547.581.52447.586.28247.54.562272247.52=88、2mm3、判斷能否一次拉深，由(t/D)100(0.5/88.2)1000.57d/d72/47.51.52H/d8/47.50.168查表可知，最大相對(duì)高度：

5、0、39>0、168查表可知，首次拉深的極限拉深系數(shù)為：m1min0.47該拉深件的實(shí)際拉深系數(shù)為：md/D47.5/88.20.54由于mmmin，該拉深件能一次拉深成形。3)小直徑處的拉深1、計(jì)算實(shí)際拉深的凸緣直徑，工件如圖所示：083L041查表，取切邊余量3.5mm,則實(shí)際拉深的凸緣直徑為：d88.2mm23.5mm95.2mm由于d/d95.2/412.321.4,所以，該零件屬于寬凸緣件的拉深。2、初算毛坯尺寸由已知：H=7mm,d=41mm,d95.2mmt=0、5mm,r1r21.5mm所以,毛坯的直徑為：D,d23.44rd4dH95.223.441.541441710

6、0mm3、判斷能否一次拉深，由t/D1000.5/1001000.5d/d95.2/412.32查表可知，首次拉深的極限拉深系數(shù)為：m1min0.38該拉深件的實(shí)際拉深系數(shù)為：md/D41/1000.41由于mmmin，該拉深件也能一次拉深成形。3)確定就是否需要壓邊圈根據(jù)坯料相對(duì)厚度：(t/D)1000.5<1、5式中t坯料厚度,mm;D毛坯直徑，mm。所以需要壓邊圈。4）確定拉深次數(shù)根據(jù)工件的相對(duì)高度（h/d）與坯料的相對(duì)厚度（t/D）100）的大小查表確定拉深次數(shù)。查表可知，工件的相對(duì)高度0、37小于一次拉深時(shí)的允許拉深相對(duì)高度0、78,則可一次拉深成形。5）排樣及材料的利用率毛坯

7、直徑為100mm,考慮操作方便，采用單排排樣，如圖搭邊值：aa11.5mm式中a側(cè)面搭邊值；ai沖件之間的搭邊值。送料進(jìn)距：sDa11001.5mm101.5mm條料寬度：bD2a10021.5mm1030almm式中D平行于送料方向的沖件寬度。板料規(guī)格的選用：0、5mm1000mm3000mm每張鋼板裁板條數(shù)n1:為了操作方便，采用橫裁，即53000/10329條余13mm。每條裁板上的工件數(shù)n2:Ba110001.5人n219個(gè)s101.5式中B鋼板寬度（每條裁板的長(zhǎng)度）1000mm。每張鋼板上的工件總數(shù)：n總n1?n2299261個(gè)板料的利用率：100% 68.3%4L?Bn總？D2四、

8、沖壓力計(jì)算，壓力中心的確定，壓力機(jī)的選擇1）沖壓力計(jì)算1）落料力：P落1.3Dt1.33.141003201N130624N130.62KN式中材料抗剪強(qiáng)度，08鋼=260360Mpa,取=320Mpa。2）卸料力：P卸K卸P落0.04130.625.22KN3）拉深力：P拉Kdtb0.453.14410.5400MPa11586.6N11.6KN式中K修正系數(shù)，K0.45;b材料的強(qiáng)度極限，08鋼的b324441MPa,取b400MPa。4）壓邊力：_2_2_2_Pe-Dd2rdp-100004121.52.5N15825.6N15.83KN44式中1凹模圓角半徑，取Q=1、5mm;p單位壓

9、邊力，p2.5MPa。5）沖孔力：P沖1.3Dit1.33.14383200.5N=24818、56N24.82KN式中D1工件孔直徑，D138mm;6）推件力：P推nK推R中30.0524.82KN3.723KN式中n沖孔時(shí)卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù),n3;K推一一推件力因素，K推0.05。故總沖載力為：PoP落嗦P拉P壓P沖P推=130、62+5、22+11、6+15、83+24、82+3、723=191、813KN2）沖壓設(shè)備的選擇為使壓力機(jī)能安全工作，?。何稒C(jī)（1.61.8）F01.7191.813KN326.082KN故選400KN的JG23-40開式雙柱可傾式壓力機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱

10、壓力：400KN滑塊行程：100mm最大閉合高度：300mm最大裝模高度：220mm閉合高度調(diào)節(jié)量：80mm工作臺(tái)尺寸：150mmX300mm墊板尺寸:80mmX200mm模柄孔尺寸：50mm70mm五、確定模具類型與結(jié)構(gòu)型式工件材料為08鋼,易于拉深成形。由于產(chǎn)品批量大，不宜采用單一工序生產(chǎn)，而用級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)太復(fù)雜。經(jīng)綜合分析論證，采用落料、沖孔、拉深復(fù)合模，一套模具完成此工件的加工。根據(jù)加工零件的工藝分析，選用的模具為帶導(dǎo)柱與帶壓邊圈的復(fù)合模。彈簧墊式與橡膠墊式壓邊裝置的壓邊力隨拉深行程的增加而升高，壓邊效果受到影響，但它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用彈簧墊式壓邊裝置

11、。六、模具工作零件尺寸及公差的計(jì)算模具的落料凹模4、落料拉深凹凸模1、拉深沖孔凹凸模3、沖孔凸模2工作部分的相互關(guān)系如圖所示。1）落料刃口尺寸計(jì)算對(duì)于落料部分按未注公差I(lǐng)T13級(jí)計(jì)。所以落料件尺寸為10000.1mm。根據(jù)查表得沖裁刃口雙面間隙為Zmin0.04mm,Z0.06mm。Himmax10000.1mm的制造公差查表得凹0.035mm,凸0.022mm。凹凸0.0350.0220.057mmZmaxZmin0.060.040.02mm由于凹凸ZmaxZmin,故采用凸模與凹模配合加工法。磨損系數(shù)確定為X0.75。則凹模刃口尺寸為：D凹Dx0凹1000.75100.035mm99.25

12、00.035mm凸模刃口尺寸d凸按凹模實(shí)際尺寸配制，其雙面間隙為0、040、06mm。為保證模具刃口有畢業(yè)設(shè)計(jì)拉伸模具較長(zhǎng)的使用壽命，即保證刃口磨損后還能沖出合格的沖件來，制造時(shí)按最小間隙Zmin0.04mm配制間隙。2）沖孔刃口尺寸計(jì)算1）對(duì)于38mm的孔，工件未注公差，按IT13級(jí)計(jì)，則尺寸為3800.39mm,制造公差表得凹0.025mm,凸0.016mm。由于凹凸0.0250.0160.041mm>ZmaxZmin0.060.040.02mmmaxmin故采用凸模與凹模配合加工法。磨損系數(shù)確定為x0.75。則凸模刃口尺寸為：d凸Dx0凸380.75100016mm38.7500.

13、016mm凹模刃口尺寸d凹按凸模實(shí)際尺寸配制，其雙面間隙為0、040、06mm。為保證模具刃口有較長(zhǎng)的使用壽命，即保證刃口磨損后還能沖出合格的沖件來，制造時(shí)按最小間隙Zmm0.04mm配制間隙。3）拉深刃口尺寸計(jì)算對(duì)于拉深部分，工件未注公差，按IT13級(jí)計(jì)，該拉深件為階梯形圓筒零件，經(jīng)過一次拉深得到。工件尺寸如圖047.5J對(duì)于41mm的圓筒形拉深，凹、凸模的制造公差可采用IT10級(jí)精度，查表得凹凸0.1mm。拉深凸模與凹模的單邊間隙查表，按Z/21.1t,Z=1、1mm。則可求得拉深凸模與凹模的刃口尺寸為：凹.0.10101D凹D0.750410.750.39°mm40.7075。

14、mm40.71。mmD凸D0.75Z0凸410.750.392.20.5001mm39.6075001mm39.61001mm.拉深件底與壁的圓角半徑rp21.5mm,拉深件凸緣與壁的圓角半徑rd21.5mm,所以凹模圓角半徑為rd21.5mm,凸模圓角半徑rp21.5mm。對(duì)于47.5mm的圓筒形拉深,凹、凸模的制造公差可采用IT10級(jí)精度,查表得凹凸0.1mm。拉深凸模與凹模的單邊間隙查表,按Z/21.1t,則可求得拉深凸模與凹模的刃口尺寸為:凹010101D凹D0.75047.50.750.390mm47.20750mm47.210mmD凸D0.75Z0凸47.50.750.392.20

15、.5001mm46.1075001mm46.11001mm.拉深件底與壁的圓角半徑rp1=1、5mm,拉深件凸緣與壁的圓角半徑rd12mm,所以凹模圓角半徑為rd12mm,凸模圓角半徑rp1=1、5mm。4）彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算為了得到較平整的工件,此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu),使條料在落料、拉深過程中始終處在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下,從而改善毛坯的穩(wěn)定性,避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺。落料卸料采用橡膠為彈性元件、橡膠的自由高度:H自由3.541作式中H自由橡膠的自由高度,mm;國(guó)作工作行程與模具修模量或調(diào)整量（46mm）之與mm。S工作2015mm26mmH自由3.5426mm91104mm取H自由=

16、95mm。橡膠的裝配高度:H裝配0.850.9H自由0.850.995mm80.7585.5mm取H裝配83mm橡膠的截面面積,在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。七、模具其它零件的選用、設(shè)計(jì)以及必要的計(jì)算1）選擇模架及確定其她沖模零件尺寸由估計(jì)的凹模周界尺寸約為160160及模架閉合高度在210255mm之間，查表選用對(duì)角導(dǎo)柱模架，標(biāo)記為160160210255i（gb/T2855、11990）。模架中導(dǎo)柱導(dǎo)套按H6/h5配合。查得的各模架組成零件的尺寸參數(shù)如下：導(dǎo)柱規(guī)格：46X250;導(dǎo)套規(guī)格：60X107X68同時(shí)可以算出上下模座的尺寸，上模座：31531550;下模座：31531555根據(jù)

17、凹模周界大小選擇的上下模座的平面圖示：下模座上模座卜圖就是使用pro-e軟件建立的模架三維模型。模架2）卸料套的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)確定為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過程中始終處在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下,從而改善毛坯的穩(wěn)定性,避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺。落料卸料采用橡膠為彈性元件、橡膠的裝配高度:H裝配83mm3） 凸模固定零件的選用1、 凸模固定板及墊板的選用根據(jù)凸模的結(jié)構(gòu)尺寸可知要選用的凸模固定板的高度H=25mm,合理選用規(guī)格為167X25的凸模固定板。查表選用規(guī)格167X6的墊板。2、固定螺釘?shù)倪x用根據(jù)凸模尾部的斜面缺口的大小尺寸以及凸模固定板的規(guī)格,查表選

18、用開槽圓柱頭螺釘M12X40。4） 模柄參數(shù)大小的確定選擇400KN的JG23-40開式雙柱可傾式壓力機(jī),由此可確定模柄孔的尺寸（直徑X深度）為50X70,按照模具結(jié)構(gòu)圖,采用帶臺(tái)階的壓入式模柄,它與模座安裝孔用H7/n6配合,可以保證較高的同軸度與垂直度,適用于各種中小型模具。5） 連接上模座、墊板、凸模固定板的螺釘與銷釘（圓柱銷）的選用根據(jù)上模座、墊板、凸模固定板的形狀大小,合理選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘,規(guī)格為M16X60。合理選用圓柱銷規(guī)格:M10X52。該圓柱銷作為定位銷用,以過盈配合固定在銷孔中。6） 凹模座與下模座之間的定位與固定凹模座與下模座之間采用對(duì)角放置的四銷四螺栓來定位與固定,

19、圓柱銷以過盈配合固定在銷孔中。選用螺釘與圓柱銷的規(guī)格如下:螺栓:M16X70,（四枚）;圓柱銷:M16X57,（四枚）。八、壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)校核模座外形尺寸為315mm315mm，閉合高度為260mm查表得JG23-40型壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸為420mm630mm，最大閉合高度為300mm連桿長(zhǎng)度調(diào)節(jié)量為60mm只要調(diào)節(jié)連桿即可安裝。所以選擇JG23-40型壓力機(jī)就是正確的。九、模具工作原理與使用注意事項(xiàng)1）模具工作原理落料時(shí),上模通過模柄與沖床滑塊相聯(lián)接,下模利用壓板固定在沖床的工作臺(tái)上,上下模通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。工作時(shí),條料靠著擋料銷送進(jìn)定位,當(dāng)上模隨滑塊下降時(shí),脫料板先壓住板料,接著凸模沖落凹模上面的材料獲得工件。沖裁出的圓形毛坯定位放在下模上,當(dāng)凸模向下移