落料拉深复合模的设计

-1-摘要本设计主要是筒形零件落料拉深模具的设计。通过对工件进行工艺的分析及其结构分析，从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具成型部分的结构、顶出系统、压力机的选择及有关参数的校核都有详细地设计。介绍了落料拉深模具的结构组成及工作原理。该模具机构简单，采用整体式凸凹模，成本低廉，运用可靠。通过模具设计表明该模具能达到筒形零件质量和加工工艺要求。关键词：筒形；落料拉深模具；压力机；整体式；-2-目录1设计任务-------------------------------------------12零件工艺性分析-------------------------------------12.1材料分析----------------------------------------12.2结构分析----------------------------------------12.3精度分析----------------------------------------13工艺方案确定---------------------------------------14零件工艺计算---------------------------------------14.1拉深工艺计算------------------------------------14.2落料拉深复合模工艺计算--------------------------25冲压设备的选用-------------------------------------56模具零部件结构的确定-------------------------------57工艺卡片-------------------------------------------68设计小结--------------------------------------------79参考文献--------------------------------------------7-1-二、零件工艺性分析1.材料分析08钢为优质碳素结构钢，属于深拉深级别钢，具有良好的拉深成型性能。2.结构分析零件为一无凸缘筒形件，结构简单，底部圆角半径为R3，满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。3.精度分析零件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求。三、工艺方案的确定零件的生产包括落料、拉深、切边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合。本工件采用落料与拉深复合，成型后，由机械加工方法切边保证零件高度的生产工艺。四、零件工艺计算1.拉深工艺计算零件的材料厚度为1mm，所以所有计算以中径为准。（1）确定零件修边余量零件的相对高度h/d=20-0.5/31.5=0.617，经查得修边余量△h=1.2mm，所以，修正后拉深件的总高度为19.5+1.2=20.7（mm）。-2-（2）确定坯料尺寸D由于凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得mmmmrdrdhdD575.556.05.55.3172.17.205.3145.3156.072.142222（3）判断是否应用压边圈零件的相对厚度8.157/1100/Dt，经查压边圈为可用可不用的范围，为了保证零件质量，减少拉深次数，决定采用压边圈。（4）确定拉深次数查的零件的各次极限拉深系数分别为5.01m,75.02m,所以，每次拉深的圆筒形的直径分别为5.315.28575.011mmDmdmm所以经一次拉深可得该工件（5）确定工序直径因第一次拉深可得，所以拉深后圆筒直径5.31mm（6）确定个工序件高度根据拉伸件圆角半径计算公式，得拉深凸模圆角半径为5mm，凸凹模内圆角半径为4mm,拉深后筒形件高度应等于零件要求尺寸，即20.7mm。2．落料拉深复合模工艺计算（1）落料凸、凹模刃口尺寸计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。落料尺-3-寸为mm019.057，落料凹模刃口尺寸计算如下。查得该零件冲裁凸、凹模最小间隙mmZ1.0min，最大间隙mmZ14.0max，凸模制造公差mmT020.0，凹模制造公差mmA030.0,将以上各值代入校验是否成立。经校验，不等式不成立，因此只有缩小所T、A，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，因此可取16.004.0044.0minmaxZZT24.004.06.06.0minmaxZZA所以可按下式计算工作零件刃口尺寸mmXDDTA24.0024.000max8575.5619.075.057mmZDDTAT016.0016.00min7575.561.08575.56（2）首次拉深凸、凹模尺寸计算第一次拉深件后零件直径为31.5mm，由公式KttZmax确定拉深凸、凹模间隙值Z查得k=0.2，所以间隙mmmmmmZ2.112.01，则首次拉深凹模mmtdDAA05.0005.00015.3215.31首次拉深凸模mmZDDtTAT003.0003.001.304.25.322（3）排样计算零件采用单直排排样方式，查得零件间的搭边值为mm8.0，零件与条料侧边之间的搭边值为1mm，若模具采用无测压装置的导料板结构，则条料上零件的步距为mm8.57，条料的宽度应为-4-mmcaDB05.005.00max5.595.012572选用规格为mmmmmm150010001的板料，计算裁料方式如下。裁成宽mm5.59长mm1000的条料，则每张板料所出零件数为42517258.5710005.591500裁成宽mm5.59长mm1500的条料，则每张板料所出零件数为40016258.5715005.591500经比较，应采用第二种裁法，零件的排样图如图所示（4）力的计算模具为落料拉深复合模，动作顺序是先落料后拉深，现分别计算落料力落F、拉深力拉F和压边力压F。KNNKLF5.743201573.141.3t落KNKtFb7.318.040015.3114.3d1拉KNPrtdDFA6.22.25215.31-5742-422212拉-5-因为拉深力与压边力的和小于落料力，即落压拉FKNFF34.32.631.7，所以，应按照落料力的大小选用设备。初选设备为J23-35五、冲压设备的选用1．落料拉深复合模设备的选用根据以上的计算，同时考虑拉深件的高度选取开式双柱可倾压力机JH23-40，其主要技术参数如下。公称压力:4000kN滑块行程:80mm最大闭合高度:330mm闭合高度调节量:65mm滑块中心线到床身距离:250mm工作台尺寸:460mm*700mm工作台孔尺寸:250mm*360mm模柄孔尺寸:mm70*52垫板厚度:65mm六、模具零部件结构的确定落料拉深复合模零部件设计（1）标准模架的选用标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。根据凹模高度和壁厚的计算公式得凹模高度mmmmKbH4.11572.0所以取15mm-6-凹模壁厚mmmmHC27158.1)2~5.1(所以，凹模的外径为mmD1115754以上计算仅为参考值，由于本套模架为落料拉深复合模，所以凹模高度受拉深件高度的影响必然会有所增加，其具体高度将会在绘制装配图时确定。另外，为了保证凹模有足够的强度，将其外径增大到200mm。模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，查得模架规格为上模座mmmmmm45200200下模座mmmmmm50200200导柱mmmm19032导套mmmmmm4310532（1）其他零部件结构拉深凸模将由凸模固定板固定，凸凹模由凸凹模固定板固定，两者采用过渡配合关系。模柄采用凸缘式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，选用规格为1005A的模柄。.七．工艺卡片冲压工艺卡片工序号工序内容工序图设备价格模具形式1落料拉深倒装式复合模-7-八．设计小结通过课程设计我们再次把所学的专业知识用于实践当中，可以说这次设计就是对我们所学知识的一次大检阅，也是一个查漏补缺的过程；同时让我们初步地掌握了冷冲模设计的基本流程，懂得了如何把计算机知识用于我们的专业，懂得了如何查阅和运用技术资料。当然，在这个过程中，我们遇到的困难和挫折也是不少的，主要来源于我们的专业知识还不够，实践经验还不足等等。但是我们可以把此次设计作为我们新的起点，加强专业的学习，加强实践，不断地去丰富经验。因此，尽管这次设计不能算作是成功之作，但是它给我们带来的收获是具大的，影响是深远的。所以我们在今后的学习和工作中要敢于实践，不断吸取经验教训，要敢于向难点挑战，发扬一丝不苟的工作作风，为我们模具事业的发展作出不懈努力！九．参考资料：1.张锦萍编著.模具结构的识图测绘.北京：化学工业出版社，2010.42.刘建超，张宝忠.冲压模具设计与制造.北京：高等教育出版社，2009.103.刘朝福编著.模具设计实训指导书.北京：清华大学出版社，2010.7