拉深模具设计项目说明指导书.docx

拉深模具设计说明书

学院：机械工程学院
系：车辆工程系
班级：车辆11
姓名：范凯
学号：

1 设计目标和意义
不锈钢饭盒是一个简单生活用具，生产批量为大批次，材料采取10钢板，料厚2mm。

图1

图2

2 冲压零件图及工艺
此工件为无凸缘盒型拉深件，要求外形尺寸，没有厚度不变要求不过壁厚不可低于0.5mm。此工件形状满足拉深工艺要求，能够用拉深工序加工。
2.1冲压件工艺性分析及冲裁方案确实定
2.1.1材料分析
采取430不锈钢板，包含铁+12%以上铬，能够预防自然原因所造成氧化，称之为不锈钢，在jis代号为430号，所以又称为430不锈钢。满足使用要求。抗拉强度σb=450MPa。
2.1.2冲裁件结构工艺性
工件底部圆角半径为r=14mm,大于拉深凸模圆角半径rT=4~6mm ，满足首次拉深对圆角半径要求。相对高度hb=0.667≤0.7~0.8 ,属于低盒型件，能够一次拉深而成。总而言之，该工件拉深工艺性很好。
2.1.3 冲裁件经济性分析
材料利用率较高，经济性良好。
2.1.4冲裁方案确实定
本工件首先需要落料，然后以落料件为毛坯进行拉深。此次做拉深工序所需拉深模。
2.2 排样图设计及材料利用率计算
2.2.1排样 毛坯尺寸计算
对于尺寸为b1×b矩形盒拉深件，能够看做由两个宽度为b半正方形和中间为（ b1-b）直边组成。展开图（图3）以下：

图3
长圆形毛坯圆弧半径为:
Rb=D2
D=1.13b2+4bh-0.43r-1.72rh+0.33r
式中，Rb——毛坯圆弧半径；
D——尺寸为b×b假象方形盒毛坯直径。
长圆形毛坯长度为：
L=2Rb+b1-b=D+b1-b
长圆形毛坯宽度为：
K=Db-2r+b+2h-0.43rb1-bb1-2r

计算得：
D=248mm，Rb=124mm ，
L=328mm , K=257mm
毛坯面积：
A≈b1-bk+πRb2
A=68840mm2
2.2.2 排样方法

图4
2.2.3 材料利用率计算
η=AA0
η=76.5%
2.3 拉深工艺力计算
2.3.1拉深力计算
拉深力：FL=(2b1+2b-1.72r)tσbk4
b1和b——盒型件长和宽（mm）；
r——盒型件角部圆角半径（mm）；
t——材料厚度（mm）；
σb——材料抗拉强度(MPa)；
k4——拉深系数；

由毛坯相对厚度tD=0.79% ,盒型件相对高度hb=0.667
依据一次拉深成低矩形件系数k4相关表得：k4=0.7, σb=450MPa;
求得：FL=388029N
压边力：不采取压边。
采取单动压力机，压力机公称压力为：
F压≥1.4FL=543241N
故压力机公称压力大于550kN。
2.3.2冲压压力中心
零件外形为对称件，该零件压力中心可近似认为是零件外形中心线交点。
2.4拉深设备类型选择
依据冲压力大小，选择开式双柱固定台压力机JD21-100。
2.5确定设备规格
设备关键参数以下：
公称压力：1000kN
滑块行程：10-120mm
最大闭合高度：400mm
闭合高度调整量：85mm
滑块中心线到床身距离325mm
工作台尺寸：600mmX1000mm
工作台孔尺寸：300mmX420mm
模柄孔尺寸：∅60×80mm
垫板厚度：100mm

3 拉深模工作部分设计计算
3.1模具工作部分尺寸计算
3.1.1. 拉深模具间隙
查表得拉深模单边间隙：
Z2=tmax+ct=2.4mm
则拉深模间隙 ：
Z =2x2.4 mm=4.8 mm

3.1.2. 拉深模圆角半径：
凹模圆角半径:
rA=8t=16mm
凸模圆角半径:
rT=0.6~1rA=13mm

3.1.3. 凸凹模尺寸及公差
模具制造公差取IT10，则∆=1.55
因为该工件为矩形件，有內形尺寸要求，
凸模长边尺寸为：

凸模短边尺寸为：

凹模长边尺寸为：

凹模短边尺寸为：

3.1.4. 拉深凸模通气孔尺寸
工件在拉深时，因为空气压力作用或润滑油黏性等原因，使工件很轻易粘附在凸模上。为使工件不至于紧贴在凸模上，设计凸模时，应有通气孔。查表可知通气孔直径为8mm。
3.1.5. 凸凹模示意图

图5
4 标准件选择
4.1模架及模柄选择
由凹模尺寸计算出凹模周界，再由凹模周界选择适宜模架,选择中间导柱模架GB/T2885.2-；因为凸缘模柄优点在于凸缘以下部分可加工出容纳推板形孔，另外装拆比较方便，便用于较大模具。所以选择凸缘模柄（JB/T7646.3-1994）。工件在拉深时，因为空气压力作用或润滑油黏性等原因，使工件很轻易粘附在凸模上。为使工件不至于紧贴在凸模上，设计凸模时，应有通气孔。查表知：通气孔直径为8mm。
4.2 导柱、导套选择
由选择模架中导柱基础尺寸，选择A型导柱；再依据导柱和导套之间配合选择B型导套。
4.3推杆选择
依据查表选择带螺纹推杆（JB/T 7650.2-1994）
5模具图

6结论
经过这段时间学习，我更深刻了解了冲压模具基础知识，经过实践操作所掌握是无法经过上课能够学到。同时又让我温习了ATUOCAD制图知识，熟练了cad操作技巧，加强了我和同学间学习交流，这些全部让我受益匪浅。
7参考文件
【1】周本凯.冷冲压模具设计精要.化学工业出版社，
【2】周树银，王振云.冲压模具设计及关键零部件加工.第三版.北京理工大学出版社.
【3】二代龙震工作室.冲压模具基础教程.清华大学出版社.
【4】周本凯.冲压模具设计实践100例.北京：化学工业出版社，
【5】林承全 胡绍平主编 冲压模具课程设计指导和范例【M】 . 北京. 化学工业出版社，
【6】曹立文 王东 丁海娟 郭士清编 实用冲压模具设计手册【M】 . 北京 . 人民邮电出版社 .

文件截图：