冲压设计箱壳落料拉深模设计项目说明指导书.doc

目 录

一、 设计任务书…………………………………………………2
二、 工艺分析……………………………………………………3
三、 工艺方案拟定……………………………………………4
四、 工作原理……………………………………………………5
五、 工艺设计……………………………………………………6
六、 模具构造设计………………………………………………10
七、 总结…………………………………………………………15
一、设计任务书

1箱壳零件图

2落料拉伸复合模装配图

3全体模具零件图

4设计阐明书
二、工艺分析
1该产品基本工序为落料、冲孔。
2它对零件尺寸公差特殊规定，迁用IT12级，运用普通话加工方式可达到图样规定。
3注重模具材料和构造选取，保证有一定模具寿命。
工件极限偏差
尺寸 凸模偏差 凹模偏差
58 -0.020 +0.030

88 -0.025 +0.025

三、工艺方案拟定

依照制件工艺分析，其基本工序有落料、冲孔。完毕箱壳设计，需要工序有：
1） 落料
2） 拉深
3） 冲φ11孔1个
4） 翻边
5） 冲φ6孔φ2个及不规则形状孔1个
6） 钻孔直径2
7） 钻矩形孔7.5x2.5
8） 锪孔φ6成φ6 .4
采用三种模具即可解决某些问题，第一种是落料拉深模，第二种冲孔翻边模，第三种是冲裁模，故选取是落料拉伸模。
四、工作原理
一方面由压力机带动模柄，模柄再带动上模座下行，上模座带着凸凹模下行，凸凹模与落料凹模完毕落料动作，凸凹模继续下行，拉深凹将条料拉入凸凹模，完毕拉深动作过程，再由顶杆带动压边圈拉制件顶出
五、工艺设计

1、尺寸拟定
已知b1=88 b=58 t=1.2 r底=6 r1=3.8 r2=7.3 h0=28
r1/b=3.8/58=0.066
h0/b=28/58=0.483
由图4—72查得该件属区低矩形件，又依照t/bx100=1.2/58x100=2.172 ，可按表4—33所得第一种办法计算。
选用修边余量h，拟定矩形件计算高度。
当h0/r1=28/3.8=7.368
Δh=0.5h0/r1=0.5x7.368=3.684(mm)
h=h0+Δh=28+3.684=31.684(mm)
1） 假想毛坯尺寸直径。
D=1.13=112.418mm
2） 毛坯长度
r=D+(b1-b)=112.418+(88-58)=142.418(mm)
3） 毛坯宽度
K=D-(b-2r1)+【b-2x（h-0.43xr底）】（b1-b）/（b1-2r）
=112.418x(58-2x3.8)+【58+2x（31.684-0.43X6）】（88-58）/（88-2x3.8）
=113.832mm
4） 毛坯直径
R=0.5K=0.5x113.832=56.916(mm)
圆整毛坯直径为11.25mm。毛坯长度为142.5mm,毛坯宽度为114mm。毛坯半径为57mm。
5） 毛坯尺寸如下图示：

由h0/b=28/58=0.483<0.7~0.8
这属于低盒件拉深。
M=r/R=3.8/57=0.067
毛坯相对厚度t/bx100=1.2/58x100=2.1
查表相4-27得
m1=0.050 m>m1
因此属于一次拉深成形。
2、拟定排样方式和计算材料运用率。
上图毛坯形状和尺寸较大，为便于手工送料，选用单排冲压，有两种排样方式如图示。

通过度析计算：（a）排样方式，材料运用率最高。
3、搭边值拟定
由于工艺所采用送料方式为手工送料，且为非图形，查表2-17得
a=2.5mm a1=2mm
4、冲压设备选取，
由于本套模具为落料拉伸模，计算参数如下：
1） 落料力
F落=1.3Lτz
将t=1.2mm及08钢材料搞剪强度τ=260Mpa代入上式，得
F落=1 .3x(2xπx57+30x2)x260
=122849.99N
2） 推件力
F推=nF落k1
n=1,k1查表2-10得k1=0.035代入得：
F推=1x122849.99x0.035
=4299.750N
F总=F落+F推=127149.74N
依照压力，可选用160开式双柱可倾压力机。
依照资料得其重要参数及大小如下：
最大冲压力 160KN
滑块行程 70mm
滑块行程次数 120次/min
最大封闭高度 220mm
封闭高度调节量 45mm
工作台尺寸 300mmx450mm
模柄尺寸 直径40x60
5、落料拉深先后拟定
F0=127149.7 4
拉深力
F拉=(2b1+2b-1.72r)tδbk4
查表4-23得k4=0.7
δb=420Mpa代入公式得
F拉=(2x88+2x58-1.72x6)x1.2x420x0.7
=104376.704
因此F总>F拉
因此本复合模为先冲裁后拉深
六、模具构造设计
1凹模设计
1） 模材料选Cr12，凹模是在强压持续使用和有很大冲压力条件下工作台，且伴有温度升高，工作条件恶劣，规定凹模材料有好耐磨性，耐冲击性，淬透性和切耐性。
2） 凹模硬度规定较高，普通应进行淬为热解决，使其硬度达到期HRC58-62。
3） 凹模设计构造如下图所示：

4）刃口尺寸拟定
由表尺寸2-23表得
Zmax=0.180
Zmin=0.126
Zmax-Zmin=0.180-0.126=0.054
依照表2-32表得
A凹=（A-xΔ）+0δ凹
依照表2-30得
x=0.75 Δ=0.4
则： A凹1=（58-0.75x0.4） 0+0.030=57.70+0.030
A凹2=（88-0.75x0.4）+00.035=87.70+0.035
5）、强度校核
凹模强度校核重要是栓查高度h，由于凹模下面模座或垫板一洞口较凹模洞口大，合凹模工作时弯曲，若凹高度不够便会产生弯曲变形，以致损坏。
查表2-45得

δ弯=1.5F/h2【δ弯】
h最小=
凹模厚度 H=K6
查表2-24得K=0 .2
H=142.5x0.2=28.5mm
考虑到工件及凸凹模影响取取H=0.32mm
【δ弯】=490Mpa
δ弯=1.5X122849.99/322=179.956Mpa<【δ弯】
经校核，凹模强度足够。

2、凸模设计
1） 凸模材料为Cr12MOV
2） 凸模硬度规定低于凹模硬度，但其硬度还是较高，要通过回火热解决办法，使其硬度达到HRC56-60。
该凸模为拉深模具，且凸模长度，宽度应依照拉深件详细构造拟定。
3） 圆角半径 rp
rd=8t
rp=（0.6~1）rd
4） 因此该凸模圆角半径rp为
rp=0.6x8t=0.6x8x1.2=6mm
5） 凸模刃口尺寸
B凸=（B-XΔ-Z）0-δP
查表2-30得
x=0.75 Δ=0.4 Z=（1.0~1.1）t
B凸1=（58-0.75x0.4-1.2x2）0-0.020
B凸2=（88-0.75x0.4-1.2x2）0-0.025
=85.30-0.025
6） 拉深凸模出气口尺寸
查表4-35得：
通孔直径d
d=6.5mm
7） 凸模强度校核
δp=F/A≤【δp】
冲裁时，凸模承受压力，必要不大于凸模材料强度容许压应力【δp】
δp=F/A122849.99/55.3x85.3=260Mpa
δp≤【δp】=980~1569
因此凸模强度足够。
3凸凹模具设计
1） 材料选用Cr12。
2） 热解决硬度达到HRC58-62。
凸凹模尺寸如图所示：

凸凹模最小壁厚普通由经验数据拟定，倒装复合凸凹模最小壁厚：对于黑色金属和硬材料约为工件料厚1.5倍，但不不大于0.7mm；对于有色金属用软材料约等于工件壁厚，但不不大于0.5mm正装复合模凸凹模最小可参照表2-27
t=1.2
最小壁厚 3.2
最小直径 18
4、卸料板设计
1） 材料为45号钢。
2） 装置形式如下图所示。

5、打杆长度
考虑到垫板高度是10mm，推板高度是12mm，模柄尺寸是40 x100。螺母宽度为8mm。且需2个螺母，还需留一定余量。因此打杆长度
L=10+12+100+2x8+10
=148mm
6、压边装置设计
在拉深过程中，压边圈作用是用来防止工件边壁或凸缘起皱。随着拉深增长还需要减少压边力应减少。
t/D=1.2/112.418=1.1% m1=0.050
查表4-11 t/D<1.5% m1≤0.60
应采用压边圈装置。
压边力Fy=AP
查表4-27 得 P=2.5-3MPa
依照设计时压边圈面积为：
A=πR2+30x114=πx572+3420=13627(mm2)
Fy=22.5x13627=34067.5N
普通状况下采用弹簧垫或橡皮垫，本设计选取橡皮垫。采用平面压边圈，普通拉深模中采用平面压边圈。
7、顶杆长度
顶杆长度取决于工件高度，在保证制件顶出状况下，顶杆长度为：
L=32+45+10=87mm
取L=90mm

8、橡皮垫设计
1）、选用原则
为保证橡皮不致于过早失去弹性损坏，其容许最大压缩量应不超过其自由高度45%
普通取h总=（0.35-0.45）h自由
故工作行程
h工作= h总- h预=（0.25-0.30）h自由
2)橡皮高度
h自由=h工作/0.25-0.30
3)橡皮构造形式如下图：

D=
=132mm
依照工件厚度1.2mm，拉深时凸模进入凸凹模深度为35mm，考虑模具维修时刃磨留量2mm，则总工作行程。

H工作=1.2+35+2=38.2mm

H自由=38.2/0.25-0.30=127.3~152.8mm
取自由高度为150
h预期=(10%~15%)h自由
=15~22.5mm
取h预=22mm
模具中橡皮高度为128mm
9、模具选取
依照制件毛坯尺寸可选凹模周界为250mm，B为125mm，H为160~220mm，后侧导柱模深
依照模架可知
上模座 250X125X40 GB2855.5-81
下模座 250X125X45 GB2855.6-81
导柱 28X150 GB2861.1-81
导套 28X100X38 GB2861.6-81
设计总结
课程设计是每位理工科大学生学习必经之路， 通过了本次设计，使得在课本和课堂上学到知识与实践相结合，加强了我模具设计知识，我对模具设计产生了更浓厚兴趣，使个人模具设计能力得到综合运用，做到设计理论论据充分，，设计方案力求合理。增强对模具设计独立工作能力，以严谨科学态度和对的设计思想完毕设计，为此后学习和工作打好基本。本次设计我初步理解了冲压设计模具各道工序，清晰了模具各个构造，理解了各个设计过程中重要环节，具备了一定设计能力，学到了真正实践知识，但这还不够，在后来工作中，还要继续努力，做到最佳，把中华人民共和国模具水平提高起来。

参照文献

《冲压模具原则及应用手册》 化学工业出版社 杨占尧 主编
《冲压工艺与冲模设计》 机械工业出版社 成虹 主编
《冲压模具设计构造图册》第二版 化学工业出版社 薛啟翔 主编