拉伸件模具设计.doc

分类号 单位代码 10642
密 级 公 开 学 号

课程设计
论文题目：筒型拉伸件的设计

姓 名：
学 号：
专 业：机械工程
班 级：4班

中 国 · 重 庆
二〇一五年五月
目录
前言 2
一．冲压件工艺分析 2
1.工艺方案的分析 3
2.主要工艺参数计算 3
三．计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机 5
1.落料力的计算 5
2.计算卸料力和顶件力 6
3.计算拉深力 6
4.计算压边力 6
四．磨具零件主要工作部分尺寸计算 6
1.落料刃口尺寸计算 6
2.拉深凸凹模工作尺寸计算 7
1.装配图 8
2.卸料装备的选择 9
3.压力机的选择 9
4.总结 9

前言
冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 
     冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。
一．冲压件工艺分析
1.材料：该冲裁件的材料是79NiMo4,具有较好的可拉深性能。
2.零件结构：该制件为圆筒形拉深件，故对毛坯计算重要。
3.单边间隙：拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。
4.工序运动：凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。
5.尺寸精度：零件图上已标注公差，公差为IT11级。
差公差表可得工件基本尺寸公差为：
φ 二．工艺方案及磨具结构类型
1.工艺方案的分析
该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下工艺方案执行：
方案一：先落料，首次拉深，再次拉深。采用单工序模生产。
方案二：先落料，后两次复合拉深。采用单工序模+复合膜生产。
方案三：先落料+拉深复合，后再拉深，采用复合膜+单工序模生产。
方案一磨具结构简单，单需要三道工序三幅磨具，成本高以及效率低。方案二只需两幅磨具，但制造难度大，成本也大。而方案三只需两幅磨具，工件的精度以及生产效率较高，操作方便，成本较低，从而该冲压生产采用方案三比较好。
2.主要工艺参数计算
（1）确定修边余量
h=31-1-5=25 d=32.5-1=31.5 则h/d=25/31.5=0.79
查表6-5得出修边余量
从而拉深高度H=H+=33
（2）计算毛坯直径D
由于板厚等于1，则有：

（3）确定拉深次数
按毛坯相对厚度t/D=1/66，从表6-8查出各次拉深系数：

即，由于，故该工件需要多次拉深才能达到所需尺寸。
（4）估算拉深次数
用推算法辅以查表发进行计算：

（调整为0.7）
可知该零件需要拉深2次即可。
（5）选取凸凹模的圆角半径
考虑到实际采用的拉深系数均接近其极限值，故首次拉深凹模圆角半径应取大些查表6-14和根据公式6-15：

从而分别为：

（6）计算各次拉深高度

带入数据：

（7）绘制工序图

三．计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机
1.落料力的计算
查表

2.计算卸料力和顶件力
查表得出

3.计算拉深力
查表可得出，

4.计算压边力
查表可得出

故总冲压工序力为：198.37KN
四．磨具零件主要工作部分尺寸计算
1.落料刃口尺寸计算
对于落料部分未标注尺寸公差按IT14级，差公差数值，落料尺寸为
查表得冲裁刃口双面间隙为 Z min =0.1mm ， Z max =0.14mm 。
因为冲裁件是圆形，所以凸、凹模的制造精度可分别按 IT6 、 IT7 级，查标准公差值表得，，可有：

由于，所以采用凸模与凹模配合加工法，由t=1.0mm，
Δ=0.1mm，可确定磨损系数为x =0.75。凹模刃口尺寸为：

凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，其双面间隙为0.1 ～ 0.14mm 。为保证具刃口尺寸有较长的使用寿命，即保证刃口尺寸磨损后还能冲出合格的冲件来，制造时按最小间隙 Z min =0.1mm。
2.拉深凸凹模工作尺寸计算
对于拉深部分，工件未注尺寸公差，也按IT11级计，则拉深件尺寸为，
凸、凹模的制造公差可采用 IT10 级精度，查标准公差数值表，得
拉深凸模和凹模的单边间隙查表取，求得凸模和凹模的工作尺寸分别为：

五．落料、拉深复合模具装配图

1.装配图

1-打杆 2-挡环 3-模柄 4、21-销钉5、14-螺钉 6-上模板 7-垫板8-中垫板9-凹模10-打板 11-压边圈 12-凸模13-凸模固定板 15-下模板 16-托板18-橡胶板 19-螺母20-下模座

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说明：拉伸模具在单动拉力机上拉伸，压边圈采用平面式的，坯料用压边圈的凹模定
位，凹槽深度小于0.8㎜，以便压料，压边力用弹性元件控制，模具采用倒装结构，卸料
使用卸料螺钉顶出。

2.卸料装备的选择
卸料装置一般分为固定卸料装置和弹压卸料装置两种形式。在固定卸料装置中，卸料
板和导料板是做成一体或者分开两种。分开的主要方式是从凸模上卸下条料。适用于冲压
材料较厚、冲裁力较大的模具。悬臂式固定卸料装置哦，适用于成型后制件的冲孔模。钩
形固定卸料装置，适用于简单的弯曲和拉伸件的冲孔模。固定卸料装置，用螺钉和小丁固
定在下模板上。固定卸料装置能承受较大的卸料力，卸料安全可靠。笃定卸料版与凸模的
双面间隙一般去0.4～2毫米之间。刚性卸料版的厚度取决于卸料力的大小及模具的尺寸
的大小，一般取5～25毫米。
3.压力机的选择
设备工作行程需要考虑工件成形和方便取件，因此，工件行程为：

根据《模具设计与制造》附录选取闭式单点压力机（J31-80）。
4.总结
在自己的努力和指导老师的帮助之下，我们完成了毕业设计的任务，通过设计，我对
筒形件拉伸模设计过程有了更进一步的了解。设计不仅是对前面所学知识检验，而且也是
对自己能力提高。主要收获和体会如下：
第一 .学到了产品设计的方法。 产品设计过程是创造性劳动的过程，产品的设计应按
科学程序进行，一般包括课题调研、拟定设计方案，总体设计，零部件设计、技术资料整
理、产品试制、改进设计等过程，一个产品须经过多次改进，才能完善和成熟。
第二． 提高了综合专业的能力。 以前课程设计所接触的课程知识比较窄。 这次设计
是把模具每个零件设计出来,需要比较全面的知识。
第三．提高了收集资料和查阅手册能力。收集资料是做课业设计的前期准备工作，只有广泛收集有用的资料才能设计出较好的产 。