落料拉深复合模的设计.doc

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；

目录

1 设计任务-------------------------------------------1
2 零件工艺性分析-------------------------------------1
2.1 材料分析----------------------------------------1
2.2 结构分析----------------------------------------1
2.3 精度分析----------------------------------------1
3 工艺方案确定---------------------------------------1
4 零件工艺计算---------------------------------------1
4.1 拉深工艺计算------------------------------------1
4.2 落料拉深复合模工艺计算--------------------------2
5 冲压设备的选用-------------------------------------5
6 模具零部件结构的确定-------------------------------5
7 工艺卡片-------------------------------------------6
8设计小结--------------------------------------------7
9 参考文献--------------------------------------------7
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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）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

（3）判断是否应用压边圈
零件的相对厚度，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,,所以，每次拉深的圆筒形的直径分别为mm
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。落料尺寸为 ，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 ，最大间隙 ，凸模制造公差 ，凹模制造公差 ,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、，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，因此可取

所以可按下式计算工作零件刃口尺寸

（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，由公式确定拉深凸、凹模间隙值Z查得k=0.2，所以间隙，则
首次拉深凹模
首次拉深凸模
（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，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，条料的宽度应为

选用规格为的板料，计算裁料方式如下。
裁成宽长的条料，则每张板料所出零件数为

裁成宽长的条料，则每张板料所出零件数为

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 、拉深力 和压边力 。

因为拉深力与压边力的和小于落料力，即 ，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:
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
凹模高度所以取15mm
凹模壁厚
所以，凹模的外径为
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下模座导柱导套
（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
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，2010.4
2.刘建超，张宝忠. 冲压模具设计与制造. 北京：高等教育出版社，2009.10
3.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

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