2022年冷冲压模具课程设计说明书-盖的二次拉深模具设计.docx

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1、精品学习资源课程设计说明书盖的二次拉深模具设计20XX 级 XXXXX专业 XXXX 班课程名称： 冷冲压模具设计与制造题目名称：班 级：姓 名：学 号： 指导老师： 评定成果： 老师评语：指导老师签名：2021年月日欢迎下载精品学习资源目录摘要一 冷冲压的概念及进展状况1二设计任务及意义32.1 设计任务书43三零件尺寸的运算与确定53.1 毛坯尺寸的运算53.2 第一次拉深尺寸的运算7893.5 确定工艺方案10四 确定模具的总体结构方案1010111212五 冲压设备的挑选 13六 进行必要的运算 14 14 15七 模具设计16欢迎下载精品学习资源1616171718八心得体会20九参

2、考文献21欢迎下载精品学习资源摘要： 冷冲压是利用磨具对板料进行分别或塑性成形加工的压力加工方法，在现代社会运用得越来越广泛； 本文以圆筒形盖为讨论对象， 利用冲压工艺与磨具设计的工艺过程方案， 对盖的二次拉深进行了整体设计；介绍了磨具冷冲压成型过程，经过对其材料质量、大批量生 产及结构要求的分析， 以满意使用要求为前提， 对盖的二次拉深简要分析了零件尺寸、拉深次数、拉深工艺等；同时，详细分析了磨具的 主要零部件（拉深凸模、卸料装置、固定装置等）的设计与制造，模 具工作部分的尺寸运算、 工艺力的运算、 冲压设备的挑选以及磨具的整体结构设计； 并且仍附上了磨具的总装配图和所需零件详表及工艺过程表

3、；关键词：冲压模具、拉深、工艺设计一、冷冲压的概念与进展状况冷冲压是利用安装在压力机上的模具， 在常温下对板料进行分别或塑性成型，从而获得肯定尺寸、 外形和性能的制件的压力加工方法；加工对象一般为板料、薄管料、薄型材等，冲压工艺、冲压设备、冲 压模具是构成冲压加工的三要素；随着经济的进展， 冲压技术应用范畴越来越广泛， 在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业亲密相关， 而且与人们的生活紧密相连；由于冲压工艺具有生产效率高、 质量稳固、 成本低以及可加工复杂外形工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、 家用电器， 以及日常生活用品等行业应用特别广泛， 占有特

4、别重要的欢迎下载精品学习资源位置；随着工业产品的不断进展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用；可以说， 模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标；目前国内模具技术人员短缺， 要解决这样的问题， 关键在于职业培训；我们做为踏入社会的当代同学，就应当把握扎实的专业基础， 现在学好理论基础； 毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最终一个教学环节； 期望能通过这次设计， 能把握模具设计的基本方法和基本理论；二、设计任务及意义2.1设计任务书如下图所示 零件名称：盖生产批量：大批量材料： Q235材料厚度： 1mm欢迎下载精品学习资源设计该零件

5、的其次次拉深模冷冲压模具设计是为机械类与磨具类专业同学在学完基础理论 课，技术基础课和专业课后，所设置的一个重要的实践性教学环节；用模具生产的制件具有高精度、高复杂程度、高一样性、高生产率和低消耗的特点，是其他加工制造方法所不能比拟的；本设计题目为端盖，对机械类专业的大三同学有肯定的设计设计 目的及意义；其主要目的是可以提高同学设计的基本技能，如运算， 绘图，查阅设计资料和手册，熟识标准和规范等；本课题的意义是： 通过对该零件模具的设计， 进一步加强设计者冷冲模设计的基础， 为设计更复杂的冷冲模具做好了铺垫和吸取了更深刻的体会；欢迎下载精品学习资源三、零件工艺方案的确定由于该工件的尺寸精度为注

6、明， 属于未注尺寸公差， 因此依据教材表 7.19 ，取其尺寸精度为 IT13 级；由其直径尺寸为 D=86，依据教材表 7.14 ，其尺寸公差值为 =0.54mm；由于其尺寸精度不高，因此用一般精度的拉深模具即可满意该工件的精度要求；依据教材表 7.1 可知，Q235属于一般碳素钢， 抗剪强度 =304 373MPa，抗拉强度为 432461 MPa,屈服点为 235 MPa，断后深长率21 25 , 由此可知此材料具有良好的塑性和较高的弹性, 其拉深加工性能好；该零件为一圆盘，结构简洁 , 外形对称，因此适合拉深；从零件的外形、 材料、尺寸精度以及生产批量来看，符合拉深工艺要求；毛坯尺寸的

7、确定的原就有 等面积原就和外形相像原就， 依据本零件的特点：为简洁外形的旋转体，可以采纳面积相等的原就来确定； 工件部分可由 6 个简洁的几何体组成：毛坯面积 A=A1+A2+A3+A4+A5+A6（1）h=（ 14-3-2.5-.5）mm=8mm， d= （69-1 ） mm = 68 mm；欢迎下载精品学习资源因此 大圆柱面积A1 =dh= 68 8 = 544 m m2欢迎下载精品学习资源（ 2）由于 r=2.5mm， d=69-1-2r=63mm， d1=43mm 因此欢迎下载精品学习资源圆环面积A2 = d 2d 214=530 m m2欢迎下载精品学习资源（ 3）由于 d0=40m

8、m，d=43+21=45mm， h=3+1=4mm因此欢迎下载精品学习资源圆锥台面积 A3l d02d 式中lh 2 （ dd0 22欢迎下载精品学习资源3即 A m m2（ 4）由于 r=2.5mm， d=69-1-2r=63 mm因此欢迎下载精品学习资源1 球环面积4A4 =r d 24r （ 63+10） m m2欢迎下载精品学习资源（ 5）由于 d=40 mm 因此欢迎下载精品学习资源2圆面积 A5d=400 m m2 4欢迎下载精品学习资源（ 6）依据教材表 4.5 ，查得修边余量为 =0.7 mm因此A6= d m m2A=D D/4=A1+A2+A3+A4+A5+A6即D=89.

9、04取D=89故落料毛坯直径 D=89 mm由等面积法 A=A1+A2+A3其中 d 0=40mm， d=43+2 1=45mm，h=3+1=4mm因此欢迎下载精品学习资源圆锥台面积 A3即 A3 m m2l d02d 式中lh 2 （ dd0 22欢迎下载精品学习资源由于 d0=40 mm 因此圆面积 A2=400 m m2由于 d1=43mm设第一次拉深后工件的直径为 d欢迎下载精品学习资源故圆环的面积 A1=4d 2d 2 得 d=85.8 取整 d=86欢迎下载精品学习资源1求的第一次拉深后的直径 d=86mm在此基础上进行其次次拉深3.4 确定拉深次数用式（ 4.27 ）判定拉深是够

10、需要压边；因 0.045 （ 1-m）=0.045*（ 1-0.833 ） =0.00751 而 t/D=0.011 0.045 （1-0.833 ）=0.00751 ，故不需要压边；故 m m1，可以一次拉成；3.5 确定工艺方案本工件第一需要落料， 制成直径 D=89的圆片， 然后以 D=89的原欢迎下载精品学习资源版料为毛坯进行第一次拉深，再进行第一次拉深，拉深称为外径为69mm、内圆角为 8mm的无凸缘的圆筒，最终按 h=14mm进行修边；四、确定模具总体结构方案4.1 模具类型挑选依据零件的拉深工艺方案，采纳拉深模，结构简洁，便于操作；4.2 操作与定位方式挑选虽然零件的生产批量较大

11、， 但合理支配生产， 可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采纳手工送料方式；考虑到 零件尺寸大小，材料厚度， 为了便于操作和保证零件的精度，采纳凹模凹槽定位采纳弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠弹簧的弹力来卸料，可以保证冲裁件表面的平面度；考虑到送料与操作的便利性， 模架采纳后侧式导柱的模架， 用导柱导套导向；五、冲压设备的挑选欢迎下载精品学习资源冲压设备的挑选应留意以下几点：压力机的吨位应当等于或大于冲裁时的总力， 即F压F总 ，式中F压 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所选压力机的吨位，F总 冲裁时的总力；欢迎下载精品学习资源依据模具结构挑选压力机类型和行程（

12、冲程）次数，如复合模工作需从模具中间出件，最好选用可倾式压力机；欢迎下载精品学习资源依据模具尺寸大小， 安装和进出料等情形挑选压力机台面尺寸， 如有推件时应考虑台面孔的大小使冲后有关零件能自由通过；欢迎下载精品学习资源挑选压力为安全起见，防止设备的超载，可按公称压力F压 -1.8 ） F总 的欢迎下载精品学习资源原就选取压力机；参照许发樾主编冲模设计应用实例附录B3开式双柱可倾式压力机（ 5）主要技术规格选取公称压力为 160KN的开式双柱可倾式压力机，该压力机与模具设计的有关系数为：公称压力： 250KN；滑块行程： 65mm；滑块行程次数： 105次/mim最大闭合高度： 270 mm；最

13、大装模高度： 220 mm；封闭高度调剂量： 55 mm；工作台尺寸（前后左右） ： 370 mm560mm；垫板尺寸（厚度深度） ：40mm60mm；模柄孔尺寸（直径深度） ： 40mm 60mm；最大倾斜角度： 300 ；电动机功率： 2.2KW；设备外形尺寸（前后左右高度） ：1135mm1112mm2120mm；设备总质量： 1780Kg欢迎下载精品学习资源六、进行必要的数据运算查表 4.17 运算拉深力 F=K1 d1t b1=0.3 Q235 钢的强度极限 b=432 461 MPa取 b=440MPa 将 K1=0.3，d=68mm，t=1mm, b=440MPa代入上式，即F=

14、0.3* *68*1*440=28184N按式（ 4.31 ），压力机的公称压力为 F压故压力机的公称压力要大于 40KN依据 表 7.10 选取型号为 J23-6.3 号压力机 其公称压力为 63KN满意额定要求；由于该制件的毛坯及各工序件均为轴对称图形， 而且只有一个工位，因此压力中心必定与制件的几何中心重合；6.2 模具工作部分尺寸的运算6.2.1 拉深模的间隙6.2.2 拉深模的圆角半径；凹模的圆角半径 Rd 按表 4.31 选取 由于 t/D=0.011故毛坯的相对厚度 t/D*100=1.1介于 1.02.0 之间欢迎下载精品学习资源所以凹模的圆角半径为（ 46）t选取 Rd=4t

15、=4mm凸模的圆角半径 Rp等于工件的内圆角半径 Rp=r=2mm；6.2.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差；设计以凸模为设计基准；凸模尺寸见表4.29 Dp=d min 将模具公差依据 IT13 级选取 dmin=67mm，查表 4.30 得拉深模凹、凸模的制造公差分别为 d= 0.08 ，凸、凹模刃口尺寸的运算如下：Dp） - p=（67+0.4*0.46 ）= mm+ dDd + Z0.46 + 2 1.1 ）mm6.2.4 确定凸模的通气孔 由表 4.32查的，凸模的通气孔的直径为6.5mm；拉深凸模圆角半径 Rd = 2mm ；拉深凹模圆角半径 Rp= 4mm ；七、模具的总体设计拉深

16、模具在压力机上拉深时，压边采纳平面式的，坯料用凹槽定 位，凹槽深度为 1mm，模具采纳正装结构，出件时采纳卸料板顶出；凹模的结构形式和固定方法： 凹模采纳圆形板状喇叭形直通式结欢迎下载精品学习资源构和通过用螺钉、销钉固定在下模座上；依据教材式 2.43 可知，凹模厚度 H与冲裁力 F 之间的关系为： H H其中式中： H为凹模厚度， mm； F为冲裁力， N.代入数据可求得 H=15.8mm，取 H=20mm而凹模壁厚 C=2H,因此 C=40mm因此凹模的轮廓的直径为 150mm厚度为 20mm凹模材料和技术要求：依据教材表7.8 ，查得材料选用碳素工具钢 T10A，工件部分淬硬至 HRC6

17、0 64，外轮廓倒圆角 R=4mm；凹模上仍有凹槽给坯料定位，凹模上需要有深度为1mm直径为86mm的凹槽；7.2凸模的设计凸模刃口尺寸为圆形，为了便于凸模和固定板的加工，将拉深凸模设计成台阶式；为了保证强度、刚度及便于加工与装配，圆形凸模为半径为2mm 的倒角，满意通气要求，开设直径为 6mm的通气孔，中间圆柱部分是安装部分， 它与固定板按 H7/m6协作，尾部台肩是为了保证卸料时凸模不致被拉出，圆形凸模采纳台肩式固定；7.2.2 凸模长度运算凸模的长度是依据模具结构而定的；欢迎下载精品学习资源采纳弹性卸料时，凸模长度按公式L=h1+h式中 L-凸模长度， mm； h1-凸模固定板厚度， m

18、m;h-附加长度 mm 主要考虑凸模进入凹模的深度凸模固定板的厚度应取其凸模设计长度 L 的 40%，拉深凸模进入凹模的深度应大于拉深的深度 H=13mm取 h=20mm，设模具闭合时固定板与凹模之间的距离为 25mm就凸模的长度 L=75mm7.2.3 凸模材料和技术条件依据教材表 7.8 ，查得材料选用碳素工具钢 T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至 HRC 5862.由于本设计的生产批量大，要求模具寿命要求高，因此一般采纳导柱、导套来保证上、下模的精确导向，其结构形式为滑动导柱、导套；滑动导柱、导套都是圆柱形，其加工便利，简洁装配，是模具行业应用最广的导向装置；依据下模座上的座孔以及教材

19、表7.34 ，查得导柱的规格为GB2861.1-81，B32 h6 160 50，依据上模座上的座孔以及教材表7.36 查得，导套的规格为 GB2861.7-81， B32H650 25；此时导柱的长度应保证上模座在最低位置时（闭合状态） ，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于 10 15mm，而下模座底面与导柱面的距离 S不小于 5mm；导柱的下部与下模座导柱孔采纳过盈协作，导套的外径与 上模座导套孔采纳过盈协作； 导套的长度须保证在冲压开头时导柱一欢迎下载精品学习资源定要进入导套 10mm以上；导柱与导套之间采纳间隙协作， 依据冲压工序性质、 冲压件的精度及材料厚度的不同，其协作间隙也稍有不

20、同；但对于冲裁模来讲， 导柱和导套的协作可依据凸、凹模间隙挑选；由于凸、凹模间隙为0.10 0.13mm，小于 0.3mm，因此采纳 H6/h5 协作；7.3.1上、下模座本设计采纳后侧导柱模座， 因此标准模座依据模架类型及凹模尺寸选用，其尺寸为：上模座： 130mm 125mm 45mm；下模座： 130mm 125mm 50mm模座材料采纳灰口铸铁，它具有较好的吸震性，采纳牌号为HT200；模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上， 同时使模具中心通过滑块的压力中心；故采纳带台阶的压入式模柄，它与模座安装孔用H7/n6 协作，可以保证较高的同轴度和垂直度；其规格为GB2862.1-81， A3

21、51007.3.3 固定板凸模固定板的外形为圆形， 平面尺寸与凹模尺寸一样， 而凸模固定板的厚度应取其凸模设计长度的40%，因此凸模固定板的厚度为 75 40%=30m，m取其厚度为 30mm，直径为 150mm而凸模与其固定板选用 H7/n6 协作；欢迎下载精品学习资源7.3.4 垫板垫板的作用是承担并扩散凸模传递的压力，以防止模座被挤压损耗；一般冲裁模使用的垫板， 厚度可在 4 12mm内选用， 外形尺寸与凸模固定板相同，而在本设计中取厚度为 10mm；为了便于模具装配，销钉通孔直径可以比销钉直径增大 0.3 0.5mm ；垫板的材料选用 45钢，淬火硬度 HRC43 48；其直径为 15

22、0mm，厚度为 10mm螺钉和销钉是用于模具零部件进行固定与定位的元件，两者选用相同的直径；上、下模座各有 4 个螺钉和 4 个销钉，其尺寸规格见装配图；其中销钉与孔采纳 H7/m6过渡协作，孔壁的表面粗糙度应达Ra1.6um；工作原理示意图欢迎下载精品学习资源总装配图附表（ 1） 模具帮助零件的材料选用及热处理零件名称选用材料热处理硬度 HRC上模座、下模座HT20040模柄Q235凸模固定板、 凸凹模固定板A3、A5导柱20渗碳 0.8158 62导套20淬火58 60垫板45、T7A淬火43 48螺母、垫圈A3固定螺栓、螺钉A3、45欢迎下载精品学习资源销钉45淬火45 48顶杆45淬火

23、43 48附表（ 2） 冲孔小凸模加工工艺过程零件图号08零件名称冲孔凸模II工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成圆棒 26mm55mm2热处理退火3车削车床4热处理按 热 处 理 工艺，淬火、回 火 达 到 58 62HRC5磨削磨外圆，两端磨床面达到设计要求6钳工精修全面达到设计要求7检验附表（ 3） 凹模加工工艺过程零件图号11零件名称凹模工序号工序名称工序内容设备1备料将 毛 坯 锻 成 长 方 体165mm 135mm 35mm空气锤2热处理退火3粗刨刨六面达到 161mm牛头刨床131mm 31mm，互为直角4热处理调质5磨平面磨光六面，互为直角磨床6钳工划线划出各孔位置线，

24、型孔轮廓线7铣漏料孔达到设计要求铣床欢迎下载精品学习资源89加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔热处理按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔按热处理工艺， 淬火、钻床回火达到 60 64HRC11线切割按图纸切割型孔达到尺寸要求电火花线切割机床12钳工精修全面达到设计要求13检验八、心得体会时间如梭， 转瞬一星期的课程设计就快终止了； 此次课程设计让我收成颇多、感受颇多；依据自己以前对理论学问的学习，通过查阅 设计手册、资料， 在老师和同学的帮忙下，我顺当地完成了本次课程设计的任务； 此次课程设计， 使我对以前所学过的理论学问有了更进一步、更深刻的熟识， 也锤炼了我的实践操作才能和独立摸索问题的才能，让我有了

25、初步的系统性思维；同时，我也明白了一份耕耘一份 收成的道理，细心、耐心是我们走向胜利的必备要素；当我们看到他 人胜利的欢乐的同时， 也要关注别人胜利背后的付出与辛酸； 另一方面，我也熟识到了自己的短处， 自己以前对工程制图的学问把握得不是很好， 所以在画装配图时很吃力， 以后我仍得仔细补习和巩固一下这方面的学问；此次课程设计， 让我收成的不仅是对模具设计与模具制造的整体过程都有了比较深刻的熟识和明白， 更重要的是让我积存了一份学习和探究的心理体验过程和实践操作体会； 当然，我也很感谢学校的培育和老师的辛勤付出；在以后的日子里，我会更加努力的学习，不断 提高自己的专业水平和综合素养，争取早日成为机械类的专业人才，欢迎下载精品学习资源不辜负始终以来为悄悄我付出的父母、老师、伴侣；九、 参考文献1 郭景仪，陈炎嗣 . 冲压模具技术手册 . 北京出版社 ,19922 肖景容, 姜奎华. 冲压工艺学 . 机械工业出版社 ,19933 熊南峰, 石其年. 冷冲模具设计 . 科学出版社 ,20004 杨占尧. 冲压模具图册 . 高等训练出版社 ,19985 郑可. 有用冲压模具设计手册 . 宇航出版社 ,2003欢迎下载