阶梯件拉深模设计说明书.docx

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1、阶梯形零件拉深模设计说明书工件图如下图所示：材料：08 钢料厚：0.8 mm毛坯直径：D=344.25mm审图及工艺性分析如下图所示，工件为有凸缘圆筒阶梯形零件，无孔，有 4 个圆角需要加工，材料为 08 钢，为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的拉延性。厚度为0.8mm，精度等级为IT10 级。由此可知该工件适合拉深工艺。工艺方案确定经过分析，可以确定采用单工序模一次拉深成型。模具结构简单， 操作方便，生产成本较低，可以满足设计要求。因为 tD100 0 =00.8344.25100 00= 0.231.5 故由参【1】表 4-11 知，1采用带压边圈的结构。三、拉深工

2、艺计算1、拉深系数及拉深次数计算（1） 拉深系数的确定0dt =275= 1.438及毛坯的相对厚度 t 100= 0.27，0d191.25D00由参【6】表 4-10 查得拉深系数 m=0.51（2） 拉深次数的确定由参【1】式 5-35 得 ，5hh1 +2 =34+23.5= 0.349而h d =57.5137.5 = 0.481 0.349dd191.25137.512故可以一次拉深成型。2、拉深力的计算由参【1】公式 5-27 的得，拉深所需拉深力：F =F+FZY而 F=pdts K = 3.14 191.25 0.8 330 1.1 = 174.392KNbF = AP =

3、p (Y2752191.25-)2(2)2 2.3 = 30653.023 2.3KN = 70.501KN式中s取 330MpabK 取 1.1 （由参【1】表 5-9 得）p 取 2.3 （由参【1】表 5-8 得） 故 F =174.392+70.501=244.893KNZ3、初选压力机由参【2】压力机的公称压力F （1.61.8）F取0ZF =1.8F =1.8244.893KN=440.807KN0Z所以初选压力机公称压力 630KN。拉深模零件的设计计算1、凸 、凹模间隙的计算间隙过小会增加摩擦力，使拉深件容易拉裂，且易擦伤制件表面， 降低模具寿命。间隙过小则对坯料的矫直作用小，

4、影响制件的尺寸精度。根据拉深时是否采用圧边圈和制件的尺寸精度、表面粗糙度要求合理确定。此拉深模采用压边装置，一次拉深就能成形，故间隙为由参【2】得 ，Z=1.05t=1.050.8=0.84mm2、凸、凹模圆角半径得计算工件所给尺寸为内壁尺寸，设计计算时以凸模为计算基准，故凸模圆角半径应与工件相同，即r= rp11= 10mm ， rp 2= r = 10mm ， r2p 3= r = 20mm ， r= r3p 44= 15mm由参【1】式 5-44 ，取凹模圆角半径为rp= (0.7 - 1.0)r，则dr= 11mm ， rd1d 2= 11mm ， rd 3= 22mm ， rd 4=

5、 17mm3、凸、凹模工作部分的尺寸设计计算以凸模为基准，由参【1】式 5-50 及 5-51 得D = (d + 0.4D)0pdp= (191.25 + 0.4 0.185)0-0.185 / 4=191.3240mm-0.046D = (d + 0.4D + 2Z ) +dd = (191.25 + 0.4 0.185 + 2 0.84) +0.185 / 4d00=193.004 +0.046 mm0式中由参【4】附表 1 取为 0.185mm ，d = D / 44、拉深模具其他零件的设计和选用（1）、压边圈的设计压边圈外形尺寸与凹模相同，压边圈材料与凸、凹模一致，热处理硬度略低于凸

6、、凹模的硬度。（2）、压边装置的设计拉深模选在丹东压力机上进行拉深加工，所以必须借助弹性元件在受压时所产生的压力提供压边力。故选用通用的弹性压边装置作为弹性元件，这样，模具之需配备压边圈和顶干，不采用倒装式结构。5、拉深模闭合高度的计算H = HS+ H + Hay+ H + S + tx=60+120+40+75+（2030）+0.8=315.8325.8 （mm）取 H=320mmSa式中H 上模座厚度 ，（mm） H 凹模厚度 ，（mm） H 压边圈厚度 ，（mm）yxH 下模座厚度 ，（mm）S安全距离 ，（mm）， 一般取 2030（mm）t拉深件厚度 ，（mm） 6、压力机的选择根

7、据压力机的初步选择及预算拉深模得闭合高度 H=320mm，同时压力机行程应满足：S2.5h=143.25mm，故由参【7】表 1-40 选择工件压力机型号为J31-250.最大闭合高度为 630mm。标准件的选用1、标准模架的选择（1） 、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。根据参【1】表 3-24 凹模高度和壁厚的计算公式得凹模的周界尺寸为：L=321.704mm ， 取 L=400mm同时取B=L=400mm（2） 、由于计算的闭合高度 H=320mm，比较参【7】表 10-28、10-29、 10-3、10-31 和表 10-32 的五种标准模架参数，再根据

8、参【3】的相关模架选择原则，决定选择中间导柱模架，又由于本套模具为拉深， 所以凹模高度受拉深件高度的影响必然会有所增加，综上，选择的标准模架参数如下：L=400mm ，B=400mm ,上模座 尺寸40040060下模座 尺寸40040075参考闭合高度H=305350导 柱 尺 寸45290导 套 尺 寸45150582、其他标准件的选用除了标准模架以外，还有螺钉、销钉、定位零件、顶杆等标准零件， 这些零件的选用全都根据参考资料提供的选择原则及标准尺寸，并根据具体的模具设计尺寸及形状，做出了具体的选择，标准零件的相关信息，将在装配图中给与标注。非标准件的设计1、凹模的设计根据压力机及选择的标

9、准模架，零件图如图所示：考虑到加工的零件尺寸较大，而且一般来说在模具的各部件中，凹模对整个模具的尺寸精度、生产效率以及加工零件的精度都有很大的影响，因此，在进行模具设计中应该着重考虑凹模的结构及尺寸的设计， 同时由于零件具有较多的圆角，所以，设计凹模时，不仅要考虑到应能承受较大的冲压力，应有一定的厚度；还要考虑加工的难易程度， 应该将凹模分两部分设计。凹模结构及相应此尺寸如下：6此图为凹模的内部部分凹模的该部分由一横销（一段带有 M8 的螺纹；另一端有一横孔， 用插销限位防止脱落）与模柄连接此图为凹模的外部部分凹模的尺寸设计应同时根据零件的外形及尺寸、凸模的尺寸以及相关尺寸设计原则进行设计，凹

10、模的结构及尺寸见上面两张图。72、凸模的设计由于此零件给定的是内侧尺寸，因此，设计模具时应以凸模为设计基准，凸模的圆角半径应与零件的圆角半径一致，凸模的主体结构层次也应根据零件尺寸确定，同时考虑到定位、加工、装配以及加工精度等因素，凸模设计结构及尺寸如上图所示。凸模有一个M12 的螺钉固定，同时中心设计一通孔，即可也在必要时安装顶杆卸料，最重要的是有此孔的存在可以有效地防止卸料时形成真空影响卸料效率。3、压边圈的设计需加工的零件毛坯尺寸较大，而且压边圈在本次设计中，一方面要起到压边圈的作用，提供较大的压边力，另一方面还需要提供定位限位装置，此作用是压边圈与三个 M6 的圆柱头螺钉结合利用，起到

11、定位作用。由此设计压边圈的结构及尺寸如下图所示：8模具的主体结构根据以上的分析与计算，通过为期两周的努力，最终设计确定了指导老师所要求的阶梯件拉深模具的结构，根据拉深模结构形式，把模具结构图画出，如下图所示。通过分析得出其结构较合理，毛坯拉深成工件能满足产品的技术要求。这种拉深模结构简单，使用方便，制造容易。工作时将毛坯放入压边圈上定位螺钉区域内，上没下降，弹性压边圈将毛坯压住，然后凸凹模合模、压紧、保压、开模，最终完成工件的的拉深。模具采用倒装形式，方便在空间位置较大的下模部分安装和调节压边装置。9了/-/.-r 夕夕I-夕i一一厂_7三| -丁勹+j.ll |干L以上即为模具的装配图1下模

12、座，2顶杆，3导柱，4定位销，5上模座，6、7、14螺钉，8模柄，9横销，10、11凹模，12导套，13压边圈12小结通过对带凸缘阶梯件的拉深模具的设计、计算，使我对拉深模的设计流程有了更深刻的了解，包括零件的工艺分析、工艺方案的确定、模具结构的形式的选择、必要的工艺计算、主要的零件设计、压力机的选择、总装配图及零件图的绘制。在设计的过程中，有些数据、尺寸是一点也马虎不得的，只要一个数据有误，就得全部的改动，使设计难度大大的增加。在这次设计中，我感觉要完成设计不仅要有扎实的专业的知识，还要有过硬的计算机的基础保障，方才能很好的完成这次设计。所以我们今后的学习中不仅要学习好应该所学的，还要尽可能

13、多的去扩展我们的其他方面的领域，只有这样我们才能做得更好。参考文献参【1】李奇涵主编冲压成型工艺与模具设计 . 北京 . 科学出版社，2007参【2】周玲主编 冲模设计实例详解 . 北京 . 化学工业出版社，2007参【3】王立人 张辉主编 冲压模设计指导 . 北京 . 北京理工大学出版社，2009参【4】冯炳尧 韩泰荣 蒋文森编 模具设计与制造简明手册 . 上海 .上海科学技术出版社参【5】冲模设计手册编写组编 冲模设计手册 . 北京 . 机械工业出版社，2001参【6】林承全 胡绍平主编 冲压模具课程设计指导与范例 . 北京. 化学工业出版社，2008参【7】曹立文 王东 丁海娟 郭士清编 实用冲压模具设计手册 . 北京 . 人民邮电出版社 . 2007