盒形件拉深模具設(shè)計(jì)_說明書

1、目 錄題目 盒型件拉深模設(shè)計(jì)1前 言2第一章 審圖3第二章 拉深工藝性分析42.1對(duì)拉深件形狀尺寸的要求42.2拉深件圓角半徑的要求42.3 形拉深件壁間圓角半徑rpy52.4 拉深件的精度等級(jí)要求不宜過高52.5 拉深件的材料5第三章 拉深工藝方案的制定6第四章 毛坯尺寸的計(jì)算64.1毛坯尺寸6第五章 拉深次數(shù)確定6第六章 沖壓力及壓力中心計(jì)算76.1 沖壓力計(jì)算76.2 壓力中心計(jì)算7第七章 沖壓設(shè)備選擇8第八章 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)88.1凸模圓角半徑98.2 凸凹模間隙98.3 凸凹模尺寸及公差9第九章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)109.1 模架的選取109.2 模柄109.3導(dǎo)柱和導(dǎo)套1194 推桿11

2、9.5螺釘和銷釘11第十章拉深模裝配圖繪制和校核1210.1拉深模裝配圖繪制1210.2 拉深模裝配圖的校核13第十一章 非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖繪制1411.1拉深凸模1411.2 拉深凹模1511.3 上墊板1511.4 壓料板16第十二章 結(jié)論16參考文獻(xiàn)17題目 盒型件拉深模設(shè)計(jì) 前 言 從幾何形狀特點(diǎn)看，矩形盒狀零件可劃分成 2 個(gè)長(zhǎng)度為 (a-2r) 和 2 個(gè)長(zhǎng)度為 (b-2r) 的直邊加上 4 個(gè)半徑為 r 的 1/4 圓筒部分(圖4.4.1) 。若將圓角部分和直邊部分分開考慮，則圓角部分的變形相當(dāng)于直徑為 2r 、高為 h 的圓筒件的拉深，直邊部分的變形相當(dāng)于彎曲。但實(shí)際上圓角部分和直

3、邊部分是聯(lián)系在一起的整體，因此盒形件的拉深又不完全等同于簡(jiǎn)單的彎曲和拉深，有其特有的變形特點(diǎn)，這可通過網(wǎng)格試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 拉深前，在毛坯的直邊部分畫出相互垂直的等距平行線網(wǎng)格，在毛坯的圓角部分，畫出等角度的徑向放射線與等距離的同心圓弧組成的網(wǎng)格。變形前直邊處的橫向尺寸是等距的，即，縱向尺寸也是等距的，拉深后零件表面的網(wǎng)格發(fā)生了明顯的變化(如圖1所示) 。這些變化主要表現(xiàn)在：圖 1 盒形件的拉深變形特點(diǎn) 直邊部位的變形 直邊部位的橫向尺寸變形后間距逐漸縮小，愈向直邊中間部位縮小愈少，縱向尺寸變形后，間距逐漸增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，可見，此處的變形不同于純粹的彎曲。 (2) 圓角部位的變形

4、 拉深后徑向放射線變成上部距離寬，下部距離窄的斜線，而并非與底面垂直的等距平行線。同心圓弧的間距不再相等，而是變大，越向口部越大，且同心圓弧不位于同一水平面內(nèi)。因此該處的變形不同于純粹的拉深。 根據(jù)網(wǎng)格的變化可知盒形件拉深有以下變形特點(diǎn)： (1) 盒形件拉深的變形性質(zhì)與圓筒件一樣，也是徑向伸長(zhǎng)，切向縮短。沿徑向愈往口部伸長(zhǎng)愈多，沿切向圓角部分變形大，直邊部分變形小，圓角部分的材料向直邊流動(dòng)。即盒形件的變形是不均勻的。 (2) 變形的不均勻?qū)е聭?yīng)力分布不均勻(圖2) 。在圓角部的中點(diǎn)最大，向兩邊逐漸減小，到直邊的中點(diǎn)處最小。故盒形件拉深時(shí)破壞首先發(fā)生在圓角處。又因圓角部材料在拉深時(shí)容許向直邊流動(dòng)

5、，所以盒形件與相應(yīng)的圓筒件比較，危險(xiǎn)斷面處受力小，拉深時(shí)可采用小的拉深系數(shù)也不容起皺。圖2 盒形件拉深時(shí)的應(yīng)力分布 (3) 盒形件拉深時(shí)，由于直邊部分和圓角部分實(shí)際上是聯(lián)系在一起的整體，因此兩部分的變形相互影響，影響的結(jié)果是：直邊部分除了產(chǎn)生彎曲變形外，還產(chǎn)生了徑向伸長(zhǎng)，切向壓縮的拉深變形。兩部分相互影響的程度隨盒形件形狀的不同而不同，也就是說隨相對(duì)圓角半徑 r/b 和相對(duì)高度 h/b 的不同而不同。r/b 愈小，圓角部分的材料向直邊部分流得愈多，直邊部分對(duì)圓角部分的影響愈大，使得圓角部分的變形與相應(yīng)圓筒件的差別就大。當(dāng) r/b=0.5 時(shí)，直邊不復(fù)存在，盒形件成為圓筒件，盒形件的變形與圓筒件

6、一樣。 當(dāng)相對(duì)高度 h/b 大時(shí)，圓角部分對(duì)直邊部分的影響就大，直邊部分的變形與簡(jiǎn)單彎曲的差別就大。因此盒形件毛坯的形狀和尺寸必然與 r/b 和 h/b 的值有關(guān)。對(duì)于不同的 r/b 和 h/b ，盒形件毛坯的計(jì)算方法和工序計(jì)算方法也就不同。第一章 審圖由工件圖可知，該工件為帶凸緣的開口對(duì)稱盒形件，要求保證內(nèi)形尺寸，沒有厚度不變的要求。該工件形狀滿足拉深工藝性要求，可用拉深工序加工。材料為q235鋼，料厚為0.8mm。拉深精度等級(jí)為it10第二章 拉深工藝性分析2.1對(duì)拉深件形狀尺寸的要求1）拉深件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱，盡可能一次拉深成形；2）盡量避免半敞開及非對(duì)稱的空心件，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)成對(duì)稱（

7、組合）的拉深；3）在設(shè)計(jì)拉深件時(shí)，應(yīng)注明必須保證外形或內(nèi)形尺寸，不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)外形尺寸；帶臺(tái)階的拉深件，其高度方向的尺寸標(biāo)注一般應(yīng)以底部為基準(zhǔn)； 4）拉深件口部尺寸公差應(yīng)適當(dāng)。5）一般拉深件允許壁厚變化范圍0.6t1.2t,若不允許存在壁厚不均現(xiàn)象，應(yīng)注明；6）需多次拉深成形的工件，應(yīng)允許其內(nèi)、外壁及凸緣表面上存在壓痕。2.2拉深件圓角半徑的要求1凸緣圓角半徑 rd 凸緣圓角半徑rd：指壁與凸緣的轉(zhuǎn)角半徑。要求：1）rd=5t=0.8 一般?。簉d=（48）t 2）當(dāng)rd0.5mm時(shí)，應(yīng)增加整形工序。2. 部圓角半徑rpg 底部圓角半徑rpg：指壁與底面的轉(zhuǎn)角半徑。要求：1）rpg=5mmt=

8、0.8mm，一般?。簉pg（35）t2）rpgt，增加整形工序，每整形一次，rpg可減小1/2。2.3 形拉深件壁間圓角半徑rpy矩形拉深件壁間圓角半徑rpy：指矩形拉深件的四個(gè)壁的轉(zhuǎn)角半徑。要求：rpy=8mm3t=3mm2.4 拉深件的精度等級(jí)要求不宜過高主要指其橫斷面的尺寸精度；一般在it13級(jí)以下，不宜高于it13級(jí)，高于it13級(jí)的應(yīng)增加整形工序。因?yàn)楣ぜD精度等級(jí)為it10，所以符合要求。2.5 拉深件的材料由工件圖可知拉伸件所用的材料為q235鋼。材料名稱牌號(hào)材料狀態(tài)抗拉強(qiáng)度/mpa屈服強(qiáng)度/mpa普通碳素結(jié)構(gòu)鋼q235淬火375-500235圖2-1第三章 拉深工藝方案的制定

9、該零件包括落料、拉深、修邊三個(gè)基本工序，可以采用以下三種方案：1） 先落料，再拉深，采用單工序模具生產(chǎn)。2） 落料-拉深復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。3） 落料-拉深連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案1的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件的大批量生產(chǎn)需求。為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)采用復(fù)合或級(jí)進(jìn)沖壓方式，為了保證尺寸精度，最后確定使用復(fù)合沖壓方式進(jìn)行生產(chǎn)。加工完之后再進(jìn)行切邊。第四章 毛坯尺寸的計(jì)算4.1毛坯尺寸因?yàn)閔/b=42/112=0.3750.6時(shí)，1）直邊部分按彎曲件求展開長(zhǎng)度，即 l=+h+0.57r-0.43r=80.7mm2）四圓角拼成一無(wú)凸緣的

10、方盒，其展開半徑為r=36.5mm3）展開圖寬度 展開圖長(zhǎng)度為 其中a取44）由于不滿足r/h=0.190.6,工件較矮。 第五章 拉深次數(shù)確定h/b=42/112=0.375 m=r/r=8/27=0.3 當(dāng)量半徑r當(dāng)=kl=160毛坯相對(duì)厚度t/d當(dāng)x100=0.8100/320=0.25角部的相對(duì)圓角半徑r/b=8/112=0.07 由毛坯相對(duì)厚度和角部相對(duì)圓角半徑查表hbhb1=0.5 mm1 =0.32,所以定位一次拉深 第六章 沖壓力及壓力中心計(jì)算6.1 沖壓力計(jì)算拉深力：f=（0.50.8）ltb 取f=0.6 ltb=117.6kn6.2 壓力中心計(jì)算 由于工件為對(duì)稱件，所以該

11、工件的壓力中心為幾何中心， 即壓力中心據(jù)短邊距離為83.5mm，距長(zhǎng)邊距離為56.0mm。第七章 沖壓設(shè)備選擇由公式 從參【5】表1-81選取開式雙柱固定臺(tái)壓力機(jī)jd21-100 型 號(hào)jc23-40工稱壓力（kn）400滑塊行程（mm）80滑塊行程次數(shù)(min)55最大閉合高度(mm)330閉合高度調(diào)節(jié)量(mm)65立柱距離(mm)340工作臺(tái)尺寸(mm) 前后460左右700模柄孔尺寸(mm)直徑50深度70第八章 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1凸模圓角半徑由于工件圖保證內(nèi)形尺寸，由圖知ra=r0=5mm.底面角部半徑為8mm。8.2 凸凹模間隙 由表5-19可知，則令z=t=1.76mm8.3 凸

12、凹模尺寸及公差因?yàn)楣ぜDit為14112mm時(shí) =0.87mm167mm時(shí)=1.0mm由于該工件為距形件，有內(nèi)形尺寸要求凸模長(zhǎng)邊尺寸為凸模短邊尺寸為凹模長(zhǎng)邊尺寸為凹模短邊尺寸為第九章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1 模架的選取由凹模的尺寸計(jì)算出凹模周界，再由凹模周界從參【7】中選取標(biāo)準(zhǔn)模架表9-48 中間導(dǎo)柱模架 上模座lbhhl1b1b2srr1l1l2dd14002805045410290380470601051101205560下模座lbhhl1b1b2srr1l1l2dd140028060454102903804706010511012040459.2 模柄 由于凸緣模柄的優(yōu)點(diǎn)在于凸緣以下部分可加

13、工出容納推板的形孔，此外裝拆比較方便，便用于較大的模具。由壓力機(jī)知，模柄孔直徑為40 mm。所以根據(jù)表3-42 凸緣模柄（jb/t7646.3-1994）ddhhd1d1d3d2h150100781817721118119.3導(dǎo)柱和導(dǎo)套1）由選取的模架中導(dǎo)柱的基本尺寸，在參【7】中選取a型導(dǎo)套 表3-38 a導(dǎo)套ddlhlba405511543254145601154325412）再根據(jù)導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合選取b型導(dǎo)柱表3-39 b導(dǎo)柱dll40230604523060 9.4 推桿 由模柄上的孔d=15mm。所以根據(jù)參【7】 表3-33帶螺紋推桿（jb/t 7650.2-1994） 9.5螺

14、釘和銷釘1）由螺釘?shù)纳唐芬?guī)格長(zhǎng)度選取合適的螺釘由參【7】表3-48 內(nèi)六角圓柱頭螺釘（gb/t 70.1-2000）螺 紋 規(guī) 格 m10 l 32d16 h10 l16100 螺 紋 規(guī) 格 m12 l 36d18 h12 l20120螺 紋 規(guī) 格 m14 l 40d21 h14 l251402)由銷釘?shù)囊?guī)格長(zhǎng)度選取合適的銷釘由參【7】表 3-49 圓柱銷d(m6/m8,m6) 12 c 1.5l16220第十章拉深模裝配圖繪制和校核10.1拉深模裝配圖繪制圖10-1此工件在雙動(dòng)壓力機(jī)上拉深。模架采用標(biāo)準(zhǔn)件，導(dǎo)柱和導(dǎo)套分別用b型導(dǎo)柱和a型導(dǎo)套。拉深模采用倒裝式結(jié)構(gòu)形式，推板推出工件。拉深時(shí)

15、用3個(gè)定位銷進(jìn)行定位。模具采用倒裝式結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)可省去設(shè)計(jì)提供壓邊力的彈頂器。拉深工藝的基本運(yùn)動(dòng)是，卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸，并繼續(xù)下降，進(jìn)入凹模，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致板料體積成形，然后凸、凹模分開，凹?；瑝K把工件推出，完成拉深運(yùn)動(dòng)。卸料板和滑塊的運(yùn)動(dòng)非常關(guān)鍵，為了保證拉深件的質(zhì)量，必須控制卸料板的運(yùn)動(dòng)，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力要足夠，否則拉深件容易起皺，甚至裂開；其次應(yīng)確保凹?；瑝K壓力足夠，以保證拉深件底面的平面度。10.2 拉深模裝配圖的校核1）模具總體結(jié)構(gòu)是否合理，能否拉出合格零件，裝配的特殊要求在技術(shù)要求中是否寫明；2）拉深力是否進(jìn)行了計(jì)算，

16、選用壓力機(jī)是否合適；3）視圖表達(dá)是否清楚，正確；4）件號(hào)是否有遺漏；5）毛坯圖，制件圖及制件材料等有關(guān)說明是否齊全；6）模具閉合高度、確定導(dǎo)柱長(zhǎng)度和模架選擇是否合適；8）明細(xì)表中的內(nèi)容是否齊全，視圖表達(dá)是否填寫正確、無(wú)誤；9）該畫的零件圖是否齊全，視圖表達(dá)是否正確；10）尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)體、基準(zhǔn)孔是否選的合理，是否適合于實(shí)際作業(yè)和檢查；11）凸、凹模工作部分尺寸是否合理，其強(qiáng)度是否足夠。第十一章 非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖繪制11.1拉深凸模圖11-111.2 拉深凹模圖11-211.3 上墊板 圖11-311.4 壓料板圖11-4第十二章 結(jié) 論 三周的課程設(shè)計(jì)，剛開始的時(shí)候覺得一切都是零，不管是軟件操作還是模具設(shè)計(jì)。雖然課程設(shè)計(jì)任務(wù)是及時(shí)完成了，但是我感覺還是有很多不明的地方。由于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握不足，在設(shè)計(jì)上有很多錯(cuò)誤地方。經(jīng)過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)，我更深刻的理解了