课 程 设 计 报 告 标题：______Ｕ型件二次拉深模 ___ ________ 专业：___09 资料成型及控制工程（2）班__________ 名字：______ _____________________________ 导师：____ ____________________________ 时刻：_______2012 年 6 月 29 日______________________ 目录 1、零件结构 2、零件工艺性剖析 ......................................... 4 2.1 零件图的剖析................................................................................................................................. 4 3、零件工艺计划的确认 ..................................... 5 1 2.1 排样计划的比较............................................................................................................................. 5 4、模具规划 ............................................... 7 3.1 模具类型及结构办法的确认 ......................................................................................................... 7 3.2 模具作业部分刃口尺度及公役 ...................................................................................................... 8 3.3 模具首要零件的规划与选用 .......................................................................................................10 3.3.1 作业零件的挑选 .................................................................................................................10 3.3.2 卸料零件.............................................................................................................................12 3.3.3 模架及零件 .........................................................................................................................12 3.3.4 其他支撑零件 .....................................................................................................................12 3.3.5 模具的设备办法 ................................................................................................................13 3.3.6 模具冲裁力和压力中心的核算 .........................................................................................14 5、压力机的选用 .......................................... 15 6、产品的技能与经济特色 .................................. 16 7、结语 称谢 ............................................. 16 8、参考文献 .............................................. 17 序文 拉深是使用拉伸模具将平板毛胚压制成各种开口的空心工 件， 或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压 2 加工办法。伸模具可以制得筒形、阶梯形、球形、锥形抛物线形 等旋转体零件，还可以制成其他非旋转体零件，假如和其他成形 工艺压（如胀形、翻边等）复合，还可以制作形状极为杂乱的零 件。如轿车车门等，拉深在轿车、航空航天、国防、电器和电子 等工业部门以及日用品出产中，都占有适当重要的位置，因而拉 深是冷冲压的根本工序之一。 本阐明书在规划球形件拉深模具方面，经过剖析和核算，详 细的叙说了拉深件的加工工艺流程， 经过挑选相应的规范件和压 力机，完结拉深模的实体规划，而且对零件的技能适用性和经济 价值进行剖析，较为全面的展现出该拉深模具的特色和长处。 本规划中该拉深件的加工简略，技能要求较低，然后下降了 出产本钱，可以在实践使用中有很高的经济效益。 3 球形件拉深模课程规划阐明书 1、零件结构 1.1 下图所示零件是某产品上的零件，选用的 1mm 后的优质地摊 08 钢制成出产 批量不大，因为作业需求，须成形出带有弧形边际的 U 型体结构，成形后要求 零件表面无起皱，无变形。 二次拉伸结构简图 2、零件工艺性剖析 球形结构与的曲面零件， 因为在拉深开始时，凸模与毛胚中心部分仅在极点 邻近触摸， 触摸处要接受悉数的拉深力，将使凸模极点邻近的资料处于双向受拉 的应力状况，具有胀形的特色。别的， 在拉深进程中，资料在凸模的外缘部分 有很大的一部分被压边圈压住， 而这部分资料在平面变成曲面的进程中，在其切 向仍要发生适当量的切向紧缩变形，又易起皱，这种缺点对薄料更易发生。 对半球形的拉深，其拉深系数与零件的直径巨细无关，是个常数，即： m=d/D=0.71 依据拉深系数公式， 阐明版球形件的拉深均只需求一次，但考虑到拉深件的 作业实践，出产中是使用毛胚的相对厚度（100t/D ）作为判别其拉深难度和选 定拉深办法的首要依据。 a.当 100t/D3 时， 不必压边圈即可拉成，但在行程结尾要对零件进行整形。 b.当 100t/D=0.5~3 时，需求选用带压边圈的拉深模或用反向拉深办法。 c.当 100t/D0.5 时，需求选用带反拉深法或带有拉深肋的拉深模。 4 4 Ai / 依据拉深前后毛胚与工件表面积不变的准则， 依据核算公式： D= ? 可求出毛胚直径 D（式中 Ai 拉深零件各部位毛胚面积） 。 其间 Ai=5652+113.04=5675.04 将上述各参数代入公式后，可核算出毛胚直径 D 为 85.7mm。 故毛胚的相对厚度（t/D）*100=1.167 依据核算可知， 规划的拉深模需求选用压边圈结构或许用反向拉深办法，以防止 起皱。 3、零件工艺计划的确认 3.1 排样计划的确认 依据工件的根本功能、 结构特征及由上面的工艺剖析可知，选用传统的工艺 计划为落料、带压边圈拉深、切边、形长、占用设备时刻多，费工费时，不利于 企业效益进步。 考虑到零件不大、尺度要求不高、零件边际须进行成形翻边，因而可不留取 修边余量。 又注意到球形边际成形方向与 R30 半径的半球形成形方向相反，假如 能拟定合理的工艺， 对这两种不同的成形方向有效地加以使用，在拉深的进程中 便能明显的改进成形功能，经系统剖析，决议规划正反拉深复合模，一次性出产 出零件，满意产品要求。 依据上面剖析，加工工艺计划变为：切开打开料----拉深成球壳零件。 整过零件加工只需求规划一套正反拉深复合模便可完结。 4、模具规划 4.1 模具类型及结构办法的确认 5 规划的正反拉深复合模结构如上图所示， 其间图示左半部分为模具作业初始状 态，又半部分为模具加工停止状况。 3.2 模具作业进程 模具的作业部分零件首要包含：凸模、凹模、压料板、压边圈、凹凸模、推 件块。模具 它们的结构和尺度规划，对落料件的尺度精度和粗糙度都有 很大的影响。 凸凹模刃口尺度核算： 因为工件的形状较为杂乱，所以凸凹模选用配作法加工。由文献（1）P43 式（3-2）由经历值法确认最小空隙值，冲孔凹模 Z min ? 0.1t ? 0.1? 3 ? 0.3mm 冲孔时以冲孔凸模为基准,核算凸模刃口尺度及制作公役,凹模刃口尺度由凸 模实践尺度按空隙要求配作,落料时， 选凹模为规划基准， 只需求核算落料凹模刃 口尺度及制作公役，凸模刃口尺度由凹模实践尺度按空隙要求配作。 由文献（2）p257 表 3-2 公役等级为 14 级时工件上的尺度，及文献（1）p48 表 3-7 相应的磨损系数如下表所示 冲孔凸模尺度 尺度的编号 e 尺度巨细 A ? 8.5750 0.025 mm ? 磨损系数 0.75 A ? (8.5 ? 0.75? 0.1) 01/ 4*0.1 ? 8.5750 0.025 m m ? ? 落料凹模刃口尺度， ，均归于第一类尺度，及凹模磨损后变大尺度 尺度的编号 a b 尺度巨细 核算成果 ? 35.6900.155mm ? 18.1900.155mm 3600.62 mm ?0 18.5-0.62 mm 磨损系数 0.5 0.5 6 c d R9.500.62 mm ? ? 9.1900.155mm 0.5 0.5 R9.500.62 mm ? ? 9.1900.155mm ? ? Aa ? (36 ? 0.5 ? 0.62)00.155 ? 35.6900.155mm ? ? Ab ? (18.5 ? 0.5 ? 0.62)00.155 ? 18.1900.155mm ? ? Ac ? (9.5 ? 0.5 ? 0.62)00.155 ? 9.1900.155mm ? ? Ad ? (9.5 ? 0.5 ? 0.62)00.155 ? 9.1900.155mm 7 3.3 模具首要零件的规划与选用 3.3.1 作业零件的挑选 1、凸模 结构办法如图 3-4 所示 图 3-2 拉深凸模结构简图 落料凸模的尺度规划如图，长度规划为 L=h1+h2+h3+(15~20mm) mm,其间，h1：凸模 固定板厚度，h2：卸料板厚度，L=16+13+18+3=50mm。凸模资料选用 T10A，热处理选用 淬火处理使其硬度为 HRC24—26，因为凸模截面尺度满意大，落料件的厚度较小，因而 可以确保满意的强度和刚度。 2、凹模 凹模挑选与冲裁件形状共同的，凹模的厚度 H 依照以下经历公式来确认： H=ks（大于 15） （3-5） 式中 s———凹模刃壁间最大的间隔（mm） ； k———系数，考虑板料厚度的影响。 本规划选用这个核算，凹模厚度 L（20 到 40mm) 热处理选用淬火处理使其硬度为 HRC24—26。 其结构简图如图 3-5 所示： 本次厚度选用 32mm，资料选用 T10A， 图 3-3 凹模规划简图 3.3.2 卸料零件 本模具无特定含义的卸料零件，由导板导向，一同导板可以起到卸料的效果。归于刚性 卸料。 3.3.3 模架及零件 1、上、下模座 上、下模座直接或间接地设备模具的一切零件，别离与压力机滑块和作业台衔接并 传递压力，因而，其资料挑选选用 HT200 以确保满意的强度和刚度。 本规划中无规范模架， 选用导板导向的模架， 其长处是结构简略适用于小型件加工。 -1- 依据冲裁件的尺度巨细及凸、凹尺度，选用上模座尺度为 70mm*70mm*20mm，下模座 尺度为 160mm*100mm*25mm。 2、导向设备 模 架 采 用 导 料 板 导 向 ， 导 板 与 凸 模 采 用 H7/h6 间 隙 配 合 ； 导 板 尺 寸 为 100mm*30mm*6mm，资料为 45 钢。 3、定位零件 本模具选用定位板定位，使用导正销导正，如图： 定位板 3.3.4 其他支撑零件 1、模柄 导正销 挑选旋入式模柄，经过模柄将冲裁模的上模固定在压力机滑块上。固定端与上模座孔 选用H7/m6的过渡合作。 2、凸模固定板 挑选单凸模固定板，而且固定板与凸模为过渡合作（本规划选用H7/m6） ，其尺度为 100mm*97mm，厚度挑选16mm，设备后将凸模端面与固定板一同磨平。 图 3-5 凸 模 固 定 板 -2- 3、垫板 垫板的平面形状尺度与固定板相同，厚度挑选6mm，资料挑选T8A。垫板可以经过淬硬， 然后防止硬度较低的模座因部分受凸模较大的冲击力而呈现洼陷，致使凸模松动的现象 3.3.5 模具的设备办法 （1）首要先装下模部分： 1）拿出下模座，安入圆柱销。 2）拿出凹模，使有圆柱销孔的一端朝前，与下模座圆柱销装入。 3）接着从底部装入 4 颗螺钉 4）螺钉各个渐渐锁紧。 （2）接下来便是上模部分的设备： 1）拿出上模座，再拿出模柄，用锤子敲入上模座并用圆柱销固定。 2）拿出凸模固定板，再拿出凸模，用锤子把凸模敲入凸模固定板，再用圆柱销定 位。 3）把上模座、凸模固定板、垫板用螺钉锁紧。 （3）接下来便是总设备 把装好的上模部分、下模部分经过导板把上下部分衔接 -3- 3.3.7 模具冲裁力和压力中心的核算 一、冲裁力的核算 平刃口冲裁模的冲裁力 F 一般按下式核算： F=Lt ?b F———冲裁力（N） L———冲裁周边长度（mm） t———资料厚度 ?b ———资料抗拉强度（MPa） 依据资料为黄铜,， F=KLt ?b 抗拉强度取300MPa ?b = 177*2*300=106.2KN 二、卸料力的核算 一般用下列经历公式核算： 卸料力： FX=KXF F———冲裁力 查[1](3-11 P57) 可知 KX=0.02，则：卸料力 FX=2.12KN 三、推件力 FT=n*KT*F n=2，KT=0.05 FT=2*0.05*106.2=10.62KN 四、该冲裁的总压力为 选用刚性卸料设备和下出料办法，则 FZ=F+FT =106.2+10.6=117KN 五、冲模压力中心的确认 -4- 由该图可核算得压力中心为 X=5.6mm,Y=18.3 4. 压力机的选用 依据第三章已知条件，模具闭合高度近似为 H=155mm。 压力机的行程要确保配料可以放入，冲模的关闭高度应该在压力机的最大装模高度和最 小装模高度之间；作业台台面尺度应能满意模具的正确设备。依照上述要求，结合工厂 实践出产条件，可选用开式压力机。所选开式压力机参数入 ： 选用 J23-16 单柱固定台式压力机，并在作业台上装备垫板，其首要工艺参数如下： 公称压力：160KN 滑块行程：55mm 滑块行程次数：120 作业台尺度（前后 mm×左右 mm） ：300 ? 450 垫板尺度（厚度 mm） ：40 最大闭合高度：220mm 模柄尺度：直径 30mm，高度 64mm -5- 5、产品的技能与经济特色 从第一章的产品剖析来看，拉伸件是一切模具中最简略、有用的零件，因为其本身 的结构易于加工制作，因而在出产进程中对专业技能的要求不会太高，有利于下降出产 本钱，发明更多的经济价值。 单从技能方面来看，拉伸件在拉伸进程中，拉伸件的外形遭到均匀的切向力，因而 可以确保较好的零件尺度精度和表面质量，这样大大简化了零件校形、零件加工处理的 过程，然后可以确保模具的安全性和耐用度。 从经济方面来看，落料件因形状简略，下降了加工本钱；而其本身形状的广泛适用 性也使得这样的制件可以以年产量 8 万件进行批量出产， 从中厂家可以取得可观的赢利， 因而，其经济上的优势与其他比较尤为明显。 6、 结语 称谢 拉伸件模具是模具中较为简略有用的一种，可是，在规划的初始阶段，呈现了很 多过错和不合理的结构规划，例如在挑选规范模架的进程中，就呈现过“能选用规范件 而不选用”的失误；结构上忽略了导向设备，有或许形成实践加工进程中导向不精确、 乃至撞模的现象；在规划结构的紧凑性上不合理，形成资料的糟蹋，这些在实践加工中 是不允许的，不然必将人为进步了产品的出产价格，下降经济效益。 机械是一门很谨慎的学科，在这次规划中重复修正才达到了比较合理的成果一同 也糟蹋了不少图纸，不过也才可以对机械行业有更深领会，机械其实没什么立异可言， 机械需求的是厚实的理论知识和深化的着手实践。 本次规划是在导师周伟教师的尽心指导下完结的。导师广博的专业知识，谨慎的 治学情绪，精雕细镂的作业作风，诲人不倦的崇高师德，严以律己、宽以待人的崇高风 范，朴实无华、和蔼可亲的人格魅力对我影响深远。不只使我树了远大的学术方针、掌 握了根本的研讨办法，还使我理解了许多待人接物与待人接物的道理。本论文从选题到 完结，每一步都是在导师的指导下完结的，倾泻了导师很多的汗水。在此，谨向导师表 示崇高的敬意和诚心的感谢！ -6- 7、参考文献 [1] 翁其金，徐新成. 冲压工艺及冲模规划[M]. 北京：机械工业出版社，2004.7 [2] 林玉琼 许华昌等 冷冲压模具规划 华南理工大学出版社 2005.7 [3] 邓明. 有用模具规划简明手册[M]. 北京： 机械工艺出版社，2006.1 [4] 王新华. 冲压规划与制作有用核算手册[M]. 北京：机械工业出版社，2003.3 [5] 冯炳尧 韩泰容 蒋文森 .模具规划与简明手册 上海科学技能出版社，1994。6 -7-