完整word版冲压拉深模具设计说明书.docx

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完整word版冲压拉深模具设计说明书

课程编号：

XXX大学

专业课程设计说明书

设计人：

XXX

专业班级：

XXX

学号：

XXXXXXXX

指导教师：

XXX

日期：

X年X月X日

一、序言………………………………………………3

二、设计任务书及产品图………………………………4

三、拉深模设计的前期准备……………………………5

四、拉深工艺计算……………………………………7

五、拉深模零件的设计计算……………………………9

六、模具类型及结构形式的选择……………………13

七、工作零件及主要零件的结构形式…………………15

八、参考文献……………………………………………17

一、序言

模具是制造业的基础工业设备，被广泛用于制造业的各个领域。

其中拉深模更是占有十分重要的地位。

拉深技术应用范围十分广泛，在国民经济各个部门中，几乎都有拉深加工产品。

它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相关。

由于它具有生产效率高、生产成本低、操作简单、适合大批量生产等优点，在我国现代化建设中有着很好的发展前景。

我们这次课程设计的任务就是设计一套拉深模具，即就老师所给的零件、生产要求以及精度要求，设计出一套符合要求的拉深模。

由于时间紧迫、经验不足，在设计过程中走了不少弯路，犯了不少错误。

总之，在设计中难免有疏漏和不当之处，恳请谅解。

也相信在今后的实践工作中能一步一步弥补以上不足。

在这次设计过程中，对拉深模具有有了深一步的了解，获得了一定的设计经验，为将要到来的毕业设计打下了基础。

在这中间得到了XXX老师的和广大同学的热心帮助，在此表示感谢。

二、设计任务书及产品图

已知：

（1）产品名称：

支座

（2）产品零件图：

（3）生产批量：

大批量。

（4）零件材料：

10钢。

（5）材料厚度：

0.5mm。

求作：

（1）进行拉深工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）。

（2）确定工艺方案及模具结构类型。

（3）进行相关工艺计算，包括：

拉深工艺计算；拉深模零件的设计计算；

设备选择等。

（4）绘制模具总装配图

（5）绘制工作零件及主要零件的零件图

（6）编写课程设计说明书

要求：

根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘制完成一套拉深模具。

包括：

（1）模具装配图1张（按照1：

1比例，或适当比例）；

（2）模具工作零件图2-3张（按照1：

1比例，或适当比例）；

（3）设计说明书1份；

三、拉深模零件的工艺性分析

3.1分析零件拉深工艺性

制件为无凸缘圆筒形零件，要求外形尺寸，对厚度变化没有要求。

制件的形状满足拉深工艺要求。

底部圆角半径r=4mm，大于拉深凸模圆角半径

（t为板料厚度），满足首次拉深对圆角半径的要求，尺寸

Φ64.8-0.50按公差表查得为IT13级，满足拉深工序对制件公差等级的要求。

3.2拉深模生产状况

筒形拉深模的加工方法相对比较简单，特别是此件尺寸公差要求较低，凸、凹模用通用机械加工即能满足设计要求，对于模座、固定板等板类零件的加工主要是平面加工和孔系加工。

故平面加工后，孔系加工均在加工中心加工。

3.3拉深模方案的确定

经过对制件工艺性分析，工件适合拉深成形，故采用单工序拉深模在单动压力机上拉深。

3.4拉深模结构形式的确定

（1）采用的结构形式拉深模结构采用带压边圈的倒装式结构，采用这种结构的优势在于可采用通用的弹顶装置（弹性压边装置）。

（2）拉深模结构简图的画法根据所确定的拉深模结构形式，把拉深工作结构部分画出，这时画出的结构图是拉深工作示意图，不需要按比例画，其目的的为了分析所确定的结构是否合理，毛坯拉深成工件，能否满足产品图的技术要求。

根据分析结果对模具简图进行修正，为最后拉深模具结构做准备。

（3）模具结构特点及工作过程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面的定位孔，上模下降，弹性压边圈先将毛坯压住，然后凸模对毛坯进行拉深。

当拉深结束上模回升时，包在凸模上的工件被压边圈顶出，并由推件板把工件从凹模内推下。

这里压边圈不仅起压边作用，而且还起定位和卸件作用。

凸模上须开设排气孔，以防拉深件紧吸于凸模上而造成卸件困难。

采用倒装式结构，方便在空间位置较大的下模部分安装压边装置。

四、拉深工艺计算

4.1拉深件毛坯尺寸的计算

在计算拉深毛坯尺寸时，首先确定修边余量。

并把修边余量加到拉深件高度上，这时拉深件的高度（H）为原拉深件高度（h）与修边余量（

）之和，即

（1）确定修边余量

该件h=24.5mm,d=64.8

所示

因为

<料厚（0.5）

故该件在拉深时不需要修边余量。

（2）计算毛坯直径

D

式中D—拉深件毛坯尺寸，mm；

r—拉深件底部圆角半径，mm

实际生产中针对无须修边的拉深件，在毛坯尺寸确定的方法上，一般根据理论计算的结果，备制拉深件的毛坯，待拉深试模合格后，再制作拉深件的毛坯落料模。

4.2拉深系数与拉深次数的确定

（1）拉深系数的确定工件总的拉深系数为

（2）拉深次数的确定毛坯相对厚度为

查《冲压工艺与模具设计》，首次拉深的极限系数为

因为

所以

，

故工件可一次拉深成形。

4.3拉深工序尺寸的计算

此工件需要一次拉深成形，工序尺寸计算相当简单，只对凸、凹模工作尺寸即圆角半径进行计算，但多次拉深成形还需要对每次拉深工序件的高度进行计算，对工序件高度计算的目的是为了确定各工序压边圈的高度。

4.4拉深力的计算

拉深所需的压力：

（KN）

KN

KN

式

——拉深力，N

——压边力，N

K——修正系数，一般取

，t/D与m值小时，K取大值；

——拉深件材料的抗拉强度，

A——有效压边面积，mm2

P——单位压边力，

，查《冲压工艺与模具设计》取p=3Mpa

4.5初选压力机

压力机的公称压力

取

KN

故初选压力机的公称压力为160KN

五、拉深模零件的设计计算

5.1凸、凹模间隙的计算

确定间隙的原则是，既要考虑板料厚度的公差，又要考虑筒形件口部的增厚现象，根据拉深时是否采用压边圈和制件的尺寸精度、表面粗糙读要求合理确定。

此拉深模采用压边装置，经工艺计算一次就能拉深成形，故间隙为

mm

5.2凸、凹模的圆角半径的计算

（1）凹模的圆角半径

一般来说，大的半径可以降低拉深系数，还可以提高拉深件的质量，所以半径应尽可能取大些。

但半径过大，拉深时板料将过早地失去压边，有可能出现拉深后期起皱。

故凹模圆角半径的合理值应不小于4t（t为板料厚度）。

拉深凹模圆角半径取

mm。

（2）凸模圆角半径

设计制件可一次拉成的拉深模或多次拉深的末次拉深模，

应取与制件底部圆角相等数值，如果拉深件零件图上所标注的圆角半径小于

的合理值，拉深模的

仍需取合理值。

待拉深后再用整形方法使圆角半径达到图样要求。

此件需一次拉深成型，所以

值取与制件底部圆角相同的R值，即

=4mm

5.3凸、凹模工作部分尺寸的设计计算

对于制件一次拉成的拉深模及末次拉深模，起凸模和凹模的尺寸及公差应按制件的要求确定。

此工件要求的是外形尺寸，设计凸、凹模时，应以凹模尺寸为基准进行计算，即凹模尺寸

mm

式中D----落料件外径公称尺寸（mm）；

----零件公差（mm）

间隙取在凸模上，则凹模尺寸可标注凹模基本尺寸，不标注公差，但在技术要求中要注明按单面拉深间隙配作。

5.4拉深模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外形尺寸相同，压边圈材料与凸、凹模一样，热处理硬度略低于凸、凹模的硬度。

（2）压边装置的设计该拉深模选在单动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。

故选用具有通用性的弹性压边装置作为弹性元件，这样可避免每副模具都设计一套专用的弹性压边装置。

模具只需配备压边圈和顶杆，并采用倒装式结构。

（3）凸模固定板的选用

根据选取好的凹模，查《中国模具设计大典》表22.5-16，选取固定板标准件为：

L=142×142×30；

材料选用10钢，

（4）模柄的设计

初选压力机公称压力值为160KN，最大必和高度为220mm,不符合设计要求，另外选取的压力机J23-25，最大闭合高度为270mm,满足设计要求。

模柄孔尺寸d=50mmh=70mm

参照《中国模具设计大典》表22.5-24,采用压入式模柄，材料为Q235-A·F

（5）标准模架的选取

查《中国模具设计大典》表22.4-2，选取标准件上、下模座及导柱、导套如下：

上模座：

L

=390×200×40材料：

Q235

下模座：

L

=390×200×45材料：

Q235。

导柱：

32×210mm/35×210mm

导套：

32×105×48/35×105×48

（6）模柄处止转销钉的选取

查《中国模具设计大典》表22.6-12，选取标准件为：

销GB/T119.16m6

20

公称直径d=6mm公差为m6

公称长度l=20mm材料为

不锈钢

（7）固定螺钉的选取

下模座上固定螺钉的选取

查《中国模具设计大典》表22.6-1，选取标准件为：

M10×80材料为45钢

上模座上固定螺钉的选取

查《中国模具设计大典》表22.6-1，选取标准件为：

M10×50材料为45钢

5.5拉深模闭和高度的计算

拉深模的闭和高度（H）是指划块在下止点位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离，即

取257mm

式中

——上模座厚度，mm

——凹模固定板厚度，mm

——凹模厚度，mm

——压边圈厚度，mm

——凸模固定板厚度，mm

——下模座厚度，mm

S——安全距离，mm，一般取

mm

T——拉深件厚度，mm,一般取0.5mm

5.6压力机的选择

根据计算出的总冲压力，查《实用模具手册》表2-3，选取开式可倾压力机J23-25型。

公称压力为F=250KN

模柄孔尺寸为

50x70mm

滑块行程：

80㎜

滑块行程次数：

100次/min

Hmax:

300mm

满足模具设计要求

六、模具类型及结构形式的选择

具体装配图，如下：

图1-1装配图主视图

图1-2装配图俯视图

各零件名称：

1-上模座2-导套3-导柱4-凹模垫板5-螺钉6-推件板7-模柄8-防转销9-推杆10-销钉11-拉深凹模12-压边圈13-卸料螺钉14-凸模固定板15-下模座16-限位柱17-定位销18-拉深凸模19-弹簧20-销钉21-螺塞

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面的定位孔，上模下降，弹性压边圈先将毛坯压住，然后凸模对毛坯进行拉深。

当拉深结束上模回升时，包在凸模上的工件被压边圈顶出，并由推件板把工件从凹模内推下。

这里压边圈不仅起压边作用，而且还起定位和卸件作用。

凸模上须开设排气孔，以防拉深件仅吸于凸模上而造成卸件困难。

采用倒装式结构，方便在空间位置较大的下模部分安装压边装置

七工作零件及主要零件的结构形式

拉深凸模及拉深凹模分别如下图示：

图2-1拉深凹模主视图

图2-2拉深凸模俯视图

图3拉深凸模

凸、凹模之间采用间隙配合，间隙在凸模上，则凹模尺寸可标注凹模基本尺寸，不标注公差，但在技术要求中要注明按单面拉深间隙配作。

拉深凸、凹模采用分开加工时，要严格控制凸、凹模的制造公差，保证拉深间隙在允许的范围内。

八、参考文献

、梁炳文主编《冷冲压工艺手册》北京航空航天大学出版社

、吴伯杰主编《冲压工艺与模具》电子工业出版社

、高锦张主编《塑性成型工艺与模具设计》机械工业出版社

、中国机械工程学会《中国模具设计大典3》江西科学技术出版社

、李天佑主编《冲模图册》机械工业出版社

、江维健主编《冷冲压模具设计》华南理工大学出版社

、华玉培主编《冷冲压机模具设计》山东科学技术出版社

、冲模设计手册编写组编著《冲模设计手册》机械工业出版社

、丁松聚主编《冷冲模设计》机械工业出版社

、何铭新、钱可强主编《机械制图》高等教育出版社

、郝滨海编著《冲压模具简明设计手册》化学工业出版社

、王新华主编《冲模设计与计算手册》机械工业出版社

、模具实用技术丛书编写组编《冲模设计应用实例》机械工业出版社