階梯件拉深模設(shè)計(jì)說明書

1、階梯形零件拉深模設(shè)計(jì)說明書工件圖如下圖所示：材料：08 鋼料厚：0.8 mm毛坯直徑：D=344.25mm審圖及工藝性分析如下圖所示，工件為有凸緣圓筒階梯形零件，無孔，有 4 個(gè)圓角需要加工，材料為 08 鋼，為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的拉延性。厚度為0.8mm，精度等級(jí)為IT10 級(jí)。由此可知該工件適合拉深工藝。工藝方案確定經(jīng)過分析，可以確定采用單工序模一次拉深成型。模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 操作方便，生產(chǎn)成本較低，可以滿足設(shè)計(jì)要求。因?yàn)?tD100 0 00.8344.25100 00 0.231.5 故由參【1】表 4-11 知，1 PAGE 5采用帶壓邊圈的結(jié)構(gòu)。

2、三、拉深工藝計(jì)算1、拉深系數(shù)及拉深次數(shù)計(jì)算拉深系數(shù)的確定0dt 275 1.438及毛坯的相對(duì)厚度 t 100 0.27，0d191.25D00由參【6】表 4-10 查得拉深系數(shù) m=0.51拉深次數(shù)的確定由參【1】式 5-35 得 ，hh1 2 3423.5 0.349而h d 57.5137.5 0.481 0.349dd191.25137.512故可以一次拉深成型。2、拉深力的計(jì)算由參【1】公式 5-27 的得，拉深所需拉深力：F =F+FZY而 F=dt K = 3.14 191.25 0.8 330 1.1 174.392KNbF AP (Y2752191.25)2(2)2 2.3

3、 30653.023 2.3KN 70.501KN式中取 330MpabK 取 1.1 （由參【1】表 5-9 得）p 取 2.3 （由參【1】表 5-8 得） 故 F =174.392+70.501=244.893KNZ3、初選壓力機(jī)由參【2】壓力機(jī)的公稱壓力F （1.61.8）F取0ZF =1.8F =1.8244.893KN=440.807KN0Z所以初選壓力機(jī)公稱壓力 630KN。拉深模零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、凸 、凹模間隙的計(jì)算間隙過小會(huì)增加摩擦力，使拉深件容易拉裂，且易擦傷制件表面， 降低模具壽命。間隙過小則對(duì)坯料的矯直作用小，影響制件的尺寸精度。根據(jù)拉深時(shí)是否采用圧邊圈和制件的尺寸精度

4、、表面粗糙度要求合理確定。此拉深模采用壓邊裝置，一次拉深就能成形，故間隙為由參【2】得 ，Z=1.05t=1.050.8=0.84mm2、凸、凹模圓角半徑得計(jì)算工件所給尺寸為內(nèi)壁尺寸，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)以凸模為計(jì)算基準(zhǔn)，故凸模圓角半徑應(yīng)與工件相同，即r rp11 10mm ， rp 2 r 10mm ， r2p 3 r 20mm ， r r3p 44 15mm由參【1】式 5-44 ，取凹模圓角半徑為rp (0.7 1.0)r，則dr 11mm ， rd1d 2 11mm ， rd 3 22mm ， rd 4 17mm3、凸、凹模工作部分的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算以凸模為基準(zhǔn)，由參【1】式 5-50 及 5-51

5、 得D (d 0.4)0pp (191.25 0.4 0.185)00.185 / 4=191.3240mm0.046D (d 0.4 2Z ) d (191.25 0.4 0.185 2 0.84) 0.185 / 4d00=193.004 0.046 mm0式中由參【4】附表 1 取為 0.185mm ， / 44、拉深模具其他零件的設(shè)計(jì)和選用（1）、壓邊圈的設(shè)計(jì)壓邊圈外形尺寸與凹模相同，壓邊圈材料與凸、凹模一致，熱處理硬度略低于凸、凹模的硬度。（2）、壓邊裝置的設(shè)計(jì)拉深模選在丹東壓力機(jī)上進(jìn)行拉深加工，所以必須借助彈性元件在受壓時(shí)所產(chǎn)生的壓力提供壓邊力。故選用通用的彈性壓邊裝置作為彈性元件

6、，這樣，模具之需配備壓邊圈和頂干，不采用倒裝式結(jié)構(gòu)。5、拉深模閉合高度的計(jì)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 壓邊圈厚度 ，（mm）yxH 下模座厚度 ，（mm）S安全距離 ，（mm）， 一般取 2030（mm）t拉深件厚度 ，（mm） 6、壓力機(jī)的選擇根據(jù)壓力機(jī)的初步選擇及預(yù)算拉深模得閉合高度 H=320mm，同時(shí)壓力機(jī)行程應(yīng)滿足：S2.5h=143.25mm，故由參【7】表 1-40 選擇工件壓力機(jī)型號(hào)為J31-250.最大閉合

7、高度為 630mm。標(biāo)準(zhǔn)件的選用1、標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。根據(jù)參【1】表 3-24 凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得凹模的周界尺寸為：L=321.704mm ， 取 L=400mm同時(shí)取B=L=400mm、由于計(jì)算的閉合高度 H=320mm，比較參【7】表 10-28、10-29、 10-3、10-31 和表 10-32 的五種標(biāo)準(zhǔn)模架參數(shù)，再根據(jù)參【3】的相關(guān)模架選擇原則，決定選擇中間導(dǎo)柱模架，又由于本套模具為拉深， 所以凹模高度受拉深件高度的影響必然會(huì)有所增加，綜上，選擇的標(biāo)準(zhǔn)模架參數(shù)如下：L=400mm ，B=400mm ,上模座 尺

8、寸40040060下模座 尺寸40040075參考閉合高度H=305350導(dǎo) 柱 尺 寸45290導(dǎo) 套 尺 寸45150582、其他標(biāo)準(zhǔn)件的選用除了標(biāo)準(zhǔn)模架以外，還有螺釘、銷釘、定位零件、頂桿等標(biāo)準(zhǔn)零件， 這些零件的選用全都根據(jù)參考資料提供的選擇原則及標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并根據(jù)具體的模具設(shè)計(jì)尺寸及形狀，做出了具體的選擇，標(biāo)準(zhǔn)零件的相關(guān)信息，將在裝配圖中給與標(biāo)注。非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)1、凹模的設(shè)計(jì)根據(jù)壓力機(jī)及選擇的標(biāo)準(zhǔn)模架，零件圖如圖所示：考慮到加工的零件尺寸較大，而且一般來說在模具的各部件中，凹模對(duì)整個(gè)模具的尺寸精度、生產(chǎn)效率以及加工零件的精度都有很大的影響，因此，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)中應(yīng)該著重考慮凹模的結(jié)構(gòu)及尺

9、寸的設(shè)計(jì)， 同時(shí)由于零件具有較多的圓角，所以，設(shè)計(jì)凹模時(shí)，不僅要考慮到應(yīng)能承受較大的沖壓力，應(yīng)有一定的厚度；還要考慮加工的難易程度， 應(yīng)該將凹模分兩部分設(shè)計(jì)。凹模結(jié)構(gòu)及相應(yīng)此尺寸如下：6此圖為凹模的內(nèi)部部分凹模的該部分由一橫銷（一段帶有 M8 的螺紋；另一端有一橫孔， 用插銷限位防止脫落）與模柄連接此圖為凹模的外部部分凹模的尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)根據(jù)零件的外形及尺寸、凸模的尺寸以及相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，凹模的結(jié)構(gòu)及尺寸見上面兩張圖。72、凸模的設(shè)計(jì)由于此零件給定的是內(nèi)側(cè)尺寸，因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，凸模的圓角半徑應(yīng)與零件的圓角半徑一致，凸模的主體結(jié)構(gòu)層次也應(yīng)根據(jù)零件尺寸確定，同時(shí)考慮到

10、定位、加工、裝配以及加工精度等因素，凸模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及尺寸如上圖所示。凸模有一個(gè)M12 的螺釘固定，同時(shí)中心設(shè)計(jì)一通孔，即可也在必要時(shí)安裝頂桿卸料，最重要的是有此孔的存在可以有效地防止卸料時(shí)形成真空影響卸料效率。3、壓邊圈的設(shè)計(jì)需加工的零件毛坯尺寸較大，而且壓邊圈在本次設(shè)計(jì)中，一方面要起到壓邊圈的作用，提供較大的壓邊力，另一方面還需要提供定位限位裝置，此作用是壓邊圈與三個(gè) M6 的圓柱頭螺釘結(jié)合利用，起到定位作用。由此設(shè)計(jì)壓邊圈的結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖所示：8模具的主體結(jié)構(gòu)根據(jù)以上的分析與計(jì)算，通過為期兩周的努力，最終設(shè)計(jì)確定了指導(dǎo)老師所要求的階梯件拉深模具的結(jié)構(gòu)，根據(jù)拉深模結(jié)構(gòu)形式，把模具結(jié)構(gòu)圖畫出，

11、如下圖所示。通過分析得出其結(jié)構(gòu)較合理，毛坯拉深成工件能滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求。這種拉深模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，制造容易。工作時(shí)將毛坯放入壓邊圈上定位螺釘區(qū)域內(nèi)，上沒下降，彈性壓邊圈將毛坯壓住，然后凸凹模合模、壓緊、保壓、開模，最終完成工件的的拉深。模具采用倒裝形式，方便在空間位置較大的下模部分安裝和調(diào)節(jié)壓邊裝置。9 PAGE 12了/-/.-r 夕夕I-夕i一一廠_7三| -丁勹+j.ll |干L以上即為模具的裝配圖1下模座，2頂桿，3導(dǎo)柱，4定位銷，5上模座，6、7、14螺釘，8模柄，9橫銷，10、11凹模，12導(dǎo)套，13壓邊圈小結(jié)通過對(duì)帶凸緣階梯件的拉深模具的設(shè)計(jì)、計(jì)算，使我對(duì)拉深模的設(shè)計(jì)流程有

12、了更深刻的了解，包括零件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)的形式的選擇、必要的工藝計(jì)算、主要的零件設(shè)計(jì)、壓力機(jī)的選擇、總裝配圖及零件圖的繪制。在設(shè)計(jì)的過程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點(diǎn)也馬虎不得的，只要一個(gè)數(shù)據(jù)有誤，就得全部的改動(dòng)，使設(shè)計(jì)難度大大的增加。在這次設(shè)計(jì)中，我感覺要完成設(shè)計(jì)不僅要有扎實(shí)的專業(yè)的知識(shí)，還要有過硬的計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)保障，方才能很好的完成這次設(shè)計(jì)。所以我們今后的學(xué)習(xí)中不僅要學(xué)習(xí)好應(yīng)該所學(xué)的，還要盡可能多的去擴(kuò)展我們的其他方面的領(lǐng)域，只有這樣我們才能做得更好。參考文獻(xiàn)參【1】李奇涵主編沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì) . 北京 . 科學(xué)出版社，2007參【2】周玲主編 沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解 . 北京 . 化學(xué)工業(yè)出版社，2007參【3】王立人 張輝主編 沖壓模設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 北京 . 北京理工大