階梯件拉深模設計說明書

1、階梯形零件拉深模設計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 個圓角需要加工，材料為 08 鋼，為極軟的碳素鋼，強度、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，精度等級為IT10 級。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)簡單， 操作方便，生產(chǎn)成本較低，可以滿足設計要求。因為 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、拉深工藝計算1、拉深系數(shù)及拉深次數(shù)計算拉深系數(shù)的確定0dt 275 1.438及毛坯的相對厚度 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、初選壓力機由參【2】壓力機的公稱壓力F （1.61.8）F取0ZF =1.8F =1.8244.893KN=440.807KN0Z所以初選壓力機公稱壓力 630KN。拉深模零件的設計計算1、凸 、凹模間隙的計算間隙過小會增加摩擦力，使拉深件容易拉裂，且易擦傷制件表面， 降低模具壽命。間隙過小則對坯料的矯直作用小，影響制件的尺寸精度。根據(jù)拉深時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、凹模圓角半徑得計算工件所給尺寸為內(nèi)壁尺寸，設計計算時以凸模為計算基準，故凸模圓角半徑應與工件相同，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計計算以凸模為基準，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計和選用（1）、壓邊圈的設計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）、壓邊裝置的設計拉深模選在丹東壓力機上進行拉深加工，所以必須借助彈性元件在受壓時所產(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、壓力機的選擇根據(jù)壓力機的初步選擇及預算拉深模得閉合高度 H=320mm，同時壓力機行程應滿足：S2.5h=143.25mm，故由參【7】表 1-40 選擇工件壓力機型號為J31-250.最大閉合

7、高度為 630mm。標準件的選用1、標準模架的選擇、標準模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應首先計算凹模周界的大小。根據(jù)參【1】表 3-24 凹模高度和壁厚的計算公式得凹模的周界尺寸為：L=321.704mm ， 取 L=400mm同時取B=L=400mm、由于計算的閉合高度 H=320mm，比較參【7】表 10-28、10-29、 10-3、10-31 和表 10-32 的五種標準模架參數(shù)，再根據(jù)參【3】的相關模架選擇原則，決定選擇中間導柱模架，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有所增加，綜上，選擇的標準模架參數(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 柱 尺 寸45290導 套 尺 寸45150582、其他標準件的選用除了標準模架以外，還有螺釘、銷釘、定位零件、頂桿等標準零件， 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準尺寸，并根據(jù)具體的模具設計尺寸及形狀，做出了具體的選擇，標準零件的相關信息，將在裝配圖中給與標注。非標準件的設計1、凹模的設計根據(jù)壓力機及選擇的標準模架，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，凹模對整個模具的尺寸精度、生產(chǎn)效率以及加工零件的精度都有很大的影響，因此，在進行模具設計中應該著重考慮凹模的結(jié)構(gòu)及尺

9、寸的設計， 同時由于零件具有較多的圓角，所以，設計凹模時，不僅要考慮到應能承受較大的沖壓力，應有一定的厚度；還要考慮加工的難易程度， 應該將凹模分兩部分設計。凹模結(jié)構(gòu)及相應此尺寸如下：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計應同時根據(jù)零件的外形及尺寸、凸模的尺寸以及相關尺寸設計原則進行設計，凹模的結(jié)構(gòu)及尺寸見上面兩張圖。72、凸模的設計由于此零件給定的是內(nèi)側(cè)尺寸，因此，設計模具時應以凸模為設計基準，凸模的圓角半徑應與零件的圓角半徑一致，凸模的主體結(jié)構(gòu)層次也應根據(jù)零件尺寸確定，同時考慮到

10、定位、加工、裝配以及加工精度等因素，凸模設計結(jié)構(gòu)及尺寸如上圖所示。凸模有一個M12 的螺釘固定，同時中心設計一通孔，即可也在必要時安裝頂桿卸料，最重要的是有此孔的存在可以有效地防止卸料時形成真空影響卸料效率。3、壓邊圈的設計需加工的零件毛坯尺寸較大，而且壓邊圈在本次設計中，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 M6 的圓柱頭螺釘結(jié)合利用，起到定位作用。由此設計壓邊圈的結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖所示：8模具的主體結(jié)構(gòu)根據(jù)以上的分析與計算，通過為期兩周的努力，最終設計確定了指導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)簡單，使用方便，制造容易。工作時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導套，13壓邊圈小結(jié)通過對帶凸緣階梯件的拉深模具的設計、計算，使我對拉深模的設計流程有

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、必要的工藝計算、主要的零件設計、壓力機的選擇、總裝配圖及零件圖的繪制。在設計的過程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點也馬虎不得的，只要一個數(shù)據(jù)有誤，就得全部的改動，使設計難度大大的增加。在這次設計中，我感覺要完成設計不僅要有扎實的專業(yè)的知識，還要有過硬的計算機的基礎保障，方才能很好的完成這次設計。所以我們今后的學習中不僅要學習好應該所學的，還要盡可能多的去擴展我們的其他方面的領域，只有這樣我們才能做得更好。參考文獻參【1】李奇涵主編沖壓成型工藝與模具設計 . 北京 . 科學出版社，2007參【2】周玲主編 沖模設計實例詳解 . 北京 . 化學工業(yè)出版社，2007參【3】王立人 張輝主編 沖壓模設計指導 . 北京 . 北京理工大