冲压模具设计课程设计
学院：
姓名：寒冰色手
学号：
专业：11机制
目录
1零件冲压工艺分析---------------------------------------------03 1.1 制件介绍---------------------------------------------------03 1.2 产品结构形状分析-------------------------------------------03
2.零件冲压工艺方案的确定--------------------------------------03
3冲模结构的确定-----------------------------------------------04
4.零件冲压工艺计算--------------------------------------------04
4.1零件毛坯尺寸计算-------------------------------------------04
4.2 排样------------------------------------------------------06
4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定------------------------06
4.4 冲裁力、拉深力的计算--------------------------------------07
4.5 拉深间隙的计算--------------------------------------------09
4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算--------------------------------09 4.7 计算模具刃口尺寸------------------------------------------09
4.8 计算模具--------------------------------------------------10
5. 选用标准模架----------------------------------------------12
5.1 模架的类型------------------------------------------------12
5.2 模架的尺寸------------------------------------------------12
6. 选用辅助结构零件------------------------------------------13
6.1 导向零件的选用--------------------------------------------13
6.2 模柄的选用------------------------------------------------13
6.3 卸料装置--------------------------------------------------14
6.4 推件、顶件装置--------------------------------------------14
6.5 定位装置--------------------------------------------------14
7 参考文献--------------------------------------------------14
1零件冲压工艺分析
1.1 制件介绍
零件名称：心子隔套
材料：08钢
料厚：1.0mm
批量：大批量
1.2 产品结构形状分析
由图1可知该零件为圆筒件经过翻遍处理，翻边处有过渡圆弧，且半径为R=2.5mm故非常适合用模具拉深或翻边进行处理，故要对毛坯进行计算。单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
2 零件冲压工艺方案的确定
方案一：该零件属于心子隔套，即可以认为是有凸缘筒形件去掉底部，即可用该规格的40mm的无缝钢管经过翻遍处理即可获得成品。
方案二：经过落料，拉深获得筒形件经过去底，再翻边处理获得成品。
方案三:在落料时首先获得预冲孔，经过拉深获得有凸缘圆筒，最后经过内孔上翻遍获得成品。
方案四：在落料时获得预冲孔，直接对落料进行翻边处理获得成品。
通过分析可知方案一的结构简单，对模具的设计要求也很简单，降低的设计要求和成本，但无缝钢管成本高，该零件的产量为大批量生产，故使得生产成本
上升，故方案一原则上是不可取的。
方案二直接对落料拉深处理使得模具结构简单，但相对于方案一而言需要多次拉深，且需要将底部作为废料处理，使得产品的废料增多，也使得对原料的需求量变大，所以方案二的经济性比方案一高但从环保性考虑方案二没有方案一好。
方案三在落料时获得一个小的预冲孔，然后经过数次拉深处理获得一个底部带有小孔的筒形件最后经过翻边处理获得成品。此方案增加了材料的利用率，减少了原料成本，但增加了一道翻遍工序增加了生产成本，且使得对模具设计要求增多了一个翻边工艺。
方案四同方案三相似，省去了拉深这个工艺，只需要对毛坯翻遍即可获得成品，大大降低了生产成本和对模具的设计要求，但只通过翻遍处理的零件可不可以达到零件的设计要求需要进一步计算分析才知道。
综合以上分析得知，方案四最经济，方案三可作为很好的备选项。具体是取方案三或者是取方案四需通过下面计算来得证。
3. 冲模结构的确定
3.1 模具的结构形式
复合模可分为正装式和倒装式两种形式。
（1）正装式的特点：工件和冲孔废料都将落在凹模表面，必须清除后才能进行下一次冲裁，造成操作不方便、不安全，但冲出的工件表面比较平直。
（2）倒装式的特点：冲孔废料由冲孔凸模落入凹模洞口中，积聚到一定的数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，但工件表面平直度较差，凸凹模承受的张力较大。
3.2 模具结构的选择
经分析，若工件表面平直度较差，影响零件的使用，而工件和冲孔废料在有气源车间可以方便地清除。综合比较两种方式，决定采用正装式复合模。
4 零件冲压工艺计算
4.1零件毛坯尺寸计算
（1）确定零件的表面积计算。
查得教材第219的表9-1取极限翻边系数65.0min =m ，由D=39mm 可得
mm D d m 35.2565.039min =?==?
最后求的翻边所达到的最大高度为：
535.8357.0)65.01(239
57.0)1(2=?+-=+-≈r D d D h mm
而筒状尺寸H=38mm
因而方案四不满足设计要求，综合以上考虑选择方案三。
环形尺寸计算：
12374560)(4)(42
22223=-=-=ππd d F 1/4的凹形球环：
=+=)4(21r d r
F ππ3π/2(39π+4×3)=634
圆筒形：
5.42495.3539=??==ππdh F 因而
∑F=6220.42
所以得到毛坯不带修边余量的最小面积： ∑F=6220.42+25.35×25.35/4×π=6725.13 所以得到毛坯不带修边余量的最小直径：
mm F D 54.924
==
∑π
查书上160页表7-5得修边余量取3.5mm 。
故求的毛坯直径为：
mm D D
54.995.3254.922=?+=+=δ毛坯
即毛坯尺寸100mm,翻边孔孔径23.5mm 。 4.2 排样
1、制件的毛坯为简单的圆形件，而且尺寸比较小，考虑到操作方便，宜采用单排。 于t=1.0mm,查《冲压工艺与模具设计》附表7轧制薄钢板拟选用规格为：1.0×500×600的板料。
2、单排
查教材93页表4-3得工件间距离最小为1mm 延边距离最小为1mm ，进而得排样方式如图所示，得到通过单排可以获得28件毛坯，材料利用率为73%
3、双排 3.双排的工艺如图所示，板料可以裁剪成两个双排板和一个单排板，该种情况可以获得28块双排获得的毛坯，和7块单排获得的毛坯。总共获得35块毛坯，材料利用率达到91.6%。
因此采用双排板的方式加工毛坯件。
4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定
（1）判断能否一次拉出 板料相对厚度：
t/D=1.0/100×100%=1.0%
故由教材155页表7-1得知采用压边圈，进而查教材174页表7-13选取极限拉深系数m=0.49
由制件直径d=60mm 板料直径D=100mm 得总拉深系数：
39.0100
39===D d m
由于总拉深系数小于查表得到的极限拉深系数，故一次拉深达不到制件所需要的尺寸。所以需要进行多次拉深。具体需拉深几次，还需进一步计算。 查教材166页表7-8知道第二次极限拉深系数为m=0.76
4910049.01
1
=?==D m d
4024.374976.0122<=?==d m d
故只需两次拉深即可，调整后得到的拉深系数5.01=m ，8.02=m 所以以后各次拉深工序的直径为：
501
1
==D m d 401
2
2
==d m d
以后各次拉深工序的圆角半径为r1=R1=3.5,r2=R2=2.5 第一次拉深深度为：
8.31)(14.0)(43.0)(25.01
221
1=++++-=R R d
R R d D d h d p d
p p 同理得h2=33.2
33.2+8.5=41.7>38
故拉深后经过翻边工艺可以达到工艺要求。 4.4 冲裁力、拉深力的计算 （1）落料工序
取10钢的强度极限δ=400Mpa 落料力：
F=Lt δ=101π×1×400=126920N ≈127kN 由板料厚度为1mm 故可采用刚性卸料板。
P K P *卸卸=＝127×0.025＝3.175 kN ；
P K P *顶顶=＝127×0.06＝7.62 kN ；
顶卸P P P P +++=1＝127+3.175+7.62＝137.795 kN ≈138kN 。
式中： P －冲裁力，N ；
L －冲裁件受剪切周边长度，mm D L 5.2357514.3=?==π； t －冲裁件的料厚；
b σ－材料抗拉强度，查[1]第27页表1.10，取值为400 MPa ； 卸P －卸料力，N ； 顶P －顶件力,N ；
卸K －卸料力系数，查[1]第52页表2.3，取值为0.025； 顶K －顶件力系数，查[1]第52页表2.3，取值为0.06； 1P －冲裁工序所需力之和。 （2）冲孔工序
P ＝b Lt σ＝25。35×π×1×400＝31.86 kN ； P K P 推推=＝31.86×0.05＝1.6 kN ； P K P ?=顶顶＝31。86×0.06＝1.91 kN ； 顶推＝P P P P ++2＝31.86+1.6+1.91＝35.37 kN 。 推P －推件力，N ；
推K －推件力系数，查表取值为0.05； 2P －冲孔工序所需力之和。
（2）拉深工序
拉深力：kN N t
p b
d K 696834840014911.112≈=????==ππδ
Fq P Q =＝[π（1002-492）/4]×2.5＝15 kN ；
8415693=+=+=P P P Q kN 。
Q P －压边力，N ；
F －在压边圈下坯料的投影面积，mm 2； q －单位压边力，查表取值为2.5 MPa ； 3P －拉深工序所需力之和。 （4）翻边工序计算
kN d D s P
4.12245)3
5.2540(1.1)(1.14
=?-??=-?=ππδ （5）计算完成零件冲压所需的力，并选择压力机
P P P P P 4321+++＝总=269.77kN 初选压力机的标称压力：
kN p p
wp
48577.2698.18.1=?==总
初选公称压力为600kN 的JH21系列开式固定台压力机（型号为JH21-60）。其最大装模高度为300mm ，装模高度调节量为70mm ，工作台孔尺寸为150mm ，主电机功率为5.5 kW 。
4.5 拉深间隙的计算
由表7-19查的凸凹模单边间隙 Z1=1.1t=1.1mm Z2=1.05t=1.05mm
根据凸凹模直径大小查表得通气孔直径为5mm 4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算
一般来说，大的凹r 可以降低极限拉深系数，而且可以提高拉深件的质量，所以凹
r 尽可能大些但凹r 太大会削弱压边圈的作用，所以凹r 由下式确定：
t D D r ）（＝凹凹-8.0＝1)40100(8.0?-＝6.19 取凹r ＝6.2。
式中： D －坯料直径，mm ；
凹D －凹模直径，由于拉深件外径为40 mm,此处取值为40 mm 。 （2）凸模圆角半径的计算
凸r 对拉深件的变形影响，不像凹r 那样显著，但凸r 过大或过小同样对防止起皱和拉裂及降低极限拉深系数不利。凸r 的取值应比凹r 略小，可按下式进行计算： 凹凸＝r r 8.0＝0.8×6.2＝4.96（mm ） 取凹模圆角: r 凹=5mm
对于制件可一次拉深成形的拉深模，凹r 、凸r 应取与零件图上标注的制件圆角半径相等的数值，但如果零件图上所标注的圆角半径小于凹r 、凸r 的合理值，则凹r 、凸r 仍需取合理值，待拉深后再用整形的方法使圆角半径达到图样要求。 4.7 计算模具刃口尺寸 （1）落料模刃口尺寸
查表可得 min Z ＝0.05 mm,max Z =0.1 mm max Z -min Z ＝0.50-0.36＝0.05 mm 凹δ＝+0.03 mm ，凸δ＝-0.02 mm 由此可得 mm mm 14.005.0<+＝凸凹δδ 故能满足分别加工的要求。
查表可得磨损系数X ＝0.5，落料件基本尺寸为75 mm ，取精度为IT13，则其公差mm 46.0=?，上偏差和下偏差分别为＝0.23mm 和-0.23mm 。由此可得
03
.0003.00
0max 10046.05.0100+++?-?-＝）＝（）＝（凹落凹δX D D (mm) 002.00
02.00min 64.9936.0100-----＝）＝（）＝（凸落凹落凸δZ D D (mm)
（2）拉深模工作部分尺寸计算
对于制件一次拉深成形的拉深模，其凸模和凹模的尺寸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。由此可得
+
40
＝
1.0=
D
D1.
mm
拉凹(mm)
=
-
39
＝
mm
Z
D
D9.
拉凸(mm)
4.8 计算模具
（1）凹模
a. 凹模壁厚
查[6]第630页表14－5，由落料件的直径为100，料厚为t＝1mm，可取凹模壁厚为40。
b. 凹模厚度
查[6]第631页图14－15，凹模厚度h可根据冲裁力选取。由冲裁力为267kN，可得凹模厚度为h＝28mm。
c. 刃壁高度
h可查[6]第630页刃壁高度的计算方法，垂直于凹模平面的刃壁，其高度
按下列规则计算：
h＝3 mm；
冲件料厚t≤3 mm，
冲件料厚t>3 mm,0h =t 。
由零件料厚为t ＝1 mm,可得刃壁高度0h ＝3 mm 。 （2）上凸凹模
上凸凹模的结构是落料凸模和拉深凹模，其长度应根据落料凸模的要求计算，壁厚根据落料凸模和刃口尺寸和拉深凹模直径计算。
此处落料凸模采用有固定卸料板的凸模，长度可按下公式计算： Y H H L ++=21 式中： L －上凸凹模的长度，mm ； H 1－上凸模固定版的厚度，mm ； H 2－卸料板的厚度，mm 。
Y －附加长度，包括凸模刃口的修磨量、凸模进入凹模的深度、凸模固定版与卸料板的安全距离。
在此固定版厚度取值为H 1＝25 mm 。对于卸料板，查《冲模设计手册》，根据其料厚t ＝2.5，卸料板宽度与凹模外径相当，取其宽度为B ＝155，则卸料板厚度取值为H 2＝14 mm 。附加长度取值为Y ＝26。则上凸凹模的总长度为
mm L 652614251=++=。 上凸凹模做拉深凹模的部分壁厚为
mm D D 34.172/)96.3964.74(＝＝拉凹落凸--=δ。
这部分的高度取值为20 mm ，保证拉深件所需的深度14mm ，再附加一定的长度。其余部分的壁厚取13.34mm 。上凸凹模的结构如图4所示。
5. 选用标准模架
5.1 模架的类型
模架包括上模座、下模座、导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在模架上，为缩短模架制造周期，降低成本，我国已制定出模架标准。根据模架导向用的导柱和导套间的配合性质，模架分为滑动导向模架和滚动导向模架两大类。每类模架中，由于导柱安装位置和数量的不同，由有多种模架类型，如：后侧导柱式、中间导柱式、对角导柱式和四角导柱式。
选择模架结构时，要根据工件的受力变形特点、坯料定位和出件方式、板料送进方向、导柱受力状态和操作是否方便等方面进行综合考虑。
在此选用滑动导向型的后侧导柱式模架。 5.2 模架的尺寸
选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度及宽度上都应比凹模大30～40mm ，模版厚度一般等于凹模厚度的1～1.5倍。选择模架时，还要考虑模架与压力机的安装关系，例如模架与压力机工作台孔的关系，模座的宽度应比压力机工作台的孔径每边约大40～50mm 。
在本设计中，凹模采用圆形的结构，其工作部分基本尺寸为75Φmm ，壁厚为40mm ，所以其外径基本尺寸为155 mm ，厚度为h ＝28 mm 。模具的闭合高度H 应介于压力机的最大装模高度max H 与最小装模高度min H 之间，其关系为：
max H ＋10≤H ≤min H －5
由上面压力机的选择可知道max H =300 mm ，min H = max H －70=230 mm 。所以H 应介于225mm ～310mm 之间。
查指导书表选用的模架为、上模座、下模座分别为： 模架： 250×250×（240～285） GB/T2851.3 上模座：250×250×50 GB/T2855.5 下模座：250×250×65 GB/T2855.6
由此可知其最大装模高度为285mm ，最小装模高度为240mm ，符合H 的要求。下模座周界尺寸为250×250，而凹模的外径为155mm ，所以周界尺寸符合要求。下模座厚度为65mm ，而凹模的厚度为28mm ，也符合要求。工作台孔尺寸为150mm ，模座的宽度也比工作台孔尺寸大，也符合要求。
根据模具的结构，可知其闭合高对为
65431'121h h h h t L H h h H ++++++++=闭合
式中： 闭合H －模具的闭合高度，mm ；
1h －上模座厚度，mm ，由前可知1h ＝50 mm ； 2h －上垫板厚度，mm ，此处选2h ＝5 mm ； '1H －凸模固定板厚度，mm ，由前可知'1H ＝25 mm ； 1L －上凸凹模长度，mm ，由前可知L ＝65 mm ； t －制件厚度，mm ，此处t ＝2.5 mm ； 3h －下推板厚度，mm ，由前可知3h ＝21 mm ；
4h －下凸凹模固定板厚度，mm ，由前可知4h ＝25 mm ； 5h －下垫板厚度，mm ，选取5h ＝5 mm ； 6h －下模座厚度，mm ，由前可知6h =65 mm 。
综上可得 闭合H ＝50+5+25+65+2.5+21+25+5+60＝263.5 mm ，所以闭合H 介于225mm 和310mm 之间，符合设计要求。
6. 选用辅助结构零件
6.1 导向零件的选用
导向装置可提高模具精度、寿命以及工件的质量，而且还能节省调试模具的时间，导向装置设计的主意事项：
（1）导柱与导套应在凸模工作前或压料板接触到工件前充分闭合，且此时应保证导柱上端距上模座上平面有10～15 mm 的间隙；
（2）导柱、导套与上、下模板装配后，应保持导柱与下模座的下平面、导套上端与上模座的上平面均留2～3 mm 的间隙；
（3）对于形状对称的工件，为避免合模安装时引起的方向错误，两侧导柱直径或位置应有所不同；
（4）当冲模有较大的侧向压力时，模座上应装设止推垫，避免导套、导柱承受侧向压力；
（5）导套应开排气孔以排除空气。
根据所选择的模架，选用导柱的规格为：35×230（GB/T 2861.1），选用导套的规格为35×125×48（GB/T 2861.6）。 6.2 模柄的选用
根据压力机模柄孔的尺寸：直径: 50 mm ，深度: 60 mm ，选择凸缘式模柄，
查[2]第437页表15.20，可知其参数如下：
d=50㎜，极限偏差±0.05 mm ，d 1=132 mm,总高度L=91 mm ，凸缘高L 1=23 mm ，模柄倒角高度L 2=5 mm ，打杆孔d 2=15 mm ，凸缘螺钉环绕直径d 3=91 mm ，凸缘固定螺钉沉孔的直径d 4=11 mm ，沉孔台阶直径d 5=18 mm ，台阶高度h=11 mm ，材料为Q 235。
6.3 卸料装置
固定卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模。设计时应保证卸料板有足够的刚度，其厚度H=（0.5～0.8）落料凹模的厚度。前面已对固定卸料板进行选择，其厚度为14 mm，宽度为155 mm。
6.4 推件、顶件装置
推件装置装在上模内，通过冲床滑块内的打料机构完成推件的动作。利用弹性元件定出。刚性推件装置的典型结构应考虑推力均衡分布和尽可能减少对模柄和模座强度的削弱的原则来设计。顶件装置的作用是将工件从凹模中定出，利用弹簧和气垫驱动顶杆订出工件。
上模座的3个顶杆查[2]第463页表15.44，选取的规格为：直径d＝12 mm，长度L=80 mm，材料45钢，顶杆12×80 JB/T7650.3。
6.5 定位装置
为限定被冲材料的进给步距和正确地将工件安放在冲模上完成下一步的冲压工序，必须采用各种形式的定位装置。用于冲模的定位零件有导料销、导料板、挡料销、定位板、导向销。定位装置应可靠并具有一定的强度，以保证工作精度、质量的稳定；定位装置应可以调整并设置在操作者容易观察和便于操作的地方；定位精度要求高时，要考虑粗定位和精定位两套装置。
固定挡料销的选用：
落料凹模上部设置固定挡料销，采用固定挡料销进行定距。挡料装置在复合模中,主要作用是保持冲件轮廓的完整和适量的搭边。在此选钩形挡料销,因其固定孔离刃口较远,因凹模强度要求,结构上带有防转定向销。
选取的固定挡料销的具体参数为：
大头端直径：d＝38 mm,极限偏差为0
075
.0
-
；
销部直径：d
1＝6 mm，极限偏差为012.0
004
.0
+
+
；
头部高度：h＝3 mm；
总长度：L＝13 mm。
标记为：固定挡料销 A8 JB/T 7649.10。7参考文献
1．冷冲压技术
2．冷冲模设计指导
3．冲压设计手册
4．冲压模具设计手册
编号 课程设计说明书 题目带凸缘筒的冲压工艺及模具设计 二级学院 专业 班级 学生姓名学号 指导教师 评阅教师 时间
目录 摘要Ⅰ1 绪论 1 1.1 冲压设计概念 1 1.2 冲压设计的基本内容 1 1.3 冲压设计的一般工作程序 1 1.4 意义 2 1.5 设计题目 2 2 带凸缘的工艺分析设计 2 2.1 冲压产品冲裁工艺分析 2 2.1.1 产品结构形状分析 2 2.1.2 产品尺寸精度、断面质量分析 3 2.2 产品拉深工艺分析 3 2.3 计算模具压力中心 4 3工艺方案的确定及工艺计算 4 3.1 工艺方案分析 4 3.2 拉深部分主要工艺参数的计算 5 3.3排样 7 4.二次拉深工序计算 8 4.1凸凹模工作尺寸 8 4.2计算拉压力 8 5 .模具的总体设计 8 5.1 模具的总装图 8 5.2拉深凸模和凹模的外形尺寸 9 5.3上模座与下模座及导柱导套的选用 10 5.4 模柄的选择 11 5.5 垫板、托板及打板的选择 11 5. 6 压边圈 12
5.7 打杆的选择 13 5.8卸料螺钉、螺钉及销钉的选择 13 5.9限位柱的选择 14 6.总结与展望 14 6.1 总结 14 6.2 展望 14 参考文献 15
1.绪论 1.1 冲压设计概念 随着冲压技术的不断进步和冲压生产的迅速发展，对冲压设计工作提出了愈来愈高的要求。冲压设计是一项技术性很强的工作，其设计过程是实质上是再创造的的劳动过程。冲压设计质量的优劣，不仅直接影响冲压产品的质量、成本及生产效率，而且也影响着冲压生产的组织与管理。因此，冲压设计工作不仅要求设计人员具有较好的理论基础、丰富的实践经验、熟练的设计技能和认真负责的态度，而且还要求设计人员能在不断积累总结设计经验的基础上，及时获取最新的科学技术知识，尽快掌握现代化的设计手段。只有这样，冲压设计工作才能适应工业生产迅速发展的需要。 1.2 冲压设计的基本内容 冲压设计包括工艺设计和模具设计两方面内容。 冲压工艺设计是针对给定的产品图样，根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件，从对产品零件图的冲压工艺分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案，最后编写出冲压工艺卡片的综合性的分析、计算、设计过程。 冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程，在认真考虑毛柸的定位、出件、废料排除诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后，构思出与冲压设备相适应的模具总体结构，然后绘制出模具总体装配图和所有非标准零件图的整个绘图设计过程。 1.3 冲压设计的一般工作程序 在实际生产中，冲压件的形状、尺寸及其精度要求各异，且具体生产条件也不尽相同，这常给开始从事冲压设计的人员带来一定困难。从另一方面看，只要遵循冲压变形的基本规律，搞清楚冲压基本工序的各自变形特点，尽管冲压件的形状、尺寸及精度要求不同，冲压设计的基本原则与方法则还是大同小异的。一般情况下按以下工作程序进行： （1）搜集冲压设计必要的原始资料；
目录 序言 (2) 第一部分冲压成形工艺设计 (4) Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 (4) Ⅱ制定冲压工艺方案 (5) Ⅲ定毛坯形状，尺寸和主要参数计算...................... 6-7 第二部分冲压模具设计 (8) Ⅰ确定模具类型机结构形式 (8) Ⅱ计算工序压力，选择压力机 (8) Ⅲ计算模具压力中心 (9) Ⅳ模具零件的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12 Ⅴ冲压设备的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Ⅵ其他需要说明的问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Ⅶ模具装配. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 设计总结 (14) 参考文献 (15)
序言 目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。 随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。 模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及
令狐采学创作 带凸缘圆筒拉深模设计 令狐采学 班级： 姓名： 学号： 日期：
前言 冷冲压模具的设计与制造一材料的塑性变形理论为基础，综合了塑性力学、机械力学、机械原理与设计、机械设计制造工艺等多学科的应用，是一门理论性和应用性很强的课程。围绕冷冲模设计，前向有冲压工艺，后有制造工艺，在数字化技术应用高度发展的今天，冷冲模开发的三个层面已经高度集成，紧密融合在一起。通过冷冲压的理论学习，然后再将理论知识用于实际中，不仅有助于理论知识的消化吸收，也可以提高自身的工程能力。为此，进行必要的冷冲模的课程设计很有必要。 结合所学到的理论知识和自身掌握的情况，特以带凸缘的圆筒件来设计冷冲压模具。此制件结构简单，容易上手学习，并且涵盖了所学的知识点，是一个很好的设计素材。 本设计大致分为三个部分，一是制件及模具的参数确定，一是模具的结构设计，一是制件的成形分析。
目录 前言I 一制件工艺分析1 1.1 制件分析1 1.2坯料直径确定1 1.3 拉深成型次数计算2 1.4 凸凹模圆角半径计算3 1.5 拉深深度计算3 1.6 拉深力的计算3 1.7 凸凹模间隙计算4 1.8 凸凹模工件尺寸计算4 1.8.1 凸凹模计算公式4 1.8.2 公差确定4 1.9 凸模通气尺寸4 二拉深模结构设计5 2.1 拉深凸凹模结构5 2.2 模具总体结构的设计6 三Dynaform软件仿真分析7 3.1网格划分7 3.2 毛坯轮廓线计算8 3.3 制件厚度分析9 3.4 主应力分布10 3.5 制件成形情况11 总结11 参考文献12 附表12
一制件工艺分析 1.1 制件分析 所选的制件为带凸缘圆筒件，剖视图如下，厚度为2mm，材料为08钢。 图1带凸缘圆筒件 此带凸缘圆筒件为旋转体，壁厚为2mm，整个结构尺寸较小，适合冲压成型。底部外直径为42mm，筒深大约为60mm,材料为08钢，拉深性能较好，适合于拉伸成型。 1.2坯料直径确定 根据表1以及图1计算得到坯料的直径大约为124mm. 其中，d1=32mm，d2=40mm，d3=52mm，d4=80mm，h=50mm，H=60mm，r1=6mm，r2=4mm。 表1 坯料直径计算公式
无凸缘圆筒形件冲压成形工艺及模具设计 绪论 冲压使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工成为冷加工。冷冲压除部分冷挤和冷锻等体积冲压工序外，主要原料材料是板料（金属和非金属），因此，有“板料冲压”之称。 在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，成为冲压模具。冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺设备，与冲压件是“一模一样”的关系，若没有符合要求的冲模，已不能生产出合格的冲压件；没有先进的冲模，先进的冲压成型工艺就无法实现。在冲压零件的生产中，合理的冲压成型工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。 根据冷冲压材料变形的基本方式不同，冷冲压可分为冲裁、弯曲、引伸、冷挤、成型等几种基本工序。用于上述各工序的冷从模，分别称为冲裁模、弯曲模、引申模、冷挤模、成形模等。分析这些工序的特征，解决相应的特征，解决相应工序模具的设计问题，便是本课程的基本任务。对冷冲压的新工艺、模具的性技术及其新材料、模具寿命问题和自动送进能够料装置等，亦将作适当的分析。 冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。生产的质检所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属但见小批量生产，具有难加工、精度要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。
冲压模具设计课程设计 学院： 姓名：寒冰色手 学号： 专业：11机制
目录 1零件冲压工艺分析---------------------------------------------03 1.1 制件介绍---------------------------------------------------03 1.2 产品结构形状分析-------------------------------------------03 2.零件冲压工艺方案的确定--------------------------------------03 3冲模结构的确定-----------------------------------------------04 4.零件冲压工艺计算--------------------------------------------04 4.1零件毛坯尺寸计算-------------------------------------------04 4.2 排样------------------------------------------------------06 4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定------------------------06 4.4 冲裁力、拉深力的计算--------------------------------------07 4.5 拉深间隙的计算--------------------------------------------09 4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算--------------------------------09 4.7 计算模具刃口尺寸------------------------------------------09 4.8 计算模具--------------------------------------------------10 5. 选用标准模架----------------------------------------------12 5.1 模架的类型------------------------------------------------12 5.2 模架的尺寸------------------------------------------------12 6. 选用辅助结构零件------------------------------------------13 6.1 导向零件的选用--------------------------------------------13 6.2 模柄的选用------------------------------------------------13 6.3 卸料装置--------------------------------------------------14 6.4 推件、顶件装置--------------------------------------------14 6.5 定位装置--------------------------------------------------14 7 参考文献--------------------------------------------------14
圆筒形件拉深尺寸计算和成形过程模拟 摘要：在冲压生产中，拉深是广泛使用的工序。通过拉深可获得筒形、阶梯形、锥形、球形等零件。平板毛坯拉深成筒状开口零件时口部出现飞边卷口现象，对 此进行切边设计。 关键词：筒形件；模具结构；拉深间隙 Dynaform作为近年来板料成形数值模拟技术中常用的软件，可以预测成形过 程中板料的破裂、起皱、回弹等，从而帮助设计人员显著减少模具开发设计时间 及试模周期。在利用该软件进行模拟分析时，应该采用理论计算和软件模拟共用，以找出合适的成形工艺。带凸缘的圆筒形件是日常生活中常用的零件，如不锈钢 的面盆、压力锅的锅盖等物品，均属于带凸缘的圆筒形件。本文利用所给的拉深件，首先计算了拉深过程中的部分尺寸，而后在理论计算的基础上，结合Dynaform软件对零件的拉伸过程进行模拟，找出了较为合适的压边力，从而为后 续拉深模具设计提供依据。 1、带凸缘圆筒形件拉深尺寸计算 图1是带凸缘圆筒形件的零件图，其壁厚为2mm，材料为304不锈钢，精度 为IT14级。本文计算的拉深尺寸包括拉深毛坯的尺寸、拉深次数的计算、压边装 置的使用与否以及压边力的计算。 1.1带凸缘圆筒形件毛坯尺寸的计算 由图1，零件的厚度t=2mm，因此在计算毛坯尺寸时应采用中线尺寸计算。 该零件的相对直径dt/d=380/320=1.18，其中dt为凸缘直径，d为圆筒件底部直径，取修边余量δ=6mm。由拉深毛坯尺寸的计算公式可知： 根据图1，d4=380+2δ=392mm，r=6mm，d2=d+2r=332mm，H=98mm 由此计算出防尘盖毛坯尺寸： 1.2是否需要压边装置和拉深次数的计算 本零件采用普通平面凹模拉深，毛坯不起皱条件为： t/D≥（0.09～0.17）（1-m） 由图1和D可计算出：t/D=2/527=0.38%，总拉深系数m=d2/D=332/527=0.63。 因此（0.09～0.17）（1-m）=0.0333～0.0629，则t/D<（0.09～0.17）（1-m），因此该零件拉深时需使用压边圈。 查表得出，该零件总拉深系数大于其极限拉深系数0.55，因此可一次拉深成形。 1.3压边力的计算 一次拉深成形时的压边力：FY=Ap，查表可知，根据零件的复杂程度，p可以 取值为2.5、3和3.7MPa。因本文中零件为简单的带凸缘圆筒形件，因此取P值 为2.5Mpa。压边圈的面积应与凸模相配合，其最大直径考虑与毛坯重合，由此计算出： FY=Ap≈π（263.52-1722）×2.5≈312809N 综上所计算的结果，该零件拉深毛坯的尺寸D=527mm，可一次拉深成形，拉 深过程中需要使用压边圈防止起皱，压边力FY=312809N。 为验证理论计算的正确性及在此压边力下是否可以得到合格的零件，利用Dynaform软件对其成形过程进行模拟。
带凸缘圆筒拉深模设计 班级： 姓名： 学号： 日期：
前言 冷冲压模具的设计与制造一材料的塑性变形理论为基础，综合了塑性力学、机械力学、机械原理与设计、机械设计制造工艺等多学科的应用，是一门理论性和应用性很强的课程。围绕冷冲模设计，前向有冲压工艺，后有制造工艺，在数字化技术应用高度发展的今天，冷冲模开发的三个层面已经高度集成，紧密融合在一起。通过冷冲压的理论学习，然后再将理论知识用于实际中，不仅有助于理论知识的消化吸收，也可以提高自身的工程能力。为此，进行必要的冷冲模的课程设计很有必要。 结合所学到的理论知识和自身掌握的情况，特以带凸缘的圆筒件来设计冷冲压模具。此制件结构简单，容易上手学习，并且涵盖了所学的知识点，是一个很好的设计素材。 本设计大致分为三个部分，一是制件及模具的参数确定，一是模具的结构设计，一是制件的成形分析。
目录 前言.......................................................................................................................... I 一制件工艺分析 (1) 1.1 制件分析 (1) 1.2坯料直径确定 (1) 1.3 拉深成型次数计算 (2) 1.4 凸凹模圆角半径计算 (3) 1.5 拉深深度计算 (4) 1.6 拉深力的计算 (4) 1.7 凸凹模间隙计算 (5) 1.8 凸凹模工件尺寸计算 (5) 1.8.1 凸凹模计算公式 (5) 1.8.2 公差确定 (6) 1.9 凸模通气尺寸 (6) 二拉深模结构设计 (7) 2.1 拉深凸凹模结构 (7) 2.2 模具总体结构的设计 (7) 三Dynaform软件仿真分析 (9) 3.1网格划分 (9) 3.2 毛坯轮廓线计算 (10) 3.3 制件厚度分析 (10) 3.4 主应力分布 (11) 3.5 制件成形情况 (12) 总结 (13) 参考文献 (15) 附表 (16)
无凸缘圆筒形工件的拉深模设计案例 任务：无凸缘圆筒形工件的拉深模设计（一次拉深成形） 工件图 : 如图 1所示 生产批量 : 大批量 材料 :10 钢板 料厚 :1mm 图 1 工件图 设计步骤： 1．工艺分析 此工件为无凸缘圆筒形工件 , 要求内形尺寸 , 没有厚度不变的要求。此工件的形状满足拉深的工艺要求 , 可用拉深工序加工。 工件底部圆角半径 r = 8mm, 大于拉深凸模圆角半径 r 凸 =4～6mm (查表首次拉深凹模的圆角半径 r 凹 = 6t = 6mm, 而 r 凸 = (0.6～1)r 凹 = 4～6mm ，r> r 凸), 满足首次拉深对圆角半径的 要求。尺寸 7.007.72+Φmm, 查公差表为 IT14级 , 满足拉深工序对工件公差等级的要求。 判断拉深次数。 (1)计算毛坯直径 D 如图 1所示 ，料厚为1mm ，按中径计算。 h = (29.5 -0.5)mm = 29 mm d =(72.7 + 0.35（△/2） + 1)mm = 74 mm 工件的相对高度 h/d = 29mm/74mm=0.4 ，根据相对高度查得修边余量 △h =2mm 查无凸缘圆筒形拉深工件的毛坯尺寸计算公式为 : 2256.072.14r rd dH d D --+= 将 d = 74mm ，H = h + △h = (29 +2)mm = 31mm ，r = ( 8 + 0.5 ) = 8.5mm ， 代入上式得毛坯的直径为116mm 。 (2) 判断拉深次数 工件总的拉深因数 m 总 = d/D = 74mm/116mm = 0.64 。毛坯的相对厚度 t/D = 1mm/116mm = 0.0086。 用式t/D ≥0.045(1-m)判断拉深时是否需要压边 因0162.064.01(045.0)1(045 .0=-=-）m
目录 一、零件的工艺性分析 (2) 二、制定工艺方案 (3) 三、主要工艺参数的计算 (3) 四、排样及材料利用率的计算 (4) 五、冲压力的计算、压力中心的确定、压力机的选择 (6) 六、模具的总体设计 (8) 七、工作零件的尺寸的计算 (9) 八、标准件的选用 (16) 九、工作零件加工的工艺过程 (19) 十、冲压工艺卡片 (21) 十一、模具的装调和模具的制造注意事项 (22) 十二、总结 (24) 十三、参考文献 (25)
一零件的工艺性分析 零件名称：无凸缘圆筒件 生产批量：大批量 材料：10钢 材料厚度：2mm 冲裁件的工件是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般地讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该工件的冲压工艺性好，否则，该工件性能就差。当然工艺性的好坏是相对的，她直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实用性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。零件尺寸公差无要求，故按IT14级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该工件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。材料为10钢，厚度为2mm. 二制定工艺方案
一般对于这样的工件，通常采用先落料，后拉深的加工方法，采用这种方法加工的工件外观平整毛刺小产品质量高。由于该工件的生产批量为大批量生产，如果把二道工序放在一起，可以大大提高生产效率并减轻工作量，节约能源，降低成本，而且可以避免原有的加工方法中将手伸进模具中的问题，对操作者的安全很有利。，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大，则适合落料-拉深复合冲压，因此只需一副模具，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。所以采用复合模生产。 三 主要工艺参数的计算 1.毛坯尺寸的计算 D=2256.07 2.14r rd dh d --+ =221356.0701372.12870470X X X X X --+ ≈105 则毛坯的直径D=105mm 3.确定是否加修编余量 根据冲压件相对高度：4.07028==d h ＜0.5 可以不考虑加修边余量。 4.确定是否需要压边圈
恩施职业技术学院 课程设计 课程名称_ 冲压工艺与模具设计 _ 题目名称带凸缘筒形件首次拉深设计 学生学院恩施职业技术学院 专业班级模具设计与制造091261班 学号 09126152 学生姓名夏满 指导教师黄雁飞 20 11 年05 月12日
设计目录 设计目的 通过此次拉深模实际旨在让我们了解一般拉深模的设计思路，设计歩骤，把课堂上的理论知识综合起来，提高我们对模具设计的认知能力，进而能独自设计出来一套模具。 任务书………………………………………………………………………………………………………………………. 一，工艺分析…………………………………………………………………………………………………………………… 1，冲压工艺方案的确定2，工艺流程 二，工艺参数计算……………………………………………………………………………………………………………. 1，修边余量的计算 2，初算毛坯直径 3，判断能否一次拉出 4，计算拉深次数及各工序的拉深直径 5，首次拉深凹模、凸模圆角半径的确定 6，毛坯直径的调整 7，第一次相对高度的校核 8，计算以后各次拉深直径 9，画出工序图 三，零件的排样及压力机吨位的选择……………………………………………………………………………… 1，零件的排样 （1）零件排样 （2）一个歩距范围内的材料利用率 2，压力机吨位的选择 （1）冲裁力的计算 （2）压边力的计算 （3）拉深力的计算 （4）卸料力的计算 （5）总压力 四，模具的结构形式及模具工作部分尺寸的计算…………………………………………………………… 1，模具的结构 2，卸料弹簧的选取 3，模具工作部分尺寸的计 （1）落料模 （2）拉深模
题目：如图，求图示的筒形件的毛坯展开尺寸， 拉深次数，各次成品尺寸。 材料：10号钢。 料厚：2mm 。 附表：采用或不采用压边圈条件 解：由题意及图可知，此工件料厚21m m m m δ=>，因此零件按中线尺寸计算。即 圆筒直径D=28mm ，圆角半径r=4mm ，h=75mm 。 1、 在实际计算中，要增加修边余量h ?， 由 75 2.728 h D ==，查表8-15得 当H=50~100mm 时，2~6h m m ?=取6h m m ?=。 2、 计算毛坯展开尺寸 如图，d=28mm ，h=75mm ，81H h h m m =+?=，r=4mm 。 由公式8-54得 D = 814 = - 98.26m m = 3、 确定是否采用压力圈 2 1001002.035 98.26 t D ?= ?= 略大于2，为保证拉深件质量，根据上面附表，第一次拉深时，采用压边圈。 查表8-14得，第一次许用极限拉深系数[]10.5m =，
由[]11d m D =得，[]110.598.2649.13d m D mm ==?= 1 2 1001004.071.5 49.13 t d ?= ?= >，由上面附表知，不需要压边。 随着D 减小，100t D ?增大，以后各次都不需要压边。 4、 确定拉深次数 由 2100100 2.03598.26 t D ?= ?=，查表8-14得 首次拉深的极限拉深系数 []10.5m =。 工件总的拉深系数 280.28598.26 d m D = = = 因[]1m m <，故工件不能一次拉深成形。 由表8-14得，第二、三、四、五……次的极限拉深系数 []20.75m =，[]30.78m =，[]40.82m =，[]50.85m =…… [][][]1230.50.750.780.2925m m m m =??=> [][][][]12340.50.750.780.820.24m m m m m =???=< 需要进行四次拉深。 5、 确定各次拉深系数 由各次的拉深极限系数，算出各次拉深系数 []11d m D = ，[]221 d m d = ，[]332 d m d = ，[]443 d m d = ， [][][][]412340.2498.2623.57d m m m m D mm ==?=， 显然423.5728d mm mm =<，说明允许的变形未用足。 为保证428d d m m ==，应对各次的拉深系数做适当调整，使其均大于相应的极限拉深系数。 经计算调整后，各次实际拉深系数为 10.56m =，20.78m =，30.80m =，40.82m =， 则调整后各次拉深直径为 110.5698.2655d m D m m ==?= ()155257d m m '=+=
目录 摘要............................................................................ I Abstract........................................................................... II 引言. (1) 1 拉深件的工艺性分析 (4) 1.1 分析工件的冲压工艺性 (4) 1.1.1 工件形状 (4) 1.2 LY12材料的化学成分和机械性能 (5) 1.2.1 材料的化学成分 (5) 1.2.2 材料的机械性能 (5) 2 拉深工序计算 (6) 2.1 梯形筒形件的拉深工序计算原则 (6) 2.1.1 阶梯形件的拉深方法和原则 (6) 2.1.2 阶梯形件拉深工序计算程序 (7) 2.2 必要的工序计算 (7) 的确定 (7) 2.2.1 修边余量 2.2.3 判断能否一次拉成 (9) 2.2.4 计算拉深次数及各次拉深直径 (10) 2.2.5 计算该次拉深高度 (10) 2.2.6校核第一次拉深相对高度 (11) 2.2.7 计算小径26.5mm处的拉深次数和拉深高度 (11) 2.2.8 画出拉深工序图如下： (12) 3 工序压力计算和压力机的选择 (13) 3.1 压力机的选择原则 (13) 3.2 落料拉深工序压力计算 (13) 3.2.1 排样，裁板 (13) 3.2.2 计算落料拉深复合工序压力 (14) 3.2.3 初选压力机 (14) 3.2.4 校核压力机的电动机功率 (15) 3.3 二次拉深工序压力计算 (17) 3.3.1 计算二次拉深工序压力 (17) 3.3.2 初选压力机 (17) 3.3.3 校核压力机的电动机功率 (17) 3.4三次拉深工序压力机计算 (18) 3.4.1 计算三次拉深工序计算 (18) 3.4.2 初选压力机 (18)
冷冲模课程设计说明书 无凸缘筒件的模具设计 第1章概论 (1) 冲压模具在制造业的地位 (1) 冲压模具的历史发展与现状 (1) 第2章工艺方案分析及确定 (2) 冲压件工艺分析 (2) 2.1.1 产品机构分析分析 (2) 冲压工艺的确定 (3) 第3章模具结构的确定 (4) 坯料尺寸计算 (4) 排样 (5) 各工序尺寸计算 (6) 压力计算与设备选择 (9)
拉深模工作零件设计与计算 (9) 卸料弹簧计算 (10) 压边的橡胶计算 (11)
第4章模具结构的确定 (12) 模具的形式 (12) 定位装置 (12) 导向零件 (12) 模架 (13) 第5章落料拉深模具结构图 (14) 第6章二、三次拉深模具结构图 (15) 第7章模具零件的加工工艺过程 (16) 结束语 (18) 参考文献 (19)
第1章概论 冲压模具在制造业的地位 冲压是使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工称为冷冲压。 模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。 模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧钢钢板或钢带为坏料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。 冲压模具的历史发展与现状 模具的出现可以追溯到几千年前的陶瓷烧制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。19世纪，随着军火工业、钟表工业、无线电工业的发展，模具开始得到广泛的使用 20世纪50年代中期以前，模具设计多凭经验，根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具，但对所设计模具零件的机械性能缺乏了解。20世纪70年代至今计算机逐渐进入模具生产的设计、制造、管理等各个领域，使得模具设计、加工精度与复杂性不断提高，模具制造工期不断缩短。
钣金成型课程设计说明书宽凸缘拉深件模具设计（一） 院系航空航天工程学部（院） 专业飞行器制造工程 班号0403102 学号2010040301056 姓名韩开丞 指导教师刘占军 沈阳航空航天大学 2013年11月
摘要 随着国防工业的大力发展，对机械模具的要求越来越高，对工件工序安排、材料选取与、工艺设计和设备制备等环节都提出了更高的要求。 本课程设计的题目为宽凸缘拉伸件成型，在设计中，先分析了20号钢的工艺特点，接着对成型件进行了工序方案的确定（工序有落料和三次拉深）。然后确定了模具种类，并设计出了每道工序的加工尺寸。 根据加工工序尺寸和相应标准，设计出了每道工序的各个模具零件的尺寸。重点对落料和首次拉深的复合模进行了设计，该模具采用先落料再拉深；文中分别对其进行了刃口尺寸计算、冲压力计算、压力机选取、毛坯值计算、压边圈设计和凸凹模等一系列零件设计。 还用计算机软件绘制了一些列图纸，用到了CATIA、AUTOCAD绘图软件；最后生成了复合模具的装配图、零件图数张，供参考。 关键词落料拉深尺寸计算凸凹模装配图
目录 第1章冲压工艺性及方案设计 (1) 1.1冲压件工艺分析 (1) 1.2预定工艺方案 (1) 1.2.1工艺方案分析 (1) 第2章主要工艺计算过程 (2) 2.1确定修边余量 (2) 2.2计算毛坯直径D (2) 2.3确定拉深次数 (2) 2.4拉深工序圆角半径的确定 (4) 2.5毛坯直径修正 (4) 2.6计算以后各次拉深高度 (5) 2.7落料件工序尺寸 (6) 2.8各工序的工件相关尺寸 (6) 2.9绘制工序图 (7) 第3章冲压力计算 (11) 3.1落料成型时冲裁力计算 (11) 3.2压边力计算 (11) 3.3拉深力计算 (12) 第4章压力机选择 (13) 第5章模具刃口尺寸 (14) 5.1凸、凹模间隙设计 (14) 5.1.1落料成型凸、凹模间隙计算 (14) 5.1.2拉深成型凸、凹模间隙计算 (14) 5.2凸、凹模刃口尺寸和公差的确定 (14) 5.2.1落料凸、凹模刃口尺寸计算 (14) 5.2.2拉深刃口尺寸计算 (15) 5.3各工序的模具刃口尺寸汇总如下 (17) 第6章板料毛坯值计算 (18) 第7章凸、凹模的材料及工艺性能选择 (19) 7.1复合模具凸凹模 (19) 7.2第一次拉深 (19) 7.3第二次拉深 (19) 7.4第三次拉深 (19) 第8章压边圈设计 (20) 8.1首次拉深压边圈设计 (20) 8.2第二次拉深压边圈设计 (20) 8.3第三次拉深压边圈设计 (20) 第9章上下模座的设计 (21) 9.1上模座的设计 (21)
正文 如下图1所示拉深件，材料为08钢，厚度0.8mm，制件高度70mm，制件精度IT14级。该制件形状简单，尺寸小，属普通冲压件。试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
图1 一、冲压件工艺分析 1、材料：该冲裁件的材料08钢是碳素工具钢，具有较好的可拉深性能。 2、零件结构：该制件为圆桶形拉深件，故对毛坯的计算要。 3、单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。 4、 凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。 5、 尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。 查公差表可得工件基本尺寸公差为： 74.0050+φ 74.0070+ 3.005+R 25.008.0+ 二、工艺方案及模具结构类型 1、工艺方案分析 该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用单工序模生产。 方案二：落料+拉深复合，后拉深二。采用复合模+单工序模生产。 方案三：先落料，后二次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。 方案四：落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。 方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，成本较低。方案三也只需要二副模具，制造难度大，成本也大。方案四只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。 2、主要工艺参数的计算 (1)确定修边余量 该件h=70mm，h/d=70/50=1.4,查《冲压工艺与模具设计》表4-10 可得mm h8.3 ? = 则可得拉深高度H H=h+h?=70+3.8=73.8mm (2)计算毛坯直径D 由于板厚小于1mm，故可直接用工件图所示尺寸计算，不必用中线尺寸计算。 D=2 257 dH d- + - dR .0 72 .1 4R =2 25 ? - ? 50? ? + 4 ? - 73 50 .0 57 50 5 72 8. .1 ≈ mm 130 (3)确定拉深次数
无凸缘圆筒形件的落料——拉深复合模具设计 绪论 毕业设计是为了模具设计及制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要环节。目的就是为了运用我们所学课程的理论和生产实际知识，进行一次模具设计的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。冲压模具设计通过收集资料、工艺分析、工艺计算、确定冲模的结构设计，各个零部件的设计、绘制模具总装配图、零件图，最后完善和书写设计说明书，终于完成整个的设计过程。 目前，我国冲压技术及先进工业发达国家相比还有一定差距，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面及工业发达国家尚有相当大的差距。导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面及先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在
现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。 一、冲压成形理论及冲压工艺 加强冲压变形基础理论的研究，以提供更加准确、实用、方便的计算方法，正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸，解决冲压变形中出现的各种实际问题，进一步提高冲压件的质量。 研究和推广采用新工艺，如精冲工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其他高效经济的成形工艺等，进一步提高冲压技术水平。 二、模具先进制造工艺及设备 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，形成先进制造技术。模具先进制造技术主要体现如下方面： 1.高速铣削加工普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数。高速铣削
模块五带凸缘筒形件的拉深
一、项目导入（10分钟） 可采用拉深成型工序完成的零件的形态多种多样，通过本章节的学习，同学们已经掌握了圆筒形拉深件的拉深工艺及模具设计，那么除圆筒形拉深件以外，其他形态拉深件的成型方式是怎么样的呢？在本模块中将介绍典型的带凸缘筒形件的拉深工艺。 知识讲解（90分钟）。 4.5 带凸缘筒形件拉深 有凸缘筒形件的拉深变形原理与一般圆筒形件是相同的，但由于带有凸缘(图4-43)，其拉深方法及计算方法与一般圆筒形件有一定的差别。 1.有凸缘圆筒形件一次成形拉深极限 有凸缘圆筒形件的拉深过程和无凸缘圆筒形件相比，其区别仅在于前者将毛坯拉深至某一时刻，达到了零件所要求的凸缘直径d t 时拉深结束；而不是将凸缘变形区的材料全部拉入凹模内。所以，从变形区的应力和应变状态看两者是相同的。
图4-43有凸缘圆形件与坯料图图4-44拉深时凸缘尺寸的变化
图 4-46宽凸缘零件的拉深方法 分钟） 对右图中的带凸缘筒形件进行拉深工艺分析？确定拉深件的工艺方案，完成工艺计算?
查表得工件第一次拉深的最大相对高度 m 查表得第一次拉深时的拉深系数 1
推杆; 12-推板；13-紧固螺钉； 14-紧固螺栓； 15-空心垫板； 16-压边圈；螺母； 18-下模座 压边力的计算： 22 1[(2)]4 Y A F D d r P π=-+ 查表。计算得： 22 [152(7229.6)]334.8,40.8()0.8(15280)29.6 A KN D d t π=-+??==-=-?=其中r 6）压力机吨位的选择 203.934.8238.7KN F F >+=+=压拉
新余学院课程设计任务书 2．模具整体方案设计：包括零件的工艺分析、模具类型的确定、压力中心计算、毛坯尺寸计算、压力机选择等。
第一章概述 一、模具概述 模具是高新技术产业的一个组成部分，是工业生产的重要基础装备．用模具生产的产品，其价值往往是模具价值的几十倍。模具技术是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技术，涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用．是冶金、材料、计量、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、检测等诸多工种共同打造的系统工程。用模具生产制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度等特点，这是其他任何加工制造方法所不及的。目前，模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业，模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重要标志之一。 二、冷冲模具工业的现状 到了21世纪．随着计算机软件的发展和进步．CAD／CAE／CAM技术日臻成熟，其现代模具中的应用越来越广泛。目前我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，仍具有较大的差异，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具。目前仍主要依靠进口。而一些低档次的简单冲模，则已供．过于求，市场竞争非常激烈。 三、冷冲模具的发展方向 发展模具工业的关键是制造模具的技术、相关人才以及模具材料。模具技术的发展是模具工业发展最关键的—个因素，其发展方向应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、质量好”和“价格低”的要求服务。为此，急需发展如下：1．全面推广模具CAD／CAM／CAE技术：：随着微机软件发展和进步，普及CAD ／CAM／CAE技术的条件已基本成熟，各企业需要加大CAD／CAM技术培训和技术服务的力度，同时进一步扩大CAE技术的应用范围。 2．模具扫描及数字化系统：高速扫描机和模具扫描系统具备从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，这样可以大大缩短模具研制制造周期。 3．电火花加工：电火花加工(EDM)虽然已受到高速铣削的严峻挑战，但其固有特性和独特的加工方法是高速铣削所不能完全替代的。 4．优质材料及先进表面处理技术：选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。 5．模具研磨抛光将自动化、智能化：模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，提高模具表面质量是重要的发展趋势。
设计题目：宽凸缘圆筒形件拉深模具设计。 设计与计算步骤： 1. 拉深工艺计算 （1）修边余量的确定 查表4-2（来自《冲压模具课程设计指导与范例》——化学工业出版社，以下所查各表均出自此）得修边余量?R=4.3 （2）毛坯尺寸的计算 查表4-4，知其中1d =72，2d =78，3d =84，4d =109.6，r=3，h=32 计算出D=152mm 。 （3）确定拉深次数和拉深系数
查表4-9得工件第一次拉深的最大相对高度11/0.6h d = 查表4-10得第一次拉深时的拉深系数10.51m = /0.487h d =<11/0.6h d =,所以工件可一次拉出。 2. 拉深力的计算 查表4-19. 13 3.14722410 1.1203.9l b F d t k KN πσ==????= 3. 压边力和压边装置的设计 查表4-11，确定此拉深工艺需要采用压边圈，采用弹性压边装置 t d 11-推杆; 12-推板；13-紧固螺钉； 14-紧固螺栓； 15-空心垫板； 16-压边圈； 17-螺母； 18-下模座
压边力的计算： 221[(2)]4 Y A F D d r P π = -+ 查表4-27、4-28。计算得： 22[152(7229.6)]334.8, 49.6 Y A F KN π = -+??===其中r 4.压力机吨位的选择 203.934.8238.7KN F F F >+=+=压拉 压力机行程应满足：S>2.5h 100mm =工件 根据表9-9，选择压力机型号J23-80。 其主要技术规格如下。 KN mm mm mm mm ?公称压力：1000最大装模高度：480工作台尺寸：7101080连杆调节量：100滑块行程：130 5.拉深模结构设计 （1）拉深凸、凹模圆角半径 a. 凹模圆角半径r 9.6A === b.凸模圆角半径(0.6~1)0.89.67.68T A r r ==?= （2）拉深凸、凹模间隙 查表4-32，取单边间隙Z/2=2.2mm （3）凸、凹模工作零件尺寸计算 A 0.12 A max 00 00T max T 0.08 0.08 D (0.75)80d 0.75Z 75.6 D D δδ++---=-?==-?-==凹模尺寸凸模尺寸（）（80-0-4.4） 其中A T δδ、由表4-34查取。