落料拉深模具课程设计

项目设计设计过程设计结果一、工艺分析如图所示为无凸缘拉深件，生产批量为大批量，材料为10刚，板料厚度2mm。

该制件是典型的无凸缘简形件，φ36尺寸精度为IT14级，要求不高，其余结构规则，形状简单，零件的底部圆角R3 > t=2mm，满足拉深工艺要求，综上分析零件拉深工艺性良好。

图1综上分析零件拉深工艺性良好二、工艺计算（1）毛坯尺寸计算因为t=2>1，应按中间尺寸计算1)确定修边余量δ，根据制件的相对高度h/d,即（80-1）/（36+2）=2.07 ,查表3~1得δ=5mm2)确定毛坯尺寸，因为工件为无凸缘简形件，查表3~4得D=224 1.720.56dH rdd r+--三、确定工艺拉深方案经过以上工艺计算，零件冲压基本工序如图所示，零件首先需要由条料落料，制成直径118mm的圆板（a）所示，经过四次拉深，如图（b）~（c）所示，因为末次拉深直径精度为IT14，普通拉深可以实现，不需整形工艺，最后按进行修边，如图f所示考虑模具寿命，制造维修方便，以及拉深件的质量，确定拉伸工艺方案如下：四、第一次拉深模具设计由以上工序图可知，第一次拉深模为单工序拉深模，工序件及毛坯尺寸如图所示毛坯第一次拉深目录一、工艺分析二、工艺计算（1）毛坯尺寸计算（2）确定拉深系数（3）工件尺寸计算1）各道工序拉深直径2）各道工序凸凹模圆角半径3）各道工序拉深深度凸模和凹模工作部分尺寸及制造公差确定（4）确定工序数三、确定工艺拉深方案四、选择模具结构类型，以第一次拉深模具设计为例五、拉深力、压边力计算和设备初选（1）拉深力计算（2）压边力计算（3）初选压力机。

落料拉深复合模设计湖南工学院课题落料拉深复合模设计专业模具设计与制造班级学生姓名指导老师2006年12月29日说明计算内容一、任务书………………………………二、工艺分析……………………………三、工艺方案的确定……………………四、工作原理……………………………五、工艺设计……………………………六、模具结构设计………………………七、总结…………………………………八、参考文宪……………………………共 19 页第 1 页说明计算内容第一部分:《冷冲模工艺及模具设计》课程设计任务书一、目的及意义:本课程是冷冲压工艺及模具设计～结合一个比较简单的冲压零件～综合运用本课程及以前所学课程的理论知识～独立设计出一套冷冲模具～能使学生得到模具设计的初步训练。

通过本课程设计～进一步提高学生利用技术资料、运算和绘图设计能力～为毕业设计打下良好的基础。

二、设计时间:二周三、设计题目:落料、拉伸复合模设计给定条件:冲压零件图及模具装配简图如下图示。

材料:08钢厚度:0.5mm落料、拉深复合模共19 页第2页说明计算内容四、设计工作量:1、模具装配图:1张,1号图,,2、主要零件图:凸模、凹模及凸凹模零件图各一张,3、设计说明书一份。

五、设计步骤:1、收集和分析原始资料:1 ,、冲压件的图纸和技术条件,2 ,、冲压件的生产纲领,3 ,、冲压件的工艺规程,4 ,、有关冲模标准件的资料,5 ,、现存模具结构资料。

2、确定模具类型及结构形式:根据已确定的最佳工艺方案确定冲模的类型是简单模、连续模、或复合模。

3、进行必要的计算主要指进行冲模工作部分尺寸、压力中心和选用弹簧的计算及确定模具闭合高度。

4、绘制模具总装图5、绘制模具零件图共 19 页第 3页说明计算内容六、设计要求:要求方案选择合理～图样正确、清楚、整洁～符合国家有关制图标准。

整理出设计计算说明书～列出计算过程和结果～并进行讨论和分析,计算结果要求准确全面～有关数据要标明出处。

落料模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握落料模具的基本结构、工作原理及其在工业生产中的应用；2. 了解落料模具的材料选择、设计要点和制造工艺；3. 掌握落料模具的安装、调试和维护方法。

技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行落料模具设计的能力；2. 提高学生实际操作落料模具加工设备，进行模具调试和维修的技能；3. 培养学生分析并解决落料模具使用过程中出现问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对落料模具设计和制造工作的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高学生的团队合作精神；3. 增强学生对我国制造业的认识，树立产业报国的信念。

课程性质：本课程为专业技术课程，结合理论与实际操作，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。

学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的专业基础知识，对模具设计与制造有一定了解，具备一定的自主学习能力和动手操作能力。

教学要求：教师应结合学生特点，采用讲授、实践操作和案例分析相结合的教学方法，引导学生主动参与，提高学生的实际操作能力和分析解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生达到上述课程目标，为将来的职业生涯打下坚实基础。

二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容如下：1. 落料模具概述- 了解落料模具的分类、结构及其在工业生产中的应用。

- 教材章节：第一章 绪论2. 落料模具材料及设计要点- 学习落料模具常用材料及其性能，掌握材料选择原则。

- 掌握落料模具设计的基本要求、要点及注意事项。

- 教材章节：第二章 落料模具材料及设计3. 落料模具制造工艺- 学习落料模具的加工方法、制造流程及工艺参数。

- 教材章节：第三章 落料模具制造工艺4. 落料模具的安装、调试与维护- 掌握落料模具的安装方法、调试技巧及维护保养知识。

- 教材章节：第四章 落料模具的安装与调试5. 落料模具设计实践- 运用CAD软件进行落料模具设计，培养学生的实际操作能力。

薁1.零件冲压工艺分析 羆1.1制件介绍 螄零件名称：自行车中轴碗 蒂材料：15钢（渗碳淬火78HRA ，层深0.3 mm ）莈料厚：2.5mm膃批量：大批量膂零件图：如图1所示蒇:门 CU 蚃 60 <G5T 7莀1.2产品结构形状分析芀由图1可知，产品为圆片落料、有凸缘筒形件拉深、圆片冲孔，产品结构简单对称，孔壁与制件直壁之间的距离满足L > R+0.5t （查参考书［1］第75页）的要求（L =（35-19）吃=8, R+0.5t= 3+0.5 星.5= 4.25）。

蚅1.3产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析蒃（1）尺寸精度35皐17，为IT12 ;①40第75，查［7］第17页表1-8,尺寸精度为IT13。

賺①零件图上的未注尺寸公差要求为IT13。

芁（2）冲裁件断面质量w 0.15mm 羇板料厚度为2.5，查［1］第49页表2.2，生产时毛刺允许高度为本产品在断面质量和毛刺高度上没有严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。

袂（3）产品材料分析袁对于冲裁件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。

本设计产品所用的材料是15钢，为优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经热处理后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。

另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以采用国家标准的板材，其冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。

肇（4）生产批量肆产品生产批量为大批量生产，适于采用冲压加工的方法，最好是采用复合模或级进模，这样将很大地提高生产效率，降低生产成本。

零件冲压工艺方案的确定蚁2.1冲压方案薆2.膀完成此工件需要落料、拉深、冲孔、切边四道工序。

其加工方案分为以下8种：蒈（1）方案一：落料一拉深一冲孔一切边。

肅（2）方案二：落料、拉深复合一冲孔一切边。

莂（3）方案三：落料、拉深复合-冲孔切边复合。

羇（4）方案四：落料、拉深、冲孔复合一切边。

专业课程设计说明书—冲压模具课程设计姓名：学号：班级：指导老师：日期：目录一、工艺性分析 (2)二、工艺方案的分析和确定 (2)三、主要工作部分尺寸计算 (7)四、零件尺寸设计选取 (9)五、压力机的校核 (13)六、设计总结 (14)参考文献 (15)一、 工艺性分析材料为Ly12M ，料厚为0.8mm ，大批量生产。

该零件为中等高度锥形件，其相对高度0.6hd= ，锥度37α=︒ ，板料相对厚度100 6.154 1.5tD⨯=≥ 则可以采用一次拉深成形。

拉深系数/5/130.3846m d D === 。

根据公式(1)tk m D≥- 判断其在拉深过程中是否起皱。

70.06154(1)(10.3846)0.0538580t k m D =≥-=⨯-=则该工件在拉深过程不会起皱。

根据制件的材料，料厚形状及尺寸在进行冲压工艺过程中设计和模具设计时应注意以下几点：1、 该工件为锥形拉深冲孔件，设计时应保证工件内尺寸的准确。

2、 冲裁间隙拉深凸凹模间隙的确定应符合制件的要求。

各工序凸凹模动作的行程应保证各工序动作的稳妥连贯。

二、 工艺方案的分析和确定（一）、工艺方案的分析根据制件的工艺性分析，其基本工序有落料，拉深，冲孔。

按其先后顺序组合可得到以下几种方案：1、 落料——拉深——冲孔2、 落料——冲孔——拉深3、 落料拉深——冲孔4、 落料拉深冲孔方案1、2属于单工序冲压，由于改件生产批量大且尺寸小，因此生产效率低。

方案3、4均属于复合工序，减少了工序数量。

方案4改成落料拉深冲孔复合，更减少了工序数量，提高了生产效率，故拟采用方案4.（二）、主要工艺参数计算 1．毛坯尺寸计算根据等面积原则计算该零件的毛坯尺寸。

首先将该零件分成圆、圆锥台两个简单几何体。

它们的面积分别如下：222211 3.14519.62544d A mm mm π⨯=== 212tan 37523tan 379.52d d h mm ︒︒=+=+⨯⨯≈ 2122359.52() 3.14()85.632cos372d d A l mm π︒++==⨯⨯≈毛坯展开尺寸11.6D mm ==≈ 查得拉深的修边余量1h mm ∆= 。

课程设计课程名称材料成型工艺及设计题目名称圆筒件的模具设计专业班级材控112 学号33311227学生姓名张孝富指导教师聂信天夏荣霞徐秀英2014年 9 月 25日目录课程设计任务书 (2)产品图及设计说明 (2)序言 (3)第1章制件的工艺性分析 (4)1.1 圆筒件工艺性分析 (4)1.2 零件工艺方案的确定 (4)第2章工艺方案的制定及分析比较 (5)第3章圆筒形拉深件工艺计算 (6)3.1 工艺尺寸的计算 (6)3.2 拉深力的确定 (8)3.2.1首次拉深 (8)3.2.2第二次拉深 (9)3.2.3第三次拉深 (9)3.2.4第四次拉深 (9)3.2.5确定压力中心 (10)3.3 拉深模间隙 (10)3.4 凸凹模工作部分的尺寸及公差的确定 (10)3.4.1第一次拉深 (10)3.4.2第二次拉深 (10)3.4.3第三次拉深 (11)3.4.4第四次拉深 (11)3.5 落料拉深复合模其它工艺计算 (11)3.6 排样图设计及材料利用率计算 (12)3.7 压边的橡胶计算 (13) (14)3.8 卸料装置的设计 (14)3.8.1刚性卸料装置 (14)3.8.2弹性卸料装置 (14)3.8.3橡皮的选用 (15)3.8.4卸料板 (15)3.8.5推件装置 (15)3.8.6卸料螺钉第4章模具结构的确定 (16)4．1模具的形式 (16)4.1.1 正装式特点 (16)4.1.2 倒装式特点 (16)4.2 定位装置 (16)4.3 卸料装置 (16)4.3.1 条料的卸除 (16)4.3.2 工件的卸除 (16)4.4 导向零件 (16)4.5 模架 (16)4．5．1标准模架的选用 (17)第5章编写工艺卡片 (17)结束语 (18)参考文献 (19)课程设计任务书题目名称圆筒件的模具设计专业班级材控112姓名张孝富学号产品图及设计说明零件简图：如右图所示。

名称：圆筒生产批量：大批量材料：30钢材料厚度：0.5mm要求设计此工件的落料拉深模。

目录序言 (2)第一部分冲压成形工艺设计 (5)Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 (5)Ⅱ冲压工艺性分析 (6)Ⅲ制定冲压工艺方案 (6)Ⅳ确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算 (10)第二部分冲压模具设计 (15)rⅡ计算工序压力，选择压力机 (16)Ⅲ计算模具压力中心 (19)Ⅴ、弹性元件的设计 (25)Ⅵ模具零件的选用 (27)Ⅶ冲压设备的校核 (29)Ⅷ其他需要说明的问题 (30)Ⅸ模具装配 (32)设计总结 (35)参考文献 (36)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（CADCAM)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、电加工以及其他特种加工相结合的时代。

模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。

本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。

零件简图：如右图所示生产批量：大批量材料：08钢材料厚度：2mm1.冲压件工艺性分析该工件属于典型圆筒形件拉深，形状简单对称。

所有尺寸均为自由公差，尺寸容易保证。

高度尺寸91mm可在拉深后采用修边达到要求。

2.冲压工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序。

可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后拉深。

采用单工序模生产。

方案二：落料—拉深复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：拉深级进冲压。

采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。

方案二只需一副模具，生产效率较高，尺管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。

方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操后不方便，加之工件尺寸偏大。

通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳。

3.主要设计计算（1）毛坯尺寸计算根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径DD=√￣（d2* d2+4*d2H-1.72rd2-0.56r*r）D=√￣(160*160+4*160*91-1.72*12*160-0.56*12*12)D=283.65 mm（2）排样及相关计算采用有废料直排的排样方式，相关如下示冲裁件面积A=∏*D*D/4=∏*283.65*283.65/4=63159平方毫米条料宽度B=D+2a+C=283.65+2*1.8+1=288.25 mma——侧搭边值，查冲压教程表2.5.2得最小侧搭边值a=1.8mmc——导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值查冲压教程表2.5.5得c=1步距s=D+a=283.65+1.5=285.15 mm式中a1——工件间搭边值，查冲压教程表2.5.2得a1=1.5mm一个步进距的材料利用率∩=A/BS*100℅∩=63159/288.25*285.15*100℅∩=76.8℅式中：A——一个步距内冲裁件的实际面积B———条料宽度S———步距（3）成形次数的确定该工件为简单圆筒形拉深件，求出拉深相对高度H/h=91/160=0.57。

课程设计说明书课程名称：冲压工艺与模具设计题目名称：落料拉深复合模设计班级：级班姓名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：20 年月日目录零件图一、零件冲压加工工艺性分析--------------------------------------31、毛坯尺寸计算-------------------------------------------------------------------------32、判断是否可一次拉深成形-------------------------------------------------------- 33、确定是否使用压边圈--------------------------------------------------------------- 44、凹凸模圆角半径的计算------------------------------------------------------------45、确定工序内容及工序顺序---------------------------------------------------------4二、排样图和裁板方案------------------------------------------ 41、板料选择--------------------------------------------------------------------------------42、排样设计--------------------------------------------------------------------------------4三、工艺参数的计算1、工艺力计算----------------------------------------------------------------------------62、压力机的选择-------------------------------------------------------------------------6四、模具设计1、模具结构形状设计------------------------------------------------------------------72、模具工作尺寸与公差计算--------------------------------------------------------7五、工作零件结构尺寸和公差的确定1、落料凹模板----------------------------------------------------------------------------82、拉深凸模--------------------------------------------------------------------------------93、凹凸模-----------------------------------------------------------------------------------9六、其他零件结构尺寸1、模架的选择----------------------------------------------------------------------------92、凹凸模固定板的选择--------------------------------------------------------------103、磨柄的选择---------------------------------------------------------------------------104、卸料装置-------------------------------------------------------------------------------105、推荐装置的选择------------------------------------------------------------------116、销、钉的选择---------------------------------------------------------------------117、模具闭合高度的校核------------------------------------------------------------11七、参考目录------------------------------------11零件名称：盖生产批量：大批量材料：Q235材料厚度：1mm学号尾数为0：落料模学号尾数为1，3，5：第一次拉深模学号尾数为2，4，6：第二次拉深模学号尾数为7，8，9：落料拉深复合模一、零件冲压加工工艺性分析材料：该冲裁件的材料1Cr18Ni9Ti是不锈钢，拉深强度和剪切强度较高。

专业课程设计说明书—冲压模具课程设计姓名：学号：班级：指导老师：日期：目录一、工艺性分析 (2)二、工艺方案的分析和确定 (2)三、主要工作部分尺寸计算 (7)四、零件尺寸设计选取 (9)五、压力机的校核 (13)六、设计总结 (14)参考文献 (15)一、 工艺性分析材料为Ly12M ，料厚为0.8mm ，大批量生产。

该零件为中等高度锥形件，其相对高度0.6hd= ，锥度37α=︒ ，板料相对厚度100 6.154 1.5tD⨯=≥ 则可以采用一次拉深成形。

拉深系数/5/130.3846m d D === 。

根据公式(1)tk m D≥- 判断其在拉深过程中是否起皱。

70.06154(1)(10.3846)0.0538580t k m D =≥-=⨯-=则该工件在拉深过程不会起皱。

根据制件的材料，料厚形状及尺寸在进行冲压工艺过程中设计和模具设计时应注意以下几点：1、 该工件为锥形拉深冲孔件，设计时应保证工件内尺寸的准确。

2、 冲裁间隙拉深凸凹模间隙的确定应符合制件的要求。

各工序凸凹模动作的行程应保证各工序动作的稳妥连贯。

二、 工艺方案的分析和确定（一）、工艺方案的分析根据制件的工艺性分析，其基本工序有落料，拉深，冲孔。

按其先后顺序组合可得到以下几种方案：1、 落料——拉深——冲孔2、 落料——冲孔——拉深3、 落料拉深——冲孔4、 落料拉深冲孔方案1、2属于单工序冲压，由于改件生产批量大且尺寸小，因此生产效率低。

方案3、4均属于复合工序，减少了工序数量。

方案4改成落料拉深冲孔复合，更减少了工序数量，提高了生产效率，故拟采用方案4.（二）、主要工艺参数计算 1．毛坯尺寸计算根据等面积原则计算该零件的毛坯尺寸。

首先将该零件分成圆、圆锥台两个简单几何体。

它们的面积分别如下：222211 3.14519.62544d A mm mm π⨯=== 212tan 37523tan 379.52d d h mm ︒︒=+=+⨯⨯≈ 2122359.52() 3.14()85.632cos372d d A l mm π︒++==⨯⨯≈毛坯展开尺寸11.6D mm ==≈ 查得拉深的修边余量1h mm ∆= 。