南京农业大学工学院
课程设计说明书
题目：拖拉机甩油盘零件拉深工艺模具设计
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指导教师：
教学单位：
2011年9月15日
目录
一．工件图 (2)
二．毛坯尺寸的确定 (2)
三．审图及工艺性分析 (3)
四．工艺方案的确定 (3)
五．拉深工艺的计算 (3)
六．拉深模零件的设计计算 (4)
七．标准件的选用 (6)
八．非标准零件的设计 (6)
九．小结 (11)
十．参考文献 (12)
一 工件如下图所示
材料是A3 料厚是1.2mm 生产批量是大批量
二 毛坯尺寸的确定
通过利用UG6.0绘图软件，对零件进行三维建模如下：
利用软件球的表面积23978.12595mm A
毛坯尺寸mm A
D 12640==π
三 审图及工艺性分析
如上图所示，工件为无凸缘阶梯锥形零件，有一个孔，有两个圆角需要加工。
材料为A3，其性能相当于Q235A ，具有良好的塑性和韧性以及延伸性，厚度为
1.2mm ，未注公差为IT14级，很适合进行拉深工艺。
四 工艺方案的确定
经过分析，可以进行单工序模一次拉深成型，模具结构简单。
拉深成本较低，
操作方便，可以满足设计要求。
因为D t X100%=126
2.1X100%=0.9%<1.5%，查表可知，需要用压边圈结构 五 拉深工艺的计算
1，拉深系数及拉深次数的计算
（1）拉深系数的确定
由于相对厚度D t X100=0.9,查表可知，无凸缘带压边圈时的极限拉伸系数
是0.55.
（2）拉深次数的确定 285.02
/)6496(142/)96105(14252211=+++-=+d h d h 而294.02/)64105/(25=+=d
h >0.285 相对高度︒︒=≤80~503.0~25.0α和d
h 的低锥形件，对于不带凸缘的锥形件可以适当增加毛坯尺寸，通常这类工件只需一次拉深成型。
2，拉深力的计算
极限拉深系数为0.55.查表可知K 取1
拉深力KN K dt F b 256.15814002.110514.3=⨯⨯⨯⨯==σπ
A3为软钢，且t>0.5,查表可知，P 取2.3
压边力KN P AP F Y 26])2
6496()296105[(22=+-+==π 故KN F F F Y Z 256.18426256.158=+=+=
3，初选压力机
对于浅拉深
()KN F F Z 96.257~32.2304.1~25.1=≥压
初选压力机的公称压力为400KN
六 拉深模零件的设计计算
1，凸，凹模间隙的计算
间隙过小会增加摩擦力，使拉深件容易拉裂，且易擦伤制件表面，降低模具
寿命，间隙过小则对坯料的矫直作用小，影响制件的尺寸精度。
根据拉深时是否
采用压边圈和制件的尺寸精度，表面粗糙度要求合理确定。
此拉深模采用压边装置，一次拉深就能成型，故间隙为
()m m 2.11.1~1==t Z
2,凸，凹模圆角半径的计算
工件所给尺寸为内壁尺寸，故计算以凸模为基准，凸模的圆角半径应与工件
相同。
mm R r r r p p p 3321====
由公式可知：()d p r r 0.1~7.0=
则凹模圆角：
mm 75.38
.03321==
==d d d r r r 3,凸，凹模工作尺寸的设计计算
未注公差为IT14级
工件尺寸如下：
087.00
105+φ
=∆+=-0
min )4.0(p d d p δ0021.0-03.105
()=+∆+=d Z d d d δ
0min 24.0021.0043.107+ 087.0084+φ
=∆+=-0min )4.0(p
d d p δ0021.0-03.84 ()=+∆+=d Z d d d δ
0min 24.0021.0043.86+ 074.0064+φ
=∆+=-0min )4.0(p
d d p δ0019.0-03.64 ()=+∆+=d Z d d d δ
0min 24.0019.0043.66+
4，拉深模具其他零件的设计与选用
（1），压边圈的设计
压边圈的外形尺寸和凹模尺寸相同，压边圈的材料与凸，凹模一致，热处理
硬度略低于凸，凹模的硬度。
5，拉深模闭合高度的计算
t S H H H H H x y a s +++++=
=45+100+30+55+（20~30）+1.2
=251.2~261.2
取H=255
s H ——上模座厚度
a H ——凹模厚度
y H ——压边圈厚度
x H ——下模座厚度
S ——安全距离 一般去20~30mm
t ——工件厚度
6，压力机的选择
根据压力机的初步选择及预算拉深模的闭合高度H=255mm ，同时压力机行程
应满足工件h S 5.2≥=62.5mm
故查表，选择压力机的型号为JH23-40
最大闭合高度是330mm
七 标准件的选用
1，标准模架的选择
（1），标准模架的选用依据凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模的周界尺寸
为L=126mm,取L=160，B=L=160mm
（2），由于计算的闭合高度是255mm ，根据模架选择原则，决定选择中间导柱模
架，又由于本套模具为拉深，所以凹模高度受拉深件高度的影响必然有所增加，
综上，选择的标注模架的参数是：
D 0=160
上模座尺寸 45160⨯
下模座尺寸 55160⨯
参考闭合高度210~255
导柱尺寸20032⨯
导套尺寸4311032⨯⨯
2，其他标准件的选用
除了标准模架之外，还有螺钉，销钉，定位零件，顶杆等标准零件，这些零
件的选用全部根据参考资料提供的选择原则和标准尺寸，并根据具体的模具设计
尺寸和形状，做出了具体的选择，标准零件的信息，将在装配图中给予标准。
八 非标准零件的设计
1，凹模的设计
根据压力机及选择的标准模架，零件图如图所示，考虑到加工的零件尺寸较
大，而且一般来说在模具的各个部件中，凹模对整个模具的尺寸精度，生产效率
以及加工零件的精度都有很大影响，因此，在进行模具设计中应该着重考虑凹模
的结果及尺寸的设计，同时零件具有圆角，所以，在设计凹模时，不仅要考虑到能承受较大的冲击力，应有一定的厚度；还要考虑加工的难以程度，应该将凹模分两部分设计。
凹模的结构及尺寸如下：
2，凸模的设计
由于此零件给定的时内侧尺寸，因此，设计模具时应以凸模为设计基准，凸模的圆角应与零件的圆角相同，凸模的主体结构层次也应根据零件尺寸确定，同时考虑到定位，加工，装配以及加工精度等因素，凸模设计结构及尺寸如上图所示。
凸模有一个M8的螺钉固定，同时中心设计一通孔，最重要的是有此孔的存在可以有效地防止卸料时形成真空影响卸料效率。
3，压边圈的设计
需加工的零件毛坯尺寸较大，而且压边圈在本次设计中，一方面要起到压边圈的作用，提供较大的压边力，另一方面还需要提供定位限位装置，此作用是压边圈与三个M6的圆柱螺钉结合作用，起到定位作用，由此设计压边圈的结构及尺寸如下图所示:
模具的主体结构
凹模外部 11导套 12凸模 13压边圈
根据以上的分析与计算，通过为期两周的努力，最终设计确定了指导老师所要求的阶梯锥形拉深模具的结构，根据拉深模结构形式，把模具结构图画出，如下图所示。
通过分析得出其结构较合理，毛坯拉深成工件能满足产品的技术要求。
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定位螺钉区域内，弹性压边圈将毛坯压住，然后凸凹模合模，压紧，保压，开模，最终完成工件的拉深。
模具采用倒装形式，方便在空间位置较大的下模部分安装和调节压边装置。
九小结
通过对不带凸缘阶梯锥形的拉深模具的设计，计算，使我对拉深模的设计流程有了更深刻的了解，包括零件的工艺分析，工艺方案的确定，模具结构的形式的选择，必要的工艺计算，主要的零件设计，压力机的选择，总装配图及零件图
的绘制。
在设计过程中，有些数据，尺寸是一点也马虎不得的，只要一个数据有误，就得全部的改动，使设计难度大大的增加，在这次设计中，我感觉要完成设计不仅要有扎实的专业知识，还要有过硬的计算机的基础保障，才能很好的完成这次设计。
所以我们今后的学习中不仅要学习好应该所学的，还要尽可能多的去扩展我们其他方面的领域，只要这样我们才能做得更好。
十参考文献
1、韩永杰主编. 冲压模具设计[M ]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社 2008
2、赵伟阁主编. 模具设计[M ]. 西安:西安电子科技大学出版社, 2006
3、冷俊峰主编. 模具机械制图[M ]. 武汉:华中科技大学出版社, 2008
4、胡敬佩主编. 冲压工识图[M ]. 北京:化工工业出版社, 2009。
