兩次正拉深模摘要摘要本論文通過拉深工件的正確分析，設計了一副兩次正拉深模。本設計詳細敘述了模具成型零件包括凸模，凹模及其他零件如壓邊圈、上模座、下模座等的設計與加工工藝過程，并對相關參數進行了必要的計算。主要的模具的設計部分作了詳細介紹。關鍵詞凹模凸模拉深模ABSTRACTINTHISPAPER,DRAWINGTHEWORKPIECETHROUGHTHECORRECTANALYSIS,DESIGNOFTHETWOISADRAWINGDIEDESCRIBEDINDETAILTHEDESIGNOFMOLDINGDIEPARTSINCLUDINGPUNCH,DIEANDOTHERCOMPONENTS,SUCHASBLANKHOLDER,THEMOLDBASE,MOLDBASE,SUCHASUNDERTHEDESIGNANDMANUFACTUREOFPROCESS,ANDTHERELEVANTPARAMETERSFORTHENECESSARYCALCULATIONSTHEMAINPARTOFTHEMOLDDESIGNDETAILKEYWORDSMATRIXPUNCHDAAWINGDIES兩次正拉深模I目錄1引言52對拉深件的參數分析621拉深件的工藝分析622拉深工藝方案的確定623旋轉體拉深毛坯尺寸的計算原則724壓力中心的計算73第一次拉深時模具的部分工作參數831拉深凸模尺寸的確定832凸模、凹模圓角半徑的確定933凸模、凹模之間間隙的確定934凸模、凹模工作部分尺寸的確定1035壓邊力、拉深力的計算114第二次拉深時模具的部分工作參數1341拉深凸模尺寸的確定1342底角頂件塊高度的確定1343凸模、凹模工作部分尺寸的確定1544拉深力的計算1745拉深壓力機的選用175模具其他零件的設計1851模具的組成1852模具的特點1853彈性元件的選擇1854定位方式的選擇1855固定板的設計1856拉深模閉合高度的設計和計算1957模具的固定與連接零件1958拉深模在壓力機上的安裝1959模具總體結構草圖196拉深工藝的輔助工序2061潤滑2062熱處理2163酸洗217心得與體會228參考文獻23兩次正拉深模II1引言隨著我國經濟的發展，模具對于現代工業來說是十分重要的，尤其是沖壓技術的應用。在國民經濟各部門中，幾乎都有沖壓加工生產，它不僅與整個機械行業密切相關，而且與認民的生活息息相關。沖壓工藝與沖壓設備正在不斷地發展，特別是精密沖壓。高速沖壓、多工位自動沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發展，把沖壓技術水平提高到了一個新高度新型模具材料的采用和鋼結合金、硬質合金模具的推廣，把各種表面處理技術的發展，沖壓設備和模具結構的改善及精度的提高，顯著的延長了模具的壽命和擴大了沖壓加工的的工藝范圍。模具是制造業的重要工藝基礎。由于在國外，特別是工業發達國家，起步早，底子厚，科研水平發達，生產能力強，處于成熟穩定的發展狀態。在我國，雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產業。直到20世紀80年代后期，中國模具工業才駛入發展的快車道。近年，我國除了引進國外的先進技術外，自主研發與制造能力也在突飛猛進地發展，不僅國有模具企業有了很大發展，三資企業，鄉鎮個體模具企業的發展也相當迅速。隨著近代工業的發展，對沖壓提出了越來越高的要求，因而也促進了沖壓技術的發展。沖模是實現沖壓生產的基本條件，在沖模的設計和制造上，目前正朝著以下兩個方面發展一方面，為了適應高速、自動、精密、安全等大批量現代化生產的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命、自動化方向發展。另一方面，為了產品更新換代和試制或小批量生產的需要，鋅基合金模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造工藝也得到迅速發展。由于沖壓工藝具有生產效率高、質量穩定、成本低以及可加工復雜形狀工件等一系列優點，在機械、汽車、輕工、國防、電機電器、家用電器，以及日常生活用品等行業應用非常廣泛，占有十分重要的地位。應用信息技術將先進的設計理論、方法與制造技術加以系統的集成創新，是全面推動中國由模具制造大國走向模具制造強國的重要措施。實現模具設計、制造信息化與智能化，是21世紀中國模具制造業光榮而艱巨的任務。本次設計的是拉深件，拉深件形狀應盡量簡單、對稱。軸對稱零件在圓周方向上的變形是均勻的，模具加工也容易，其工藝性最好。其他形狀的拉深件，應盡量避免急劇的輪廓變化。兩次正拉深模2對拉深件的參數分析21拉深件的工藝分析該工件是類圓筒型件，共進行兩次拉深。材料是08F，屬于低碳鋼，強度和硬度低，塑性和韌性好。08F也屬于沸騰鋼，成本低，用于制造沖壓件和焊接件，該工件厚度較薄（04MM）。本次設計第一次將毛坯拉深成不帶凸緣的圓筒形件，第二次拉深成帶凸緣的圓筒形件，底部被頂件塊頂成一個小梯形槽（該工件左右對稱）。本設計工件的尺寸精度取IT13。22拉深工藝方案的確定此工件是一般的拉深件，屬于典型的圓筒形拉深。由于工件不需要落料，故只需設計拉深工序即可。（1）此拉深模可采用兩種方案方案一采用無壓邊圈的簡單拉深模方案二采用有壓邊圈的簡單拉深模（2）分析論證壓邊圈是主要在拉深模或成形模中，為了調節材料流動的阻力，防止起皺而壓緊毛坯邊緣的零件。當拉深較薄的板料時，毛坯的邊緣會出現輕微的起皺現象，故采用有壓邊圈的拉深模符合要求，選擇方案二。（3）壓邊圈的種類及其選擇壓邊圈主要有兩種類型剛性壓邊圈和彈性壓邊圈。剛性壓邊圈的適用范圍有限，而彈性壓邊圈適應性很強，可用于落料拉深模等復合模。對于曲面形零件和大型覆蓋件的拉深，需要較大的壓邊力。多采用帶拉深筋的壓邊圈，以增加毛坯進入凹模的阻力，其防皺效果明顯。對于許多中、小型零件的拉深，壓邊圈還起卸料作用，因此，壓邊圈與凸模的間隙不能太大。根據材料厚度不同，一般壓邊圈與凸模的單面間隙在范圍內。拉深薄材料時，間隙取小值，反之取大值。025M0本設計選擇使用彈性壓邊圈，材料選用45。以下是安裝示意草圖兩次正拉深模123旋轉體拉深毛坯尺寸的計算原則（1）以工件最后一次拉深后的尺寸為計算基礎；（2）按體積不變條件，對于不變薄拉深，拉深件與毛坯表面積相等；（3）當板料厚度時，按工件中線尺寸計算；當T1MM可按內形或外形尺寸計1TM算；（4）計算毛坯尺寸時要加上修邊余量。24壓力中心的計算模具的壓力中心應該通過壓力機滑塊的中心線。對于有模柄的沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線，否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導致滑塊導軌和模具導向部分不正常的磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響工件質量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實際生產中，可能出現沖模壓力中心在沖壓過程中發生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具機構考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心相重合的情況，這時應注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機允許的范圍。兩次正拉深模2根據工件圖形分析可知，工件軸是對稱圖形。故壓力中心即為幾何體的重心位置，且此重心位置在對稱軸上。選定坐標軸X軸和Y軸，將組成圖形的輪廓線劃分為若干簡單的線段，求出各線段長度和線段的重心位置，然后按以下公式計算壓力中心坐標。0X，Y120NLXLX120NLYLY經計算，。0X06433第一次拉深時模具的部分工作參數31拉深凸模尺寸的確定底部有圓角的筒形件第一次拉深11011254302RHDKDDR式中毛坯直徑（MM）0D第一工序拉深的工件直徑MM1D第一拉深工序的拉深程度（，為第一次拉深系數）1K1KM11058327DMD代入數據得1271658043158032679HM工件的相對厚度04T工件的相對高度932158D查表44得第一次拉深無凸緣圓筒形拉深件的修邊余量3兩次正拉深模3凸模直徑10583271DMDM考慮到毛坯有厚度，故凸模的實際高度1793047HTM實32凸模、凹模圓角半徑的確定拉深凹模的圓角半徑可按經驗公式確定08RDDT凹式中凹模圓角半徑（MM）R凹毛坯直徑MMD凹模內徑MMD材料厚度MMT凹模圓角半徑也可查表443來確定用后者方法查表得9RM凹拉深凸模的圓角半徑根據下述規定來取除最后一次拉深工序外，其他所有歌詞拉深工序中，凸模圓角半徑可取與凹模圓R凸角半徑相等或略小的數值061RR凹凸在最后一次拉深工序中，凸模圓角半徑應與工件的圓角半徑相等。但對于厚度小于6MM的材料，其數值不得小于；對于厚度大于6MM的材料，其厚度不得小于23T。152T如果工件要求的圓角半徑很小，則在最后一次拉深工序以后，須進行整形。但根據設計要求，第一次拉深后的筒形件底角半徑為6MM，故6RM凸驗證607619R凸凹故模具的選擇符合要求。33凸模、凹模之間間隙的確定兩次正拉深模4拉深的凸模及凹模的單邊間隙2DC凹凸間隙值應合理選取，否則，過小會增加摩擦力，使拉深件容易破裂，且易擦傷表面，和降低模具壽命；過大，又易使拉深起皺，且影響工件精度。在確定間隙時，須考慮到毛坯在拉深中外緣的變厚現象，材料厚度偏差及拉深件的精度要求。查表446，有壓邊圈拉深時單邊間隙值，由于材料厚度較薄，故單邊間1CT隙值取大值104CTM34凸模、凹模工作部分尺寸的確定此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設計圖紙等請聯系扣扣九七一九二零八零零另提供全套機械畢業設計下載該論文已經通過答辯4第二次拉深時模具的部分工作參數41拉深凸模尺寸的確定凸緣的相對直徑120596D凸查表有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量43兩次正拉深模5凹模、凸模圓角半徑的確定由于第二次拉深后工件的凸緣半徑為3，故凹模的圓角半徑；底角圓角半徑為12，故凸模的圓角半徑。3R凹12R凸凸模直徑210DM考慮到毛坯有厚度，故凸模的實際高度204HTM實42底角頂件塊高度的確定計算法旋轉體零件的毛坯應該是圓形的，其直徑按面積相等的原則計算。在進行計算時，首先應將零件劃分成若干個便于計算的部分，分別求出各部分的面積并相加，即可得到零件的總面積。然后根據旋轉體零件的總面積，計算F出圓形毛坯的的直徑。用公式表達204D014NIA式中拉深件的總面積（含修邊余量）拉深件的毛坯直徑0D兩次正拉深模6拉深件各組成部分的面積IA對工件的分析由于該工件的毛坯直徑已知，把拉深件分成4部分，根據上述公式可以求得0H代入各部分尺寸和22214531453108104322968969674HH求得21045H取1則頂件塊的高度0M43凸模、凹模工作部分尺寸的確定拉深的凸模及凹模的單邊間隙2DC凹凸不用壓邊圈時（末次拉深取最小值，134581049518306FN中間拉深取最大值）兩次正拉深模7式中材料厚度的最大極限尺寸，MAXTMAXT為查表得042由于本次拉深是最后一次拉深，故取最小的系數1，則單邊間隙1042CM拉深模工作部分尺寸計算公式（尺寸標注在內徑的拉深件）042DDC凹凹（尺寸標注在內徑的拉深件）凸凸查表公差配合、形狀與位置、公差和表面粗糙度，尺寸精度為IT13，D120MM時，054查表448，04凹02凸40412156D凹02025凸第二次拉深后的工件圖兩次正拉深模8兩次正拉深模944拉深力的計算由于第二次拉深沒有使用壓邊圈，故壓邊力0F壓不用壓邊圈拉深圓筒形零件所需的拉深力首次拉深0125BFDDT以后各次拉深32,3IIN,式中拉深力（N）毛坯厚度（MM）T材料抗拉強度（MPA）B拉深力1345812049518306FN45拉深壓力機的選用拉深工序的工作行程較長。對于曲柄壓力機來說，不管工作行程有多長，拉深力都必須處于壓力機滑塊的許用符合曲線之內。對于拉深較淺的零件，一般情況下只要實際拉深力不超過壓力機的公稱壓力即可。對于工作行程較長的拉深工序，在實際生產中，一般按總的拉深力小于或等于壓力機公稱壓力的5060來選用。拉深較淺零件，對壓邊要求不高時，一般可選用通用型曲柄壓力機。在模具設計時采用彈性壓邊裝置。對于拉深零件較深，壓邊要求較高或大型零件拉深時，應選用專用的雙動拉深壓力機或帶氣墊的單動曲柄壓力機。本設計要求壓邊較高，拉深較深，故采用雙動壓力機。對于雙動壓床，12F壓拉，式中，內滑塊公稱壓力外滑塊公稱壓力2拉深力F拉壓邊力壓兩次正拉深模10工藝總壓力578130680571463FN壓拉根據拉深力的計算選用壓力機型號為J2340。5模具其他零件的設計51模具的組成上模主要有上模座、凸模1、凹模1、壓邊圈、定位板等組成；下模主要由凹模2、凸模2、頂件塊、下模座等零件組成。52模具的特點該模具結構簡單，在壓力機上安裝、調整方便。壓邊圈在第一次拉深時候將凹模將與毛坯夾緊，很好的調節了材料流動的阻力，防止了材料的起皺，使工件底部保持平整，有效的防止了工件的滑移。53彈性元件的選擇本設計采用圓柱形螺旋彈簧，選用彈簧的直徑為40MM，彈簧的直徑為6MM，彈簧的自由長度為110MM，彈簧的序列號為65號，材料選用65MN。54定位方式的選擇為了保證模具正常工作和拉深出合格的零件，必須保證坯料或工件對模具處于正確的相對位置，所以必須定位。本設計采用毛坯外形定位。55固定板的設計對于小型的凹、凸模零件，一般通過固定板固定在模座上，為使凹（凸）模固定牢靠并有良好的垂直度，應使固定板有足夠的厚度。凸模固定板厚度15PHD凹模固定板厚度068D如果凹（凸）模端面上的單位壓力大于模板材料的許用抗壓應力，應采用墊板減兩次正拉深模11低模板承受的單位壓力。本設計選用的材料為Q235。56拉深模閉合高度的設計和計算拉深模閉合高度是指沖床運行到下死點時到模具工作狀態的高度。經計算，模具閉合高度。380HM57模具的固定與連接零件采用固定板將凹模和凸模固定在模座上，固定板與凹模凸模之間采用階梯固定的形式。固定板與上模座之間采用圓柱銷和內六角螺釘來連接和定位，螺釘的尺寸和圓柱銷的尺寸根據被連接的兩部分零件厚度來確定。本設計除特殊說明外都使用M8的開槽圓柱頭螺釘緊固，采用直徑為10MM的圓柱銷定位。58拉深模在壓力機上的安裝根據拉深模的閉合高度，下模座的平面尺寸及所選壓力機的額定壓力，確定要安裝的設備，模具安裝時，先安裝上模，把上模固定好，根據上模的安裝位置，調整下模與上模的間隙，間隙調整好后，把下模預緊，經沖床空運行無問題，停機后，把下模緊固好，再進行試模。59模具總體結構草圖本模具裝在雙動壓力機上，一次行程中完成兩次正拉深。毛坯放在定位板中，下工作臺攜同下模一起上升到壓邊圈處，將毛坯夾緊，下工作臺繼續上升，凸模1進入凹模1內進行首次拉深。首次拉深完后，內滑塊帶動凸模2下行，進入凹模2內，完成第二次拉深。拉深完畢，內滑塊上行，下工作臺下降，由頂件塊將工件從凹模2中頂出。模具總體結構草圖兩次正拉深模121拉深工藝的輔助工序61潤滑兩次正拉深模13由于材料與模具接觸面上總是有摩擦力存在，沖壓過程中產生的摩擦對于板料成形不總是有害的，也有有益的一面。例如圓筒形零件在拉深時，壓料圈和凹模與板料間的摩擦力1、凹模圓角與板料的摩擦力2、凹模側壁與板料間的摩擦力3等將增大筒壁傳力區的拉應力，并且會刮傷模具和零件的表面，因而對拉深成形不利，應盡量減小；而凸模側壁和圓角與板料之間的摩擦力和5會阻止板料在危險斷面處的變薄，因而對拉深成形是有益的，不應減小。在拉深成形中，需要摩擦力小的部位，除模具表面粗糙度應該小外，還必須潤滑，以降低摩擦系數，減小拉應力，提高極限變形程度；而摩擦力對拉深成形是有益的部位，可不潤滑，模具表面粗糙度不宜很小。62熱處理為消除加工硬化而進行的熱處理方法，對于一般金屬材料是退火，對于奧氏體不銹鋼、耐熱鋼則是淬火。若需要中間熱處理或最后消除應力的熱處理，應盡量及時進行，以免長期存放造成沖件變形或開裂。酸洗是為了去除熱處理工序件的表面氧化皮及其它污物而采取的工藝措施。63酸洗酸洗的方法一般是將沖件置于加熱的稀酸液中浸蝕，接著在冷水中漂洗，后在弱堿溶液中將殘留于沖件上的酸中和，最后在熱水中洗滌并經烘干即可。退火、酸洗是延長生產周期和增加生產成本、產生環境污染的工序，應盡可能加以避免。兩次正拉深模147心得與體會經過幾周的奮戰我的畢業設計終于完成了。在沒有做畢業設計以前覺得畢業設計只是對這幾年來所學知識的單純總結，但是通過這次做畢業設計發現自己的看法有點太片面。畢業設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺，自己要學習的東西還太多。通過