1、精選優質文檔-傾情為你奉上冷沖模課程設計說明書窄凸緣拉深件2模具設計摘要本次冷沖壓模具設計的內容為窄凸緣圓形筒形件工藝分析與模具設計，完成了落料首次拉深、二次拉深，三次拉深沖孔，切邊四道工序。落料和首次拉深復合模具為倒裝結構，拉深工件先由壓邊圈將工件從凸模上頂出，再由打桿組成的剛性推出裝置推出制件，采用彈性卸料板卸除條料。由于不能一次拉深出，故要三次拉深出來，第三次拉深沖孔。條料排樣方式為單排。為了便于安裝平穩以及方便操作選模座為標準中間導柱圓形模座，模柄為壓入式模柄，選用單動壓力機。在落料，拉深成形完成后再完成切邊工序以確保制件的形狀和尺寸。查閱相關資料和有關手冊，手工繪制裝配圖和相關的零件

2、圖。關鍵字：沖孔拉深模、倒裝、單排、后側導柱、彈性卸料板目 錄第1章 緒論11.1沖壓設計概論 11.2沖壓設計的基本內容 11.3沖壓設計的一般工序1第2章 工藝分析22.1產品沖裁工藝分析32.1.1 產品結構形狀分析工藝分析32.1.2產品尺寸精度、斷面質量分析32.2 產品拉深工藝分析42.3計算模具壓力中心4第3章 工藝方案的確定及工藝計算53.1 工藝方案分析53.2 拉深部分主要工藝參數的計算53.2.1確定修邊余量 53.2.2計算毛坯直徑D53.2.3判斷能否一次拉成53.2.4試確定各工序拉深系數53.2.5 試確定圓角半徑63.2.6確定各次拉深高度63.2.7 畫出各拉

3、深工序簡圖73.3確定排樣圖 8第4章 工序計算94.1落料和首次拉深9 4.1.1凸凹模工作尺寸9 4.1.1.1刃口尺寸計算10 4.1.1.2外形尺寸計算11 4.1.1.3凸凹模壁厚校核11 4.1.2計算沖壓力114.2二次拉深11 4.2.1凸凹模工作尺寸11 4.2.2計算沖壓力124.3三次拉深與沖孔124.3.1 凸凹模工作尺寸124.3.2 計算沖壓力134.4 切邊13第5章模具總體結構設計145.1模具的典型結構145.2定位裝置155.3卸料裝置155.3.1 條料的卸除155.3.2 工件的卸除155.4其他零件尺寸的確定155.4.1 卸料彈簧155.4.2 卸料

4、板15 5.4.3模座165.5壓力機的確定16結束語17參考文獻18第1章 緒論1.1沖壓設計概論隨著沖壓技術的不斷進步和沖壓生產的迅速發展，對沖壓設計工作提出了愈來愈高的要求。沖壓設計是一項技術性很強的工作，其設計過程是實質上是再創造的的勞動過程。沖壓設計質量的優劣，不僅直接影響沖壓產品的質量、成本及生產效率，而且也影響著沖壓生產的組織與管理。因此，沖壓設計工作不僅要求設計人員具有較好的理論基礎、豐富的實踐經驗、熟練的設計技能和認真負責的態度，而且還要求設計人員能在不斷積累總結設計經驗的基礎上，及時獲取最新的科學技術知識，盡快掌握現代化的設計手段。只有這樣，沖壓設計工作才能適應工業生產迅速

5、發展的需要。1.2 沖壓設計的基本內容沖壓設計包括工藝設計和模具設計兩方面內容。沖壓工藝設計是針對給定的產品圖樣，根據其生產批量的大小、沖壓設備的類型規格、模具制造能力及工人技術水平等具體生產條件，從對產品零件圖的沖壓工藝分析入手，經過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫出沖壓工藝卡片的綜合性的分析、計算、設計過程。沖壓模具設計則是依據制定的沖壓工藝規程，在認真考慮毛柸的定位、出件、廢料排除諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，構思出與沖壓設備相適應的模具總體結構，然后繪制出模具總體裝配圖和所有非標準零件圖的整個繪圖設計過程。1.3沖壓設計的一般工作程序在實際生產中，沖

6、壓件的形狀、尺寸及其精度要求各異，且具體生產條件也不盡相同，這常給開始從事沖壓設計的人員帶來一定困難。從另一方面看，只要遵循沖壓變形的基本規律，搞清楚沖壓基本工序的各自變形特點，盡管沖壓件的形狀、尺寸及精度要求不同，沖壓設計的基本原則與方法則還是大同小異的。一般情況下按以下工作程序進行：（1） 搜集沖壓設計必要的原始資料；（2） 分析產品零件圖的沖壓工藝性；（3） 確定沖壓工藝方案；（4） 確定模具類型；（5） 選擇沖壓設備；（6） 編寫沖壓工藝過程卡；（7） 重新審查產品零件圖和沖壓工藝過程卡；（8） 進行模具的總體設計；（9） 進行模具的主要零部件設計；（10） 繪制模具總裝配圖和零件圖；

7、（11） 編寫模具設計計算說明書。 第2章 工藝分析2.1產品沖裁工藝分析2.1.1 產品結構形狀分析 圖2.1 制件圖由圖2.1可知，產品為圓形落料、筒形拉深件。產品形狀結構比較簡單，且對稱，無狹槽、尖角，滿足沖裁要求。2.1.2 產品尺寸精度、斷面質量分析1.尺寸精度 任務書對沖件的技術要求為制件表面不得有劃傷，無其它特殊要求，故定為IT14級。 2.沖裁件斷面質量 因為一般用普通沖裁方式沖2mm以下的金屬板料時，其斷面粗糙度Ra可達12.53.2，毛刺允許高度為0.050.1mm；本產品在斷面粗糙度上沒有太嚴格的要求，單要求孔及輪廓邊緣無毛刺，所以只要模具精度達到一定要求，在沖裁后加修整

8、工序，沖裁件斷面的質量就可以保證。3.產品材料分析 本設計的產品材料為08A，本設計的產品材料為08A，屬優質有色金屬材料，其力學性能是強度、硬度低而塑性較好，非常適合沖裁加工。另外產品對于厚度與表面質量沒有嚴格要求，所以盡量采用國家標準的板材，其沖裁出的產品表面質量和厚度公差就可以保證 經上述分析，產品的材料性能符合冷沖壓加工要求。4.產量要求零件圖中無產量要求，但考慮到此零件可能被用于標準件，故初步定為中等批量生產。適合中等批量生產的沖壓加工方法，最好采用復合模或連續模2.2產品拉深工藝分析1.根據產品圖樣，本次所給工件為“窄凸緣筒形件”，是嚴格的回轉對稱零件。圖上未標注公差等級，取為IT

9、14級。工件要求表面不劃傷，技術要求較低。所使用的材料為08A，是沖壓常用材料。查“沖壓設計手冊”得：材料的抗剪強度 294 MP抗拉強度 392 MP2.拉深件的圓角半徑要求拉深件底部圓角半徑應滿足，一般取rp=（3-5）t；凸緣圓角半徑。本次課程設計，如圖示：rp=2mm rd=2mm 不滿足要求，故拉深后增加整形工序。3.拉深件各部分尺寸比例要適當，拉深件高度不宜太大，一般控制在其中，h為拉深件高度，d為拉深件直徑。拉深件凸緣寬度不宜太寬，一般控制在如下范圍：本設計中：h=35mm, d=23.4mm, t=1.6mm, 30mm 因此 h<2d d+12t=42.6mm, d+2

10、5t=63.4mm工件不滿足尺寸比例要求，但制件結構不允許修改，故用壓邊圈防止起皺和移位。4.拉深件的尺寸精度一般情況下，拉深件的精度應在IT13級以下，不宜高于IT11級，本工件的精度等級為IT14級，滿足拉深加工的精度要求。2.3計算模具壓力中心由于該零件完全對稱于相互垂直大大兩條多層次線，所以模具的壓力中心在幾何圖形的狹槽點上。第3章工藝方案的確定及工藝計算3.1工藝方案分析該工件包括落料、拉深、沖孔、切邊四個基本工序，可有以下兩種工藝方案：方案一：落料+拉深復合，后拉深二，三次拉深+沖孔，切邊，采用復合模+單工序；方案二：落料、首次拉深與沖底孔復合，其余按基本工序進行。分析：方案一只需

11、四副模具，工件的精度及生產效率都較高，工件精度也能滿足要求，操作方便，成本較低。方案二中沖孔凹模與拉深凸模做成一體，給修磨造成困難，特別是沖底孔后再經過二三次拉深孔徑會有偏差。通過對上述方案的分析比較，該件的沖壓生產采用方案一為佳。故選用第一種方案進行模具設計。 3.2拉深部分主要工藝參數的計算 3.2.1確定修邊余量 查表4.5可知，=2.5, 30+2×2.5=35mm3.2.2 計算毛坯直徑D =64.2365mm3.2.3判斷能否一次拉成=1.49, =2.46 ，=0.36查表1-26得 ， 而=1.47 ， 故制件不能一次拉出3.2.4 試確定各工序拉深系數由表1-19查

12、得：， 0.48×65=31.2mm 0.73×31.2=22.623.4故可兩次拉深出來。考慮到保證好的拉深條件，而選用大的圓角半徑，這對零件t=1.6mm，直徑又較小難以做到，況且R=2mm又偏小，這就需要在二次拉深后增加一次整形工序，所以采用3次拉深，以減小各次拉深工序變形程度且選用較小圓角半徑。 ，0.54×65=35mm0.8×35=28mm0.835×28=23.4mm3.2.5 試確定圓角半徑取 ， ， ，3.2.6確定各次拉深高度首次拉深 =23.5mm=23.5+0.8=24.324.5mm第二次拉深=30.0530.1mm第

13、三次拉深35mm3.2.7畫出各拉深工序簡圖 工序1 ：首次拉深與落料 工序2 ：二次拉深 工序3 ：三次拉深與沖孔 工序4 ：切邊3.3 確定排樣圖 3.1排樣圖1.制件的毛坯為簡單的圓形件，而且尺寸比較小，考慮到操作方便，宜采用單排。t=1.6mm2.排樣設計由表2-17查得搭邊數值 a=2,b=1.5 進距 S=D+b=65+1.5=66.5 條料寬度 B=D+2a=65+4=69條料規格選用 1.6×900×1800采用縱排：裁板條數 =13條余3mm 每條個數 =27個余3mm 每板總個數 =13×27=351板的材料利用率 ×100%=69.

14、5%第4章 工序計算4.1落料和首次拉深4.1.1凸凹模工作尺寸 圖4.1落料凹模 圖4.2拉深凸模 圖4.3凸凹模4.1.1.2 刃口尺寸計算1） 落料： 標準尺寸 凸模與凹模分開加工 查表2-23得，2=0.132，2=0.240查表2-28得，=+0.03 ，=-0.02 -=0.052-2=0.108查表2-30得，x=0.5 2）首次拉深: 標準尺寸 查表4-76得，=+0.09 ，=-0.06 C=1.2t=1.92 4.1.1.2 外形尺寸尺寸計算 1）凹模：厚度56mm 直徑130mm 2）凸模：h1=45mm，h2=10mm，h3=15mm H=h1+h2+h3=70mm 直

15、徑50mm 3)凸凹模：=20mm，=50mm，=30mm H=+=73mm 輪廓尺寸100×70mm4.1.1.3凸凹模壁厚校核查參考文獻2知，倒裝復合模凸凹模最小壁厚（料厚.6mm）；本設計中 所以凸凹模壁厚校核合格，按圖設計的凸凹模符合要求。4.1.2計算沖壓力1）落料力： =1.3×3.14×65×1.6×294=N2）卸料力：=0.04×=4680N 其中查表2-37得， 3）拉深力： =3.14×35×1.6×392×0.75 =51697N 其中查表4-86得， 4）壓邊力： =3

16、845N 其中查表4-82得， p=2.5Mpa選用壓力機J23-164.2二次拉深4.2.1凸凹模工作尺寸標準尺寸 查表4-76得，=+0.09 ，=-0.06 C=1.1t=1.76 4.2.2計算拉壓力1）拉深力： =3.14×28×1.6×392×0.52 =28675N 其中查表4-86得， 2） 壓邊圈不做壓邊用，無壓邊力選用壓力機J23-104.3三次拉深與沖孔4.3.1凸凹模工作尺寸1）三次拉深: 標準尺寸 查表4-76得，=+0.09 ，=-0.06 C=t=1.6 2） 沖孔： 標準尺寸 凸模與凹模分開加工 查表2-23得，2=0.1

17、70，2=0.270查表2-28得，=+0.02 ，=-0.02 -=0.042-2=0.1查表2-30得，x=0.5 4.3.2計算拉壓力1）拉深力： =3.14×23.4×1.6×392×0.52 =23964N 其中查表4-86得， 2） 整形力： =57578N3） 沖孔力：=1.3×3.14×6×1.6×294=11521N4） 頂件力：=0.1×23964=2396N 95.93KN 選用壓力機J23-164.4切邊 1）切邊力：=1.3×3.14×35×1.6&

18、#215;294=67206N 2) 廢料刀力：2×1.3×（35-30）×1.6×294=6115N73.32KN選用壓力機J23-10第5章模具總體結構設計5.1模具的典型結構 圖5.1落料與首次拉深復合模圖5.1所示為單沖床上使用的落料拉深復合模。工作時，送入的毛柸放在凹模、壓邊圈和承料板上。依靠擋料銷和導料銷定好位置。上模下行時，由卸料板將毛柸壓住，凸凹模開始落料。隨后進行拉深。此時，壓邊圈通過頂桿靠彈簧的力緊緊地壓住了毛柸，防止拉深時起皺。上模回程時，壓邊圈將工件從凸模上頂出，卡在凸凹模內，直到推桿碰到沖床的打料橫梁，推動推件塊將工件推出。 該

19、模具采用的有壓邊圈、頂桿、彈簧及夾板等組成的彈性壓邊裝置，直接裝在模具上，用來防止拉深時的起皺。如果工件的拉深深度較深，需要的壓邊力又較大時，則應采用附設在沖床上的拉深氣墊進行壓邊。5.2 定位裝置 采用固定式擋料銷縱向定位，安裝在凹模上；導料銷橫向定位，安裝在承料板上。5.3 卸料裝置 5.3.1 條料的卸除 采用彈性卸料板。因為是正裝式復合模，所以卸料板安裝在上模。5.3.2 工件的卸除 采用壓邊圈將工件從凸模上頂出，卡在凸凹模內，直到推桿碰到沖床的打料橫梁，推動推件塊將工件推出。落在模具工作表面上。5.4 其他零件尺寸的確定5.4.1 卸料彈簧 卸料力前面已經算出4680N，擬選用8個彈

20、簧每個彈簧擔負卸料力為585N，彈簧的工作壓縮量為 24.5+a+b=24.5+1+0.4=25.9mm其中， a落料凹模高出拉深凸模距離，取a=1mm b卸料板超出凸凹模刃口的距離，以保證卸料，取b=0.4mm查表10-1選用彈簧為根據該型號彈簧壓力特性可知，彈簧最大工作負荷下的總變形量=36.6mm除去工作壓縮量25.9mm外，取預壓縮量=10mm5.4.2卸料板對于本課設，由于拉深深度不算大，材料也不厚，因此采用彈性卸料板。卸料板材料選A5鋼，不用熱處理淬硬；取卸料板與凸凹模的雙面間隙為0.10.3mm；卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為M8×8mm。卸料釘

21、尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凸模端面0.4mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調整。卸料板上彈簧孔深取5mm外形尺寸為185×152×125.4.3模座考慮到裝模方便，根據凹模板的尺寸，采用后側布置的導柱導套模架，材料采用HT200。標記為：上模座 GB2855.581；下模座 GB2855.681。導柱25×160 GB2861.181導套25×95×38 GB2861.681閉合高度:最大h=205mm 最小h=170mm5.5 壓力機的確定模具的閉合高度為H閉 =上模座厚下模座厚凸凹模高 凹模高（凹模與凸模刃面高度差+拉深高-t）=40+50+73+56-（1+25-1.6）mm=194.6mm 選擇壓力機J23-16公稱壓力160KN最大閉合高度220mm最小閉合高度175mm 所以壓力機工作臺尺寸，一般工作臺面尺寸每邊應大于模具下模座尺寸5070mm，所以壓力機合格，可用。結束語通過本次課程設計，我學到了很多。最大的收獲是對復合模有了更深刻得認識。通過三周的課程設計，我基本掌握了落