機殼沖壓模具設計說明書

任務書

材料為08F,屬于大批量生產(chǎn)。

一、沖壓工藝性分析

由圖1可以看出，機殼制件形狀簡單、對稱，屬無凸緣拉深件，對壁厚均勻性

及表面壓痕無特殊要求，底部孔距離拉深變形區(qū)較遠，可以拉深前沖孔亦可拉深后

沖孔，底部圓角半徑rpg=6mm>t,制件精度相當于IT15級，沖孔精度為IT12級，

材料為軟鋼，沖壓成形性能較好。

二、沖壓工藝參數(shù)計算

1.案例毛坯尺寸計算

由圖1可得：Ji=84mm〃2=99mmAi=76mm/z=83.5mmr=7.5mm,因此，

制件拉深成形相對高度〃/d=83.5+99=0.84

由表4-5可查得：修邊余量3=3.8mm

由表4-7可知：

D=(/?!+^>)+6.28/-J,+8r2

=7842+4x99x(76+3.8)+6.28x7.5x84+8x7.52=207.52M208機加

2.拉深件工序尺寸計算

由圖1可知，機殼拉深成形屬于無凸緣筒形件拉深，其拉深工序尺寸計算如表

1所示。

表1案例工序件尺寸計算

工序尺寸計算

不用壓邊圈采用壓邊圈

共享….I——xl00=—x100=1.44^2

坯料的相對厚度：D208

數(shù)據(jù)零件要求的拉深系數(shù)：70=99+208=0.476

由表4-13可查得：由表4-12可查得：

m產(chǎn)0.65~0.75,取血產(chǎn)0.67mi=0.5~0.53加2=0.75~0.76

/7i2=0.8~0.85,取n?2=0.82m總=mrm2=0.53x0.76=0.403

m=0.84~0.90,取血3=0.86若僅首次拉深采用壓邊圈，則

計算3

m總=mynvm3=0.67x0.82x0.86=0.472m苞=mr/772=0.53x0.82=0.435

di=miD=0.67x208=139.36^140mm由=mrD=0.53x208=110.24^112mm

d2=m2dl=0.82x140=114.8^115mmd2=m2c/i=0.82xll2=91.84

d產(chǎn)/773-d2=086xll5=98.9^99mm

三、沖壓工藝方案制訂

由圖1可知，機殼沖壓成形主要包括落料、拉深、沖孔、切邊4個基本工序。

根據(jù)表1的拉深工序計算可知，拉深可采用無凸緣拉深方式2次拉深成形，拉深后

邊緣的起皺區(qū)需要切邊切除。經(jīng)分析，可設計以下兩種沖壓工藝方案：

1)單工序成形，其工藝過程為：落料一拉深一沖孔一切邊。

2)連續(xù)工序成形，其工藝過程為：切口f拉深一沖孔f落料。

采用單工序成形時，模具結(jié)構(gòu)簡單，模具設計制造周期短，雖所占用的設備臺

套數(shù)較多但單一工序成形力較小，無需大型沖壓設備；采用連續(xù)工序成形時，模具

結(jié)構(gòu)復雜，模具設計制造周期長，但帶料連續(xù)拉深需大型沖壓設備。經(jīng)分析，最終

選用方案1單工序成形，其工藝過程為：落料f拉深一沖孔f切邊。

四、排樣設計

根據(jù)機殼拉深毛坯的計算，制件落料毛坯直徑為①208。查表2-12得，制件落

料沖裁時的工件與邊緣的搭邊值a=2.2mm,工件間的搭邊值ai=1.8mm?

無側(cè)壓時條料寬度B=(L+2a+c)°4=(208+2x2.2+1.5)°,=213.9°,mm

送料步距：A=L+a,=208+1.8=209.8mm

利用AutoCAD軟件測得，一個步距內(nèi)制件的實用面積S=33698mm2。因此,

該制件的材料利用率7=8x100%=75.09%。

機殼單工序成形設計的排樣圖如圖2所示。

圖2排樣圖

五、沖壓模具結(jié)構(gòu)類型確定

根據(jù)上述沖壓工藝方案和排樣的分析，可知機殼沖壓成形共需5副單工序模，

分別是坯料落料模、首次拉深模、第二次拉深模、沖孔模、切邊模。其中，

1）坯料落料模采用正裝下出料形式，固定剛性卸料?，導尺和固定擋料銷定位。

2）拉深采用有壓邊拉深，貝!]mi=0.53,m2=0.76；di=l10.24mm,取di=120mm；

d2=91.2mm,取d2=99mm。首次拉深時采用壓邊圈定位，第二次拉深時采用定位板

定位，兩次拉深均采用彈性卸料的方式上出件。

3）沖孔模采用正裝下出料形式，固定剛性卸料，借助拉深件筒形利用沖孔凹

模定位。

4）切邊模采用水平切邊的方式，彈性上出料形式，借助拉深件筒形利用芯子

定位。

六、沖壓模工作部分尺寸計算（拉深部分）

機殼沖壓成形包括坯料落料、拉深、沖孔和切邊4個基本工序。其中拉深模工

作部分尺寸計算如表2所示。

表2案例拉深模工作部分尺寸計算mm

拉深模工作部分尺寸計算工序簡圖

首次(包括只有一次),深凹模圓角半徑:

rd]=0.87(0-d)t=0.8x^208-112)x3?\3.6mm

(取工件凸緣半徑rdi=13mm)

凸、首次(包括只有一次)拉深凸模圓角半徑：

凹模rpi=(0.7~1.0)rdi=(0.7~1.0)xl3,MXrPi=10mm

圓角第2次拉深凹模圓角半徑根據(jù)rdH0.6~0.8)/-d,-i

半徑取：rd2=10mm

第2次拉深即得到產(chǎn)品，因此取第2次拉深凸

模圓角半徑等于產(chǎn)品底部圓角半徑，即

rP2=6mm<.

首次拉深用壓邊圈拉深，查表4-20得拉深單邊

拉深

間隙Zi/2=l.lt=3.3mm,

模間

第二次拉深采用無壓邊拉深，拉深單邊間隙取

隙

Zz/2=3mm。

查表4-21得，兩次拉深凸、凹模得制造公差均

為6d=0.1mm,3p=0.06mm。

查附錄K,根據(jù)IT15得精度要求，制件公差&9=

Ai2o=1.4mm?

最后一次拉深,凸、凹模尺寸按零件得要求確定。

10112|

01

凸、102a=(102-0.75x1.4)；=100.95；°'

凹模

工作102P=(102-0.75x1.4-6心=94.95曝

部分

102h=87.81mm

尺寸

首次拉深直徑為120mm,相應得拉深高度

%=0.2彳與一“+0.43：(4+0.32/i)

=0.25x|--120|+0.43x—x(120+0.32xll.5)*65

[120)120v).23nini

+01

12Od=12O120p=(120-6.6).o.o6=113.4.o,o6mm

七、沖壓力計算(拉深部分)

查附錄B得，08F的抗拉強度。b=(280-390)MPa。查表4-23得，拉深修正

系數(shù)Ki=L0。

①首次拉深采用壓邊圈，拉深力

F=-n.dtobK\=3.14X120X3X(280~390)XI"400KN

查表4-25得，08F鋼的單位壓邊力p=2.5,其壓邊力

%=75一8+2%fb=—x限-(120+2x13丹x2.5a43KN

②第2次拉深不用壓邊圈，拉深力

尸=1.3武公1-4)5,=1.3X3.14X(120-99)X3X(280-390)^lOOKN

八、沖壓設備選用(拉深部分)

①首次拉深采用壓邊圈，其沖壓成形所需沖壓力包括拉深力和壓邊力。因此總

沖壓力Fz=F+FQ=400+43=443KN.

②第2次拉深不用壓邊圈，其沖壓力僅為拉深力Fz=F=100KN

拉深成形設備的公稱壓力要求a2(1.25?1.4)在。經(jīng)分析首次拉深a12L3X

443-576KN,第二次拉深尸g2N1.3><100130KN。為減少沖壓設備類型，統(tǒng)一選用

JH21―80開式固定臺壓力機。

九、沖壓模結(jié)構(gòu)設計

1)坯料落料模采用正裝下出料形式，固定卸料，導尺和固定擋料銷定位，壓力

機選用JH21-80開式固定臺壓力機，模具結(jié)構(gòu)如圖3所示。

10一擋料銷11一模柄12—止轉(zhuǎn)銷13—凸模14一墊板18一凹模19一上模座

2）拉深采用有壓邊拉深，則〃刀=0.53,"72=0.76；t/i=l10.24mm,取di=120mm；^2=91.2mm,

取4=99mm。首次拉深時采用定位板定位，第二次拉深時采用壓邊圈定位。壓力機均選用JH21

—80開式固定臺壓力機，模具結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示。

圖4首次拉深模裝配圖圖5第二次拉深模裝配圖

1-螺栓2、21—螺母3、5一托板4一橡膠6一下模座1一打桿2、22—螺母3一模柄4一上模座5—墊板

7.18-8、19一銷釘9一凸模固定板10—卸料螺釘6一中墊板7—網(wǎng)模8—打板9—限位柱10、16―銷釘

11一凸模12一壓邊圈13—凹模14一打板15一中墊板11