冲压设计-箱壳落料拉深模设计说明书

目录一、设计任务书 2二、工艺分析3三、工艺方案的确定4四、工作原理5五、工艺设计 6六、模具结构设计 10七、总结 15、设计任务书1 箱壳零件图2 落料拉伸复合模装配图3 全体模具零件图4 设计说明书二、工艺分析1该产品的基本工序为落料、冲孔。2它对零件尺寸公差特殊要求，迁用 IT12级，利用普通话加工方式可达到图样 要求。3重视模具材料和结构的选择，保证有一定的模具寿命。工件的极限偏差尺寸凸模偏差凹模偏差58-0.020+0.03088-0.025+0.025三、工艺方案的确定根据制件工艺分析，其基本工序有落料、冲孔。完成箱壳的设计，需要的工 序有：1）落料2）拉深3）冲 11的孔1个4）翻 边5）冲 6的孔 2个及不规则形状的孔1个6）钻 孔直径 27）钻 矩形孔 8）锪孔 6成 6 .4采用三种模具即可解决一些问题， 第一种是落料拉深模， 第二种冲孔翻边模， 第三种是冲裁模，故选择的是落料拉伸模。I完成拉深动作过程，再由顶杆带动压边圈拉制件顶出首先由压力机带动模柄，模柄再带动上模座下行，上模座带着凸凹模下行 四、工作原理凸凹模与落料凹模完成落料的动作，凸凹模继续下行，拉深凹将条料拉入凸凹模rhr匚;:-可花 ip1五、工艺设计1、尺寸的确定已知 bi=88b=58t=1.2 r底=6 ri=3.82=7.3ho=28ri/b=3.8/58=0.066ho/b=28/58=O.483由图472查得该件属区的低矩形件，又根据t/bx100=1.2/58x100=2.172,可按表4 33所得的第一种方法计算。选取修边余量h，确定矩形件的计算高度。当 h0/门=28/3.8=7.368 h=0.5h0/r1 =0.5x7.368=3.684(mm)h=h0+ h=28+3.684=31.684(mm)1) 假想毛坯尺寸直径。D=1.13.b2 4b(h 0.43r底)1.72r1 (h 0.5r) 4r底(0.11r底 0.18r) =112.418mm2) 毛坯长度r=D+(b1-b)=112.418+(88-58)=142.418(mm)3) 毛坯宽度K=D-(b-2r 1)+【b-2x (h-0.43xr 底)】(b1-b) / (b1-2r) =112.418x(58-2x3.8)+【58+2x(31.684-0.43X6)】(88-58) / (88-2x3.8) =113.832mm4) 毛坯直径R=0.5K=0.5x113.832=56.916(mm)圆整毛坯直径为11.25m m。毛坯长度为142.5mm毛坯宽度为114m m。毛坯半径为57mm5）毛坯尺寸如下图示：由 h0/b=28/58=0.483m1所以属于一次拉深成形。2、确定排样方式和计算材料利用率。上图的毛坯形状和尺寸较大，为便于手工送料，选用单排冲压，有两种排样方 式如图示。7=T B 7K1 11F经过分析计算：（a）的排样方式，材料利用率最高。3、搭边值的确定由于工艺所采用的送料方式为手工送料，且为非图形，查表2-17得a=2.5mmai=2mm4、冲压设备的选择，由于本套模具为落料拉伸模，计算参数如下：1）落料力F 落=1.3L t z将t=1.2mm及08钢材料的搞剪强度t =260Mpa代入上式，得F 落=1 .3x（2x n x57+30x2）x260=122849.99N2）推件力F推=门卩落k1n=1,k1 查表 2-10 得 k1=0.035 代入得：F 推=4299.750NF 总=F 落+F 推=127149.74N根据压力，可选用160的开式双柱可倾压力机。根据资料得其主要参数及大小如下：160KN最大冲压力 160KN70mm滑块行程次数120 次/min最大封闭高度220mm封闭高度调节量45mm工作台尺寸300mmx450mm滑块行程模柄尺寸直径 40x605、落料拉深先后的确定F0=127149.7 4拉深力F 拉=(2bi+2b-1.72r)t S bk4查表 4-23得 k4=0.7S b=420Mpa 代入公式得F 拉=(2x88+2x58-1.72x6)x1.2x420x0.7 =104376.704所以 F 总 F 拉所以本复合模为先冲裁后拉深六、模具结构设计1凹模的设计1) 模的材料选Cr12，凹模是在强压连续使用和有很大冲压力的条件下工作台 的，且伴有温度的升高，工作条件恶劣，要求凹模材料有好的耐磨性，耐冲 击性，淬透性和切耐性。2) 凹模的硬度要求较高，一般应进行淬为热处理，使其硬度达到期HRC58-623) 凹模设计的结构如下图所示：S弯=1.5F/h2【3弯】h 最小=J1.5F /弯凹模厚度 H=K6查表2-24得K=0 .2H=142.5x0.2=28.5mm考虑到工件及凸凹模的影响取取 H=0.32mm【3弯】=490Mpa3弯riwxizzsAgtg/sFreg.gsGMpav【3 弯】 经校核，凹模强度足够。2、凸模的设计1) 凸模的材料为Cr12MOV2) 凸模硬度要求低于凹模硬度，但其硬度还是较高的，要经过回火的热处理 方法，使其硬度达到 HRC56-60。该凸模为拉深模具，且凸模的长度，宽度应根据拉深件具体结构确定。3) 圆角半径rprd=8trp= (0.61) rd4) 所以该凸模圆角半径rp为rp=0.6x8t=0.6x8x1.2=6mm5) 凸模刃口的尺寸B 凸=(B-X a-Z) 0-3P查表2-30得x=0.75 A =0.4 Z= () tB 凸 1= () 0-0.020B 凸 2= () 0-0.025=85.30-0.0256) 拉深凸模出气口的尺寸查表4-35得：通孔直径dd=6.5mm7) 凸模强度校核3 p=F/A w【3 p】冲裁时，凸模承受的压力，必须小于凸模材料强度允许的压应力【3p】3 p=F/A122849.99/55.3x85.3=260Mpa3 p3 p 】=9801569所以凸模强度足够。3凸凹模具的设计1）材料选用Cr12。2）热处理硬度达到HRC58-62 凸凹模的尺寸如图所示：1凸凹模的最小壁厚一般由经验数据确定， 倒装复合凸凹模最小壁厚：对于黑色金 属和硬材料约为工件的料厚的1.5倍，但不小于0.7mm；对于有色金属用软材料 约等于工件壁厚，但不小于0.5mm正装复合模凸凹模的最小可参考表 2-27t=1.2最小壁厚3.2最小直径184、卸料板的设计1）材料为45号钢。2）装置形式如下图所示。固定卸料板5、打杆的长度考虑到垫板的高度是10mm,推板的高度是12mm,模柄的尺寸是40 x100 螺母的宽度为8mm。且需2个螺母，还需留一定的余量。所以打杆的长度 L=10+12+100+2x8+10=148mm6、压边装置的设计在拉深过程中, 压边圈的作用是用来防止工件边壁或凸缘起皱的。 随着拉深 增加还需要减少的压边力应减少。t/D=1.2/112.418=1.1%m1=0.050查表 4-11 t/D1.5%ml 0.60应采用压边圈装置。压边力 Fy=AP 查表 4-27 得 P=2.5-3MPa 根据设计时压边圈的面积为：A= n R2+30x114= n x572+3420=13627(mnf) Fy=22.5x13627=34067.5N一般情况下采用弹簧垫或橡皮垫, 本设计选择橡皮垫。 采用平面压边圈, 一 般拉深模中采用平面压边圈。7、顶杆的长度顶杆的长度取决于工件的高度,在保证制件顶出的情况下,顶杆的长度为：L=32+45+10=87mm取 L=90mm8、橡皮垫的设计1)、选用的原则 为保证橡皮不致于过早失去弹性损坏, 其允许最大压缩量应不超过其自由高度的 45%一般取 h 总 = ()h 自由故工作行程h 工作 = h 总 - h 预=() h 自由2)橡皮高度h 自由 =h 工作 3) 橡皮的结构形式如下图:D=,(|2 1.2)F/P=132mm根据工件的厚度1.2mm,拉深时凸模进入凸凹模深度为 35mm,考虑模具维修时 刃磨留量2mm,则总的工作行程。H 工作=1.2+35+2=38.2mmH 自由=38.2/0.25-0.30=127.3152.8mm取自由高度为150h预期=(10%15%)h自由 =1522.5mm 取h预=22mm模具中橡皮高度为128mm9、模具的选择根据制件的毛坯尺寸可选凹模周界为250mm，B为125mm，H为160220mm,的后侧导柱模深根据模架可知上模座250X125X40GB2855.5-81下模座250X125X45GB2855.6-81导柱28X150GB2861.1-81导套28X100X38GB2861.6-81设计总结课程设计是每位理工科大学生学习的必经之路，经过了此次设计，使得在书本和课堂上学到的知识与实践相结合， 加强了我的模具 设计知识，我对模具设计产生了更浓厚的兴趣， 使个人的模具设计能 力得到综合运用，做到设计理论论据充分，设计方案力求合理。增 强对模具设计的独立工作能力，以严谨的科学态度和正确的设计思想 完成设计，为今后的学习和工作打好基础。此次设计我初步了解了冲 压设计模具的各道工序，清楚了模具的各个结构，了解了各个设计过 程中的重要环节，具备了一定的设计能力，学到了真正的实践知识， 但这还不够，在以后的工作中，还要继续努力，做到最好，把中国的 模具水平提升起来。参考文献冲压模具标准及应用手册 化学工业占尧主编冲压工艺与冲模设计 机械工业成虹主编冲压模具设计结构图册第二版化学工业薛啟翔主编4)刃口尺寸的确定由表尺寸2-23表得Zmax=0.180Zmin=0.126Zmax-Zmin =0.180-0.126=0.054根据表2-32表得A 凹=(A-xa) +04 S凹根据表2-30得x=0.75A =0.4则：A 凹 1= () 0+0.030=57.70+0.030A 凹2= () +00.035=87.70+0.0355)、强度的校核凹模强度校核主要是栓查高度h，因为凹模下面的模座或垫板一的洞口较凹模 洞口大，合凹模工作时弯曲，若凹高度不够便会产生弯曲变形，以致损坏。查表2-45得