沖壓設計-箱殼落料拉深模設計說明書

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1、目錄 一、 設計任務書 2 二、 工藝分析 3 三、 工藝方案的確定 4 四、 工作原理 5 五、 工藝設計 6 六、 模具結構設計 10 七、 總結 15 、設計任務書 1 箱殼零件圖 2 落料拉伸復合模裝配圖 3 全體模具零件圖 4 設計說明書 二、工藝分析 1該產(chǎn)品的基本工序為落料、沖孔。 2它對零件尺寸公差特殊要求，遷用 IT12級，利用普通話加工方式可達到圖樣 要求。 3重視模具材料和結構的選擇，保證有一定的模具壽命。 工件的極限偏差 尺寸 凸模偏差 凹模偏差 58 -0.020 +0.030 88 -0.025

2、 +0.025 三、工藝方案的確定 根據(jù)制件工藝分析，其基本工序有落料、沖孔。完成箱殼的設計，需要的工 序有： 1）落料 2）拉深 3） 沖? 11的孔1個 4） 翻 邊 5） 沖? 6的孔? 2個及不規(guī)則形狀的孔1個 6） 鉆 孔直徑 2 7） 鉆 矩形孔 8） 锪孔? 6成? 6 .4 采用三種模具即可解決一些問題， 第一種是落料拉深模， 第二種沖孔翻邊模， 第三種是沖裁模，故選擇的是落料拉伸模。 I 完成拉深動作過程，再由頂桿帶動壓邊圈拉制件頂出 首先由壓力機帶動模柄，模柄再帶動上模座下行，上模座帶著凸凹模下行 } 四、工作原理 凸凹模與

3、落料凹模完成落料的動作，凸凹模繼續(xù)下行，拉深凹將條料拉入凸凹模 rh r 匚;: - ——可—花 ' ip '1 五、工藝設計 1、尺寸的確定 已知 bi=88 b=58 t=1.2 r底=6 ri=3.8 「2=7.3 ho=28

4、ri/b=3.8/58=0.066 ho/b=28/58=O.483 由圖4—72查得該件屬區(qū)的低矩形件，又根據(jù)t/bx100=1.2/58x100=2.172 , 可按表4 — 33所得的第一種方法計算。 選取修邊余量h，確定矩形件的計算高度。 當 h0/門=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) 假想毛坯尺寸直徑。 D=1.13 .b2 4b(h 0.43r底)1.72r1 (h 0.5r) 4r底(0.11r底 0.18r) =112.418mm

5、2) 毛坯長度 r=D+(b1-b)=112.418+(88-58)=142.418(mm) 3) 毛坯寬度 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) =113.832mm 4) 毛坯直徑 R=0.5K=0.5x113.832=56.916(mm) 圓整毛坯直徑為11.25m m。毛坯長度為142.5mm毛坯寬度為114m m。毛坯 半徑為57mm 5）毛坯尺寸如下圖示： 由 h0/b=28/58

6、=0.483<0.7~0.8 這屬于低盒件拉深。 M=r/R=3.8/57=0.067 毛坯相對厚度 t/bx100=1.2/58x100=2.1 查表相 4-27 得 m1=0.050 m>m1 所以屬于一次拉深成形。 2、確定排樣方式和計算材料利用率。 上圖的毛坯形狀和尺寸較大，為便于手工送料，選用單排沖壓，有兩種排樣方 式如圖示。 7=T^ ■? ? ■ B ■ — 7K1 — ■ 1 '— 1 F 經(jīng)過分析計算：（a）的排樣方式，材料利用率最高。 3、 搭邊值的確定 由于工藝所采用的送料方式為手工送料，且為非圖形，查表 2-17

7、得 a=2.5mm ai=2mm 4、 沖壓設備的選擇， 由于本套模具為落料拉伸模，計算參數(shù)如下： 1） 落料力 F 落=1.3L t z 將t=1.2mm及08鋼材料的搞剪強度t =260Mpa代入上式，得 F 落=1 .3x（2x n x57+30x2）x260 =122849.99N 2） 推件力 F推=門卩落k1 n=1,k1 查表 2-10 得 k1=0.035 代入得： F 推 =4299.750N F 總=F 落+F 推=127149.74N 根據(jù)壓力，可選用160的開式雙柱可傾壓力機。 根據(jù)資料得其主要參數(shù)及大小如下： 160KN 最大沖壓

8、力 160KN 70mm 滑塊行程次數(shù) 120 次/min 最大封閉高度 220mm 封閉高度調節(jié)量 45mm 工作臺尺寸 300mmx450mm 滑塊行程 模柄尺寸 直徑 40x60 5、落料拉深先后的確定 F0=127149.7 4 拉深力 F 拉=(2bi+2b-1.72r)t S bk4 查表 4-23得 k4=0.7 S b=420Mpa 代入公式得 F 拉=(2x88+2x58-1.72x6)x1.2x420x0.7 =104376.704 所以 F 總 >F 拉 所以本復合模為先沖裁后拉深 六、模具結構設計 1凹模的設計 1

9、) 模的材料選Cr12，凹模是在強壓連續(xù)使用和有很大沖壓力的條件下工作臺 的，且伴有溫度的升高，工作條件惡劣，要求凹模材料有好的耐磨性，耐沖 擊性，淬透性和切耐性。 2) 凹模的硬度要求較高，一般應進行淬為熱處理，使其硬度達到期 HRC58-62 3) 凹模設計的結構如下圖所示： S彎=1.5F/h2【3彎】 h 最小=J1.5F /［彎］ 凹模厚度 H=K6 查表2-24得K=0 .2 H=142.5x0.2=28.5mm 考慮到工件及凸凹模的影響取取 H=0.32mm 【3彎】=490Mpa 3彎riwxizzsAgtg/sFreg.gsGMpav【3 彎】 經(jīng)校

10、核，凹模強度足夠。 2、凸模的設計 1) 凸模的材料為Cr12MOV 2) 凸模硬度要求低于凹模硬度，但其硬度還是較高的，要經(jīng)過回火的熱處理 方法，使其硬度達到 HRC56-60。 該凸模為拉深模具，且凸模的長度，寬度應根據(jù)拉深件具體結構確定。 3) 圓角半徑 rp rd=8t rp= (0.6~1) rd 4) 所以該凸模圓角半徑rp為 rp=0.6x8t=0.6x8x1.2=6mm 5) 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= () t B 凸 1= () 0-0.020 B 凸 2= () 0

11、-0.025 =85.30-0.025 6) 拉深凸模出氣口的尺寸 查表4-35得： 通孔直徑d d=6.5mm 7) 凸模強度校核 3 p=F/A w【3 p】 沖裁時，凸模承受的壓力，必須小于凸模材料強度允許的壓應力【3 p】 3 p=F/A122849.99/55.3x85.3=260Mpa 3 p＜［3 p 】=980~1569 所以凸模強度足夠。 3凸凹模具的設計 1） 材料選用Cr12。 2） 熱處理硬度達到HRC58-62 凸凹模的尺寸如圖所示： ■ 1 凸凹模的最小壁厚一般由經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定， 倒裝復合凸

12、凹模最小壁厚：對于黑色金 屬和硬材料約為工件的料厚的1.5倍，但不小于0.7mm；對于有色金屬用軟材料 約等于工件壁厚，但不小于0.5mm正裝復合模凸凹模的最小可參考表 2-27 t=1.2 最小壁厚 3.2 最小直徑 18 4、卸料板的設計 1） 材料為45號鋼。 2） 裝置形式如下圖所示。 固定卸料板 5、打桿的長度 考慮到墊板的高度是10mm,推板的高度是12mm,模柄的尺寸是40 x100< 螺母的寬度為8mm。且需2個螺母，還需留一定的余量。所以打桿的長度 L=10+12+100+2x8+10 =148mm 6、 壓邊裝置的設計 在拉深過程中, 壓邊圈的作

13、用是用來防止工件邊壁或凸緣起皺的。 隨著拉深 增加還需要減少的壓邊力應減少。 t/D=1.2/112.418=1.1% m1=0.050 查表 4-11 t/D<1.5% ml < 0.60 應采用壓邊圈裝置。 壓邊力 Fy=AP 查表 4-27 得 P=2.5-3MPa 根據(jù)設計時壓邊圈的面積為： A= n R2+30x114= n x572+3420=13627(mnf) Fy=22.5x13627=34067.5N 一般情況下采用彈簧墊或橡皮墊, 本設計選擇橡皮墊。 采用平面壓邊圈, 一 般拉深模中采用平面壓邊圈。 7、 頂桿的長度 頂桿的長度取決于工件的高度,在保證制件

14、頂出的情況下,頂桿的長度為： L=32+45+10=87mm 取 L=90mm 8、橡皮墊的設計 1)、選用的原則 為保證橡皮不致于過早失去彈性損壞, 其允許最大壓縮量應不超過其自由高 度的 45% 一般取 h 總 = ()h 自由 故工作行程 h 工作 = h 總 - h 預=() h 自由 2)橡皮高度 h 自由 =h 工作 3) 橡皮的結構形式如下圖: D=,(|2 1.2)F/P =132mm 根據(jù)工件的厚度1.2mm,拉深時凸模進入凸凹模深度為 35mm,考慮模具維修時 刃磨留量2mm,則總的工作行程。 H 工作=1.2+35+2=38.2mm H

15、自由=38.2/0.25-0.30=127.3~152.8mm 取自由高度為150 h預期=(10%~15%)h自由 =15~22.5mm 取h預=22mm 模具中橡皮高度為128mm 9、模具的選擇 根據(jù)制件的毛坯尺寸可選凹模周界為250mm，B為125mm，H為 160~220mm,的后側導柱模深 根據(jù)模架可知 上模座 250X125X40 GB2855.5-81 下模座 250X125X45 GB2855.6-81 導柱 28X150 GB2861.1-81 導套 28X100X38 GB2861.6-81 設計總結 課程設計是每位理工科大學

16、生學習的必經(jīng)之路， 經(jīng)過了此次設 計，使得在書本和課堂上學到的知識與實踐相結合， 加強了我的模具 設計知識，我對模具設計產(chǎn)生了更濃厚的興趣， 使個人的模具設計能 力得到綜合運用，做到設計理論論據(jù)充分，，設計方案力求合理。增 強對模具設計的獨立工作能力，以嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和正確的設計思想 完成設計，為今后的學習和工作打好基礎。此次設計我初步了解了沖 壓設計模具的各道工序，清楚了模具的各個結構，了解了各個設計過 程中的重要環(huán)節(jié)，具備了一定的設計能力，學到了真正的實踐知識， 但這還不夠，在以后的工作中，還要繼續(xù)努力，做到最好，把中國的 模具水平提升起來。 參考文獻 《沖壓模具標準及應用手冊》 化

17、學工業(yè)占堯主編 《沖壓工藝與沖模設計》 機械工業(yè)成虹主編 《沖壓模具設計結構圖冊》第二版化學工業(yè)薛啟翔主編 4) 刃口尺寸的確定 由表尺寸2-23表得 Zmax=0.180 Zmin=0.126 Zmax-Zmin =0.180-0.126=0.054 根據(jù)表2-32表得 A 凹=(A-xa) +04 S凹 根據(jù)表2-30得 x=0.75 A =0.4 則：A 凹 1= () 0+0.030=57.70+0.030 A 凹2= () +00.035=87.70+0.035 5) 、強度的校核 凹模強度校核主要是栓查高度h，因為凹模下面的模座或墊板一的洞口較凹模 洞口大，合凹模工作時彎曲，若凹高度不夠便會產(chǎn)生彎曲變形，以致?lián)p壞。 查表2-45得