模具设计课程设计拉伸件Word格式.docx
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1)课程设计的目标:
通过对冲压模具设计与制造课程设计进行强化专业理论知识、全面提高分析问题、解决问题的能力。
结合模具中心的实际生产,完成从产品分析、三维构图、模具设计、成本核算、生产进度的规划等全过程。
2)课程设计要求:
1、思想上的高度重视、以实际生产岗位的要求自己。
2、对相关的手册、图册、工具。
夹具、量具、设备等必须要基本学会操作使用。
3、对指定零件的模具设计、生产、试模、检测全过程必须全身心地参与者,并提高到设计、制造工艺理论高度认识。
虚心求教,检索相关资料,撰写设计说明书。
3)编写完整的设计计算说明书内容如下:
(1)产品零件图;
(2)模具设计装配图、非标准件零件图;
(3)模具结构分析。
工艺方案的分析及确定
零件结构:
根据零件图尺寸要求,此件属于高矩形件。
尺寸要求较松,均为自由公差。
故可采用矩形拉深工艺拉深此件。
此件的公差等级均按IT13级要求。
一.压力机的选择及毛坯选择
(一)P=ltQb=[180X2+100X2+2πX(28+96)/2]X300=379.116
Pp=k1P
所以压力机压力为660.
毛坯的选择
刃口:
Dd=(445.36-0.5X0.8)+0.06=444.96
Dp=(444.96-0.1)=444.86
L=H+Ry-0.43(8+8)=127.88
凹模刃口高度6-8mm
二.拉深工艺计算
(1)确定修边余量
因为△h=0.04H=0.05X100=5.0mm
查表可得,修边余量=5.0mm
(2)计算毛坯尺寸
a.把工件分成两部分,一部分是不带凸缘的八边形件,另一部分是凸缘部分,凸缘部分视为一个八边形。
b.计算尺寸方向圆弧半径(Rb)时,需按毛坯表面积与工件表面积相似的原则来计算,
即:
BXB(方形件毛坯面积)+B1XB1(正方形环面积)=πRb2
方形件毛坯面积
BXB=B2+4B(H-0.43rp)-1.72rc(H+0.5rc)-4rp(0.11rp-0.18rc)
=1162+4X116(100-0.43X8)-1.72X8(100+0.5X8)-4X(0.11X8-0.18X8)=56831.04mm2
正方形环面积B1XB1=(166)2-(116)2=14100mm2
则BXB+B1XB1=56831.04+14100=70931.04=πRb2
所以长度方向圆弧半径Rb=150.3mm
宽度方向圆弧半径Ra
Ra=[0.25(L2+K2)-LRb]/[K-2Rb]
因为L=2Rb+(A-B)=2X150.3+(196-116)=380.6mm
K={2Rb(B-2rc)+[B+2(H-0.43rc)](A-B)}/(A-2rc)
={2X150.3(116-2X8)+[116+2(100-0.43X8)]X(196-116)}/(196-2X8)=304.39mm
所以Ra=[0.25(L2+K2)-LRb]/(K-2Rb)
=[0.25X(304.392+380.62)-380.6X150.3]/(304.39-2X150.3)
=573.41mm
综上所述:
长度方向圆弧半径Rb=150.3mm
宽度方向圆弧半径Ra=573.41mm
(3)拉深次数的确定
根据零件相对高度H/B=100/116=0.86,相对厚度δ/B=0.862%
查表可得拉深次数n=2
(4)确定工序件形状
此件n-1次工序件的形状为椭圆形工序件,短边一侧圆弧半径为Rbn-1,长边一侧的圆弧半径为Ran-1
其计算公式为:
Rbn-1=0.705B-0.41rc+δ
Ran-1=0.705A-0.41rc+δ
式中,δ为角间距,mm,取δ=0.35rc
Rbn-1=0.705X116-0.41X8+0.35X8=81.3
Ran-1=0.705X196-0.41X8+0.35X8=137.7
n-1次工序件的长轴An-1,短轴Bn-1的计算公式为:
An-1=2Rbn-1+(A-B)=2X81.3+80=242.6
Bn-1=2Ran-1-(A-B)=2X137.7=195.4
An-1=242.6Bn-1=195.4
Rbn-1的圆心在长轴上,距短边为B/2,Ran-1的圆心在短轴上,距长边A/2。
4)计算拉深力
椭圆周长公式:
L=ΠQ(1+MN)/R=(Rbn-1+Ran-1)/2=109.5
椭圆周长L1≈2∏R≈687.7mm
六边形周长L2=130X2+39X4+(116-2X19.5)X2=570mm
Fn-1=kL1tδb=0.5X687.7X1X400=137540N
Fn=kL2tδb=0.5X570X1X400=114000N
式中,K-修正系数,取0.5
L-拉深件截面周长,mm.
三.拉深模主要零件的设计计算
1)拉深模的间隙
(1)首次拉深间隙Z=1.1t=1.1mm
(2)末次拉深间隙Z=1.0t=1.0mm
(3)圆角区Z=1.1t=1.1mm
2)拉深模的圆角半径
(1)首次拉深凹模圆角半径ra取10t,即ra=10mm,凸模圆角半径rt取6t,即rt=6mm。
(2)末次拉深凹模圆角半径ra取9t,即ra=9mm,凸模圆角半径rt取8t,即rt=8mm。
3)凸凹模工作部分的尺寸和公差
(1)首次拉深凹模工作尺寸。
按n-1次工序形状尺寸进行设计,模具公差按IT11级要求。
凸模尺寸以凹模实际尺寸配做保证即可,凸模头部形状要设计成断面与工作要求的八边形相同,四边以
0斜边过渡到直臂。
(2)n-1次拉深凸模斜面的起始尺寸
A`=A-1.17rp=196-1.17X8=186.64mm
B`=B-1.17rp=116-1.17X8=106.64mm
(3)首次拉深件高度
H1=0.88H=0.88X100=88.00mm
(4)末次拉深件凸凹模尺寸与公差
工作件要求的是外形尺寸,故设计凸凹模尺寸时应以凹模为设计基准,模具制造公差取为IT10级。
凹模尺寸:
Aa=(A-0.75△)
=(196-0.75X0.54)
=195.6
mm
Ba=(B-0.75△)
=(116-0.75X0.39)
=115.707
凸模尺寸:
At=(A-0.75△-Z)
=(196-0.75X0.54-2)
=193.6
Bt=(B-0.75△-Z)
=(116-0.75X0.39-2)
=113.707
(5)凹模圆角尺寸(工件的圆角部分要求外形尺寸)
ra转=(r-0.75△)
=(8-0.75X0.22)
=7.835
rt转=(ra转-0.76t)
=(7.835-0.76X1)
=7.075
以上各式中△为拉深件尺寸公差,按IT13级选取。
如图确定凸模长宽:
长:
(192-8X2+(96-8X2)+(25-8)X2+2π8=424.24
宽:
(116-8X2)+(96-8X2)X2+(25-8)X2=344.24
修边余量:
h=0.05X96=4.8mm
凸模尺寸如图确定:
五.模具结构设计
附:
落料装配图
一次拉伸模具零件图
导柱
模架
上模座
凸模垫板
顶杆
模柄
一次拉伸模具装配图
二次拉深模具的零件图及装配图
下模座
模架
上模架
装配图
a主视图
b左视图
c俯视图
d明细栏
修边
参考文献
【1】何铭新,钱可强.机械制图(第五版).高等教育出版社.
【2】薛啟翔.冲压模具设计和加工计算速查手册.化学工业出版社主编.
【3】宋晓琳.汽车车身制造工艺学(第二版).北京理工大学出版社.