盒型件拉深模设计说明书.docx
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盒型件拉深模设计说明书
题目盒型件拉深模设计
前言
从几何形状特点看，矩形盒状零件可划分成2个长度为（A-2r）和2个长度为（B-2r）的直边加上4个半径为r的1/4圆筒部份（图）。
假设将圆角部份和直边部份分开考虑，那么圆角部份的变形相当于直径为2r、高为h的圆筒件的拉深，直边部份的变形相当于弯曲。
但事实上圆角部份和直边部份是联系在一路的整体，因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深，有其特有的变形特点，这可通过网格实验进行验证。
拉深前，在毛坯的直边部份画出彼此垂直的等距平行线网格，在毛坯的圆角部份，画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。
变形前直边处的横向尺寸是等距的，即
，纵向尺寸也是等距的，拉深后零件表面的网格发生了明显的转变（如图1所示）。
这些转变要紧表此刻：
图1盒形件的拉深变形特点
⑴直边部位的变形直边部位的横向尺寸变形后间距慢慢缩小，愈向直边中间部位缩小愈少，纵向尺寸变形后，间距慢慢增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，可见，此处的变形不同于纯粹的弯曲。
（2）圆角部位的变形拉深后径向放射线变成上部距离宽，下部距离窄的斜线，而并非与底面垂直的等距平行线。
同心圆弧的间距再也不相等，而是变大，越向口部越大，且同心圆弧不位于同一水平面内。
因此该处的变形不同于纯粹的拉深。
依照网格的转变可知盒形件拉深有以下变形特点：
（1）盒形件拉深的变形性质与圆筒件一样，也是径向伸长，切向缩短。
沿径向愈往口部伸长愈多，沿切向圆角部份变形大，直边部份变形小，圆角部份的材料向直边流动。
即盒形件的变形是不均匀的。
（2）变形的不均匀致使应力散布不均匀（图2）。
在圆角部的中点最大，向两边慢慢减小，到直边的中点处最小。
故盒形件拉深时破坏第一发生在圆角处。
又因圆角部材料在拉深时允许向直边流动，因此盒形件与相应的圆筒件比较，危险断面处受力小，拉深时可采纳小的拉深系数也不容起皱。
图2盒形件拉深时的应力散布
（3）盒形件拉深时，由于直边部份和圆角部份事实上是联系在一路的整体，因此两部份的变形彼此阻碍，阻碍的结果是：
直边部份除产生弯曲变形外，还产生了径向伸长，切向紧缩的拉深变形。
两部份彼此阻碍的程度随盒形件形状的不同而不同，也确实是说随相对圆角半径r/B和相对高度H/B的不同而不同。
r/B愈小，圆角部份的材料向直边部份流得愈多，直边部份对圆角部份的阻碍愈大，使得圆角部份的变形与相应圆筒件的不同就大。
当r/B=0.5时，直边不复存在，盒形件成为圆筒件，盒形件的变形与圆筒件一样。
当相对高度H/B大时，圆角部份对直边部份的阻碍就大，直边部份的变形与简单弯曲的不同就大。
因此盒形件毛坯的形状和尺寸必然与r/B和H/B的值有关。
关于不同的r/B和H/B，盒形件毛坯的计算方式和工序计算方式也就不同。
第一章审图
由工件图可知，该工件为带凸缘的开口对称盒形件，要求保证内形尺寸，没有厚度不变的要求。
该工件形状知足拉深工艺性要求，可用拉深工序加工。
材料为08钢，料厚为1mm。
拉深精度品级为IT10
第二章拉深工艺性分析
对拉深件形状尺寸的要求
1）拉深件形状应尽可能简单、对称，尽可能一次拉深成形；
2）尽可能幸免半放开及非对称的空心件，应考虑设计成对称（组合）的拉深；
3）在设计拉深件时，应注明必需保证外形或内形尺寸，不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一样应以底部为基准；
4）拉深件口部尺寸公差应适当。
5）一样拉深件许诺壁厚转变范围~1.2t,假设不许诺存在壁厚不均现象，应注明；
6）需多次拉深成形的工件，应许诺其内、外壁及凸缘表面上存在压痕。
拉深件圆角半径的要求
1．凸缘圆角半径rdΦ
凸缘圆角半径rdΦ：
指壁与凸缘的转角半径。
要求：
1）rdΦ=5＞t=1一样取：
rdΦ=（4~8）t
2）当rdΦ＜时，应增加整形工序。
2.部圆角半径rpg
底部圆角半径rpg：
指壁与底面的转角半径。
要求：
1）rpg=5mm≥t=1mm，一样取：
rpg≥（3~5）t
2）rpg＜t，增加整形工序，每整形一次，rpg可减小1/2。
2.3形拉深件壁间圆角半径rpy
矩形拉深件壁间圆角半径rpy：
指矩形拉深件的四个壁的转角半径。
要求：
rpy=15mm≥3t=3mm及rpy=15mm≥H/5=6mm.
2.4拉深件的精度品级要求不宜太高
要紧指其横断面的尺寸精度；一样在IT13级以下，不宜高于IT11级，高于IT13级的应增加整形工序。
因为工件图精度品级为IT10，因此符合要求。
2.5拉深件的材料
由工件图可知拉伸件所用的材料为08钢。
材料名称
牌号
材料
状态
力学性能
抗剪强度
/MPa
抗拉强度
/MPa
屈服强度
/MPa
伸长率
/%
弹性模量E/10
MPa
碳素结构钢
08
退火
255-353
324-441
196
32
186
图2-1
2.6拉深件工序安排的一样原那么
l）在大量量生产中，在凹、凸模壁厚强度许诺的条件下，应采纳落科、拉深复合工艺；
2）除底部孔有可能与落料、拉深复合冲压外，凸缘部份及侧壁部份的孔、槽均需在拉深工序完成后再冲出；
3）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角半径时．应增加整形工序；
4）修边工序一样安排在整形工序以后；
5）修边冲孔常可复合完成。
第三章拉深工艺方案的制定
依照工件图知，该工件只需拉深工序，可采纳单工序拉深模。
第四章毛坯尺寸的计算
4.1修边余量
因为B
，B
=500
由参考【2】表5-11带凸缘件的修边余量明白修边余量为毫米。
毛坯尺寸
因为
时，
1）直边部份按弯曲件求展开长度，即
l=
+h+0.57r
=
2）四圆角拼成一带凸缘的圆筒，其展开半径为
R
=
=
3）按求得的l和
，作出待修正的展开图
图4-1
展开图宽度为
=
展开图长度为
=
4）由于
，工件较高，因此作直线与圆弧相切或再以凸圆弧连接
第五章拉深次数确信
毛坯相对厚度
角部的相对圆角半径
由参【4】表4-12知一道工序内所能拉深的矩形盒型件的最大相对高度h/d
为～。
工件相对高度～
因此该工件为一次拉深。
第六章冲压力及压力中心计算
6.1冲压力计算
由表4-13知
由表5-7知采纳压料装置
由表5-8知单位面积存边力
因此
k一样取k=0.8,取
L=因此
压力机的工称压力
6.2压力中心计算
由于工件为对称件，因此该工件的压力中心为几何中心，
即压力中心据短边距离为250mm，距长边距离为95mm。
第七章冲压设备选择
由公式
从参【5】表1-81选取开式双柱固定台压力机JD21-100
型号
JD21-100
工称压力（KN）
1000
滑块行程（mm）
可调10-120
滑块行程次数（min
）
75
最大闭合高度（mm）
400
闭合高度调节量（mm）
85
滑块中心线至床身距离（mm）
325
立柱距离（mm）
480
工作台尺寸（mm）
前后
600
左右
1000
工作台孔尺寸（mm）
前后
300
左右
420
直径
垫板尺寸（mm）
厚度
100
直径
200
模柄孔尺寸（mm）
直径
60
深度
80
滑块底面尺寸（mm）
前后
380
左右
500
第八章凸凹模结构设计
凸模圆角半径
由于工件图保证内形尺寸，，因此由图知
=5mm又由于
取
因此凹模圆角半径
等于5mm
8.2凸凹模间隙
由表5-19可知
，那么令z=t=1mm
8.3凸凹模尺寸及公差
由于该工件为距形件，有內形尺寸要求
凸模长边尺寸为
凸模短边尺寸为
四个圆角部份相当于直径为30mm，那么
凹模长边尺寸为
凹模短边尺寸为
四个圆角部份相当于直径为30mm，
则
第九章整体结构设计
9.1模架的选取
由凹模的尺寸计算出凹模周界，再由凹模周界从参【7】当选取标准模架
表9-48中间导柱模架
凹模周界
闭合高度（参考）
H
零件件号、名称及标准编号
1
2
3
4
5
6
上模座
下模座
导柱
导套
数量
L
B
最小
最大
1
1
1
1
1
1
规格
630
400
220
260
630×400×55
630×400×
65
55×280
55×160×53
9.2模柄
由于凸缘模柄的优势在于凸缘以下部份可加工出容纳推板的形孔，另外装拆比较方便，便用于较大的模具。
由压力机知，模柄孔直径为60mm。
因此依照表3-42凸缘模柄（JB/T7646.3-1994）
工件在拉深时，由于空气压力的作用或润滑油的黏性等因素，使工件很容易粘附在凸模上。
为使工件不至于紧贴在凸模上，设计凸模时，应有通气孔。
由文献四表4-35知：
通气孔直径为8mm。
1）由选取的模架中导柱的大体尺寸，在参【7】当选取B型导柱
表3-38导柱
基本尺寸（d/d
）
极限偏差
L
l
d
d
（h5）
（h6）
（r6）
55
0
-0.013
0
280
70
2）再依照导柱和导套之间的配合选取A型导套
表3-39导套
d
D（r6）
L
H
b
a
基本尺寸
极限尺寸
基本尺寸
极限偏差
（H6）
（H7）
A型
A型
55
0
0
70
160
53
4
1
9.5推杆
由模柄上的孔d=15。
因此依照参【7】表3-33带螺纹推杆（JB/T7650.2-1994）
d
d
L
l
l
d
b
S
C
C
r
≤
M14
M12
160～220
60
14
12
2
1
由参【7】表3-36圆柱头内六角卸料螺钉（JB/T7650.6-1944）
d
d
l
d
H
t
s
d
d
r≤
r
≤
d
c
c
b
L
M20
24
26
36
24
12
17
1
1
4
80～200
1）由螺钉的商品规格长度选取适合的螺钉
由参【7】表3-48内六角圆柱头螺钉（GB/T70.1-2000）
螺纹规格
M12
b（参考）
36
d
（max）
18
k（max）
12
s
10
e（mix）
商品规格长度l
20～120
2）由销钉的规格长度选取适合的销钉
由参【7】表3-49圆柱销
d（m6/m8,m6）
12
c≈
商品规格l
l
22～140
l
26～100
第十章拉深模装配图绘制和校核
图10-1
此工件在双动压力机上拉深。
模架采纳标准件，导柱和导套别离用B型导柱和A型导套。
拉深模采纳倒装式结构形式，推板推出工件。
拉深时用3个定位销进行定位。
模具采纳倒装式结构，其特点可省去设计提供压边力的弹顶器。
拉深工艺的大体运动是，卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触，并继续下降，进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，致使板料体积成形，然后凸、凹模分开，凹模滑块把工件推出，完成拉深运动。
卸料板和滑块的运动超级关键，为了保证拉深件的质量，必需操纵卸料板的运动，让它先于凸模与板料接触，而且压料力要足够，不然拉深件容易起皱，乃至裂开；第二应确保凹模滑块压力足够，以保证拉深件底面的平面度。
10.2拉深模装配图的校核
1）模具整体结构是不是合理，可否拉出合格零件，装配的特殊要求在技术要求中是不是写明；
2）拉深力是不是进行了计算，选用压力机是不是适合；
3）视图表达是不是清楚，正确；
4）件号是不是有遗漏；
5）毛坯图，制件图及制件材料等有关说明是不是齐全；
6）模具闭合高度、确信导柱长度和模架选择是不是适合；
8）明细表中的内容是不是齐全，视图表达是不是填写正确、无误；
9）该画的零件图是不是齐全，视图表达是不是正确；
10）尺寸标注的基准面、基准体、基准孔是不是选的合理，是不是适合于实际作业和检查；
11）凸、凹模工作部份尺寸是不是合理，其强度是不是足够。
第十一章非标准件零件图绘制
图11-1
11.2冲压凹模
图11-2
11.3压边圈
11.4凸模垫板
图11-4
第十二章结论
三周的课程设计，眼看就要终止了。
毫无疑问，这三周是我那个学期以来最充实的一段时刻，充实的同时也让我感到很疲劳，但我仍是很高兴。
通过这段时刻的学习，我更深刻的明白得了冲压模具的基础知识，通过实践操作所把握的是无法通过上课能够学到的。
同时又让我温习了ATUOCAD的制图知识，熟练了cad的操作技术，增强了我与同窗间的学习交流，这些都是超级宝贵的。
让我感触最深的是教师对咱们的制图和说明书的相关格式标准的教诲，这是以前的学习进程中没有接触和考虑过的。
此刻才明白这是超级必要的，咱们似乎加倍专业了，固然咱们以后在这方面要加倍关注和学习。
在终止这段课程设计之前，还要感谢教师对咱们一丝不苟的指导，让咱们顺利的给这次经历画上了一个完美的记号。
谢谢教师！
参考文献
【1】李奇涵主编冲压成型工艺与模具设计【M】.北京.科学出版社，2007
【2】冯炳尧韩泰荣蒋文森编模具设计与制造简明手册【M】.上海.上海科学技术出版社
【3】《冲模设计手册》编写组编冲模设计手册【M】.北京.机械工业出版社，2001
【4】林承全胡绍平主编冲压模具课程设计指导与范例【M】.北京.化学工业出版社，2020
【5】曹立文王东丁海娟郭士清编有效冲压模具设计手册【M】.北京.人民邮电出版社.2007
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