冲压设计箱壳落料拉深模设计说明书.docx
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冲压设计箱壳落料拉深模设计说明书
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
一、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+
88+
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φ11的孔1个
4）翻边
5）冲φ6的孔φ2个及不规则形状的孔1个
6）钻孔直径2
7）钻矩形孔锪孔φ6成φ6.4
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。
四、工作原理
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，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，完成拉深动作过程，再由顶杆带动压边圈拉制件顶出
五、工艺设计
1、尺寸的确定
已知b1=88b=58t=r底=6r1=r2=h0=28
r1/b=58=
h0/b=28/58=
由图4—72查得该件属区的低矩形件，又根据t/bx100=58x100=，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/r1=28/=
1）Δh=r1=假想毛坯尺寸直径。
D=
=112.418mm
2）毛坯长度
r=D+（b1-b）=+（88-58）=（mm）
3）毛坯宽度
K=D-（b-2r1）+【b-2x（底）】（b1-b）/（b1-2r）
=+【58+2x（）】（88-58）/（）
=113.832mm
4）毛坯直径
R==圆整毛坯直径为11.25mm。
毛坯长度为142.5mm,毛坯宽度为114mm。
毛坯半径为57mm。
5）
毛坯尺寸如下图示：
由h0/b=28/58=<~
这属于低盒件拉深。
M=r/R=57=
毛坯相对厚度t/bx100=58x100=
查表相4-27得
m1=0.050m>m1
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。
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=2.5mma1=2mm
4、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=τz
将t=1.2mm及08钢材料的搞剪强度τ=260Mpa代入上式，得
F落=1 .3x（2xπx57+30x2）x260
=
2）推件力
F推=nF落k1
n=1,k1查表2-10得k1=代入得：
F推==
F总=F落+F推=
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：
最大冲压力160KN
滑块行程70mm
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
模柄尺寸直径40x60
5、落料拉深先后的确定
F0=4
拉深力
F拉=（2b1+tδbk4
查表4-23得k4=
δb=420Mpa代入公式得
F拉=（2x88+=
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HRC58-62。
3）凹模设计的结构如下图所示：
4）刃口尺寸的确定
由表尺寸2-23表得
Zmax=
Zmin=
Zmax-Zmin=根据表2-32表得
A凹=（A-xΔ）+0δ凹
根据表2-30得
x=Δ=
则：
A凹1=（）0+=+
A凹2=（）+=+
5）、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
δ弯=1.5F/h2
【δ弯】
h最小=
凹模厚度H=K6
查表2-24得K=0.2
H=28.5mm考虑到工件及凸凹模的影响取取H=0.32mm
【δ弯】=490Mpa
δ弯=【δ弯】
经校核，凹模强度足够。
2、凸模的设计
1）凸模的材料为Cr12MOV
2）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rp
rd=8t
rp=（~1）rd
4）所以该凸模圆角半径rp为
5）rp==6mm凸模刃口的尺寸
B凸=（B-XΔ-Z）0-δP
查表2-30得
x=Δ=Z=（~）t
B凸1=（）
B凸2=（）
6）=拉深凸模出气口的尺寸
查表4-35得：
通孔直径d
d=6.5mm
7）凸模强度校核
δp=F/A≤【δp】
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【δp】
δp=F/【δp】=980~1569
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：
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2-27
t=
最小壁厚
最小直径18
4、卸料板的设计
1）材料为45号钢。
2）装置形式如下图所示。
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40x100。
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
=148mm
6、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==%m1=
查表4-11t/D<%m1≤
应采用压边圈装置。
压边力Fy=AP
查表4-27得P=
根据设计时压边圈的面积为：
A=πR2+30x114=πx572+3420=13627（mm2）
Fy==
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=90mm
8、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=
=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=+35+2=38.2mm
H自由=152.8mm取自由高度为150
h预期=（10%~15%）h自由
=15~22.5mm
取h预=22mm
模具中橡皮高度为128mm
9、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160~220mm，的后侧导柱模深
根据模架可知
上模座250X125X40
下模座250X125X45
导柱28X150
导套28X100X38
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》化学工业出版社杨占尧主编
《冲压工艺与冲模设计》机械工业出版社成虹主编
《冲压模具设计结构图册》第二版化学工业出版社薛啟翔主编
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