模具设计课程设计拉伸件.docx
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模具设计课程设计拉伸件
目录
设计任务书………………………………………………2
一、工艺方案分析及确定…………………………………3
2、拉深工艺计算……………………………………………5
三、拉深模主要零件设计计算………………………………………8
四、压力机的选择…………………………………………9
五、模具结构及零件设计（附图）…………………………………11
参考文献………………………………………………17
设计任务书
产品名称：
拉深件
生产类型：
大批量，60万件
材料：
ST12
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
mm
凸模尺寸：
At=（A-0.75△-Z）
=（196-0.75X0.54-2）
=193.6
mm
Bt=（B-0.75△-Z）
=（116-0.75X0.39-2）
=113.707
mm
（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
mm
rt转=（ra转-0.76t）
=（7.835-0.76X1）
=7.075
mm
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
导柱
下模座
顶杆
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.
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