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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題 目 箱殼落料拉深模設(shè)計(jì) 起 止 時(shí) 間 2006年3月—2006年6月 學(xué) 生 姓 名 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 老 師 教研室主任 2006年5月25日 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 目 錄 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………… 二、 工藝分析…………………………………………………… 三、 工藝方案的確定…………………………………………… 四、 工作原理…………………………………………………… 五、 工藝設(shè)計(jì)…………………………………………………… 六、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………… 七、 總結(jié)………………………………………………………… 共 23 頁(yè) 第 1 頁(yè) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1箱殼零件圖 2落料拉伸復(fù)合模裝配圖 3全體模具零件圖 4設(shè)計(jì)說明書  共 23 頁(yè) 第 2 頁(yè) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 工藝分析 1該產(chǎn)品的基本工序?yàn)槁淞稀_孔。 2它對(duì)零件尺寸公差特殊要求，遷用IT12級(jí)，利用普通話加工方式可達(dá)到圖樣要求。 3重視模具材料和結(jié)構(gòu)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 +0.025  共 23 頁(yè) 第 3 頁(yè) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 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(shè)計(jì)，需要的工序有： 1） 落料 2） 沖φ11的孔1個(gè) 3） 沖φ6的孔2個(gè)及不規(guī)則形狀的孔1個(gè) 4） 锪孔φ6成φ6 .4 5） 鉆孔φ2 6） 鉆矩形孔7.5x2.5 7） 拉深 8） 翻邊 根據(jù)這些工序，可得到如下幾種方案 方案一 1） 落料 2） 沖φ11的孔1個(gè) 3） 翻邊 4） 拉深 5） 沖φ6的孔φ2個(gè)及不規(guī)則形狀的孔1個(gè) 6） 鉆孔φ2 7） 鉆矩形孔7.5x2.5 8） 锪孔φ6成φ6 .4 方案二 1） 落料 2） 沖φ6的孔φ2個(gè)及不規(guī)則形狀的孔1個(gè) 3） 拉深 4） 沖φ11的孔1個(gè) 5） 翻邊 6） 鉆孔φ2 共 23 頁(yè) 第 4 頁(yè) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 方案三 1） 落料 2） 拉深 3） 沖φ11的孔1個(gè) 4） 翻邊 5） 沖φ6的孔φ2個(gè)及不規(guī)則形狀的孔1個(gè) 6） 鉆孔直徑2 7） 鉆矩形孔7.5x2.5 8） 锪孔φ6成φ6 .4 綜合以上三種方案，方案三最合理。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。 共 23 頁(yè) 第 5頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 工作原理 首先由壓力機(jī)帶動(dòng)模柄，模柄再帶動(dòng)上模座下行，上模座帶著凸凹模下行，凸凹模與落料凹模完成落料的動(dòng)作，凸凹模繼續(xù)下行，拉深凹將條料拉入凸凹模，完成拉深動(dòng)作過程，再由頂桿帶動(dòng)壓邊圈拉制件頂出。  共 23 頁(yè) 第 6 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 工藝設(shè)計(jì) 1、尺寸的確定 已知b1=88 b=58 t=1.2 r底=6 r1=3.8 r2=7.3 h0=28 r1/b=3.8/58=0.066 h0/b=28/58=0.483 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(jì)算。 1） 選取修邊余量h，確定矩形件的計(jì)算高度。 當(dāng)h0/r1=28/3.8=7.368 Δh=0.5h0/r1=0.5x7.368=3.684(mm) h=h0+Δh=28+3.684=31.684(mm) 2） 假想毛坯尺寸直徑。 D=1.13 =112.418mm 3） 毛坯長(zhǎng)度 r=D+(b1-b)=112.418+(88-58)=142.418(mm) 4） 毛坯寬度 K=D-(b-2r1)+【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 共 23 頁(yè) 第 7 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 5） 毛坯直徑 R=0.5K=0.5x113.832=56.916(mm) 圓整毛坯直徑為11.25mm。毛坯長(zhǎng)度為142.5mm,毛坯寬度為114mm。毛坯半徑為57mm。 6） 毛坯尺寸如下圖示： 由h0/b=28/58=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(duì)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。 共 23 頁(yè) 第 8 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2、確定排樣方式和計(jì)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。 經(jīng)過分析計(jì)算：（a）的排樣方式，材料利用率最高。 共 23 頁(yè) 第 9 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 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得 a=2.5mm a1=2mm 4、沖壓設(shè)備的選擇， 由于本套模具為落料拉伸模，計(jì)算參數(shù)如下： 1） 落料力 F落=1.3Lτz 將t=1.2mm及08鋼材料的搞剪強(qiáng)度τ=260Mpa代入上式，得 F落=1?.3x(2xπx57+30x2)x260 =122849.99N 2） 推件力 F推=nF落k1 n=1,k1查表2-10得k1=0.035代入得： F推=1x122849.99x0.035 =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(jī)。 共 23 頁(yè) 第 10頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 根據(jù)資料得其主要參數(shù)及大小如下： 最大沖壓力 160KN 滑塊行程 70mm 滑塊行程次數(shù) 120次/min 最大封閉高度 220mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 45mm 工作臺(tái)尺寸 300mmx450mm 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=(2b1+2b-1.72r)tδbk4 查表4-23得k4=0.7 δb=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(fù)合模為先沖裁后拉深 共 23 頁(yè) 第 11 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1凹模的設(shè)計(jì) 1） 模的材料選Cr12，凹模是在強(qiáng)壓連續(xù)使用和有很大沖壓力的條件下工作臺(tái)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(yīng)進(jìn)行淬為熱處理，使其硬度達(dá)到期HRC58-62。 3） 凹模設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 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-xΔ）+0δ凹 根據(jù)表2-30得 x=0.75 Δ=0.4 共 23 頁(yè) 第 12 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 則： A凹1=（58-0.75x0.4） 0+0.030=57.70+0.030 A凹2=（88-0.75x0.4）+00.035=87.70+0.035 5）、強(qiáng)度的校核 凹模強(qiáng)度校核主要是栓查高度h，因?yàn)榘寄Ｏ旅娴哪Ｗ驂|板一的洞口較凹模洞口大，合凹模工作時(shí)彎曲，若凹高度不夠便會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，以致?lián)p壞。 查表2-45得 δ彎=1.5F/h2【δ彎】 h最小= 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 【δ彎】=490Mpa δ彎=1.5X122849.99/322=179.956Mpa<【δ彎】 經(jīng)校核，凹模強(qiáng)度足夠。 共23 頁(yè) 第 13頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2、凸模的設(shè)計(jì) 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(dá)到HRC56-60。 該凸模為拉深模具，且凸模的長(zhǎng)度，寬度應(yīng)根據(jù)拉深件具體結(jié)構(gòu)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-XΔ-Z）0-δP 查表2-30得 x=0.75 Δ=0.4 Z=（1.0~1.1）t B凸1=（58-0.75x0.4-1.2x2）0-0.020 B凸2=（88-0.75x0.4-1.2x2）0-0.025 =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 共 23 頁(yè) 第 14頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 d=6.5mm 7） 凸模強(qiáng)度校核 δp=F/A≤【δp】 沖裁時(shí)，凸模承受的壓力，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力【δp】 δp=F/A122849.99/55.3x85.3=260Mpa δp≤【δp】=980~1569 所以凸模強(qiáng)度足夠。  共 23頁(yè) 第 15 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 3凸凹模具的設(shè)計(jì) 1） 材料選用Cr12。 2） 熱處理硬度達(dá)到HRC58-62。 3） 凸凹模的尺寸如圖所示： 凸凹模的最小壁厚一般由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，倒裝復(fù)合凸凹模最小壁厚：對(duì)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(duì)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(fù)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 共 23 頁(yè) 第16 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 4、卸料板的設(shè)計(jì) 1） 材料為45號(hào)鋼。 2） 裝置形式如下圖所示。 5、打桿的長(zhǎng)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(gè)螺母，還需留一定的余量。所以打桿的長(zhǎng)度 L=10+12+100+2x8+10 =148mm 共 23 頁(yè) 第 17 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 6、壓邊裝置的設(shè)計(jì) 在拉深過程中，壓邊圈的作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(yīng)減少。 t/D=1.2/112.418=1.1% m1=0.050 查表4-11 t/D<1.5% m1≤0.60 應(yīng)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(shè)計(jì)時(shí)壓邊圈的面積為： A=πR2+30x114=πx572+3420=13627(mm2) Fy=22.5x13627=34067.5N 一般情況下采用彈簧墊或橡皮墊，本設(shè)計(jì)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。 共 23 頁(yè) 第 18頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 7、頂桿的長(zhǎng)度 頂桿的長(zhǎng)度取決于工件的高度，在保證制件頂出的情況下，頂桿的長(zhǎng)度為： L=32+45+10=87mm 取L=90mm 8、橡皮墊的設(shè)計(jì) 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(yīng)不超過其自由高度的45% 一般取h總=（0.35-0.45）h自由 故工作行程 h工作= h總- h預(yù)=（0.25-0.30）h自由 2)橡皮高度 h自由=h工作/0.25-0.30 3)橡皮的結(jié)構(gòu)形式如下圖： D= =132mm 共23 頁(yè) 第 19 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 根據(jù)工件的厚度1.2mm，拉深時(shí)凸模進(jìn)入凸凹模深度為35mm，考慮模具維修時(shí)刃磨留量2mm，則總的工作行程。 H工作=1.2+35+2=38.2mm H自由=38.2/0.25-0.30=127.3~152.8mm 取自由高度為150 h預(yù)期=(10%~15%)h自由 =15~22.5mm 取h預(yù)=22mm 模具中橡皮高度為128mm 共 23 頁(yè) 第 20 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 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(cè)導(dǎo)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(dǎo)柱 28X150 GB2861.1-81 導(dǎo)套 28X100X38 GB2861.6-81  共 23 頁(yè) 第 21 頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 參考資料 1、 肖景容 姜奎華編的《沖壓工藝學(xué)》北京：機(jī)械加工出版社會(huì)性 1999。 2王孝培主編《沖壓手冊(cè)》第二版 北京 機(jī)械工業(yè)出版社。 3王芳主編《冷沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 北京 機(jī)械工業(yè)出版社。 共23 頁(yè) 第 22頁(yè) 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每位大學(xué)生畢業(yè)之前必經(jīng)之路， 經(jīng)過了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我初步了解了設(shè)計(jì)模具的各道工序，清楚了模具的各個(gè)結(jié)構(gòu)，了解了各個(gè)設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)，具備了一定的設(shè)計(jì)能力，學(xué)到了真正的實(shí)踐知識(shí)，但這還不夠，在以后的工作中，還要繼續(xù)努力的為中國(guó)的模具設(shè)計(jì)與制造水平上升而努力。 共 23 頁(yè) 第 23 頁(yè)