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1、课程设计COURSE PROJECT题目：灯罩倒装拉伸模具设计系别：机械工程系专业： 材料成型及控制工程（1）目录1 .材料的选择: 42 .工艺方案选择:43 .主要工艺参数的计算3.1 确定修边余量53.2 计算毛坯直径 D53.3 确定拉深次数 53.4 计算拉深直径63.5 计算工序件的高度64. 确定排样图和裁板方案 64.1 板料规格选择 64.2 排样设计 65. 计算工序冲压力 初选压力机 75.1 压边力的计算 75.2 拉深力的计算 85.3 压力机公称压力 96. 模具工作部分尺寸的计算 96.1 凸、凹模间隙的计算 96.2 拉深 106.3 凸、凹模工作尺寸及其公差
2、. 106.4 选取凸凹模的圆角半径 136.5 拉深凸模的出气孔尺寸 137. 工件零件结构尺寸和公差的确定 147.1 、整体落料凹模板的厚度H 的确定： 147.2 凹模板长度L 的计算 147.3 确定拉伸模的闭合高度 147.4 卸料橡胶的设计157.5 导向零件的设计158. 模具装配图 17参考文献 20a 08髀 0.5MM1 .材料的选择：08钢碳素工具钢，具有较好的可拉深性能。厚度0.5mm,制件高度30mm2 .工艺方案选择：该工件包括拉深一个基本工序采用简单模生产。3 .主要工艺参数的计算3.1 确定修边余量该件 h=30mm, d=65 mm A h=h/d=30/6
3、5=0.46因为 h=2mm.3.2 计算毛坯直径D1、在不变薄拉深中，虽然在拉深过程中坯料的厚度发生一些变化，但在工艺设计时，可以不计坯料的厚度变化，概略地按拉深前后坯料的面积相等的原则进行坯料尺寸的计算。 旋转体拉深件采用圆形坯料， 其直径可按面积相等的原则计算。 计算坯料尺寸时， 先将拉深件划分为若干便于计算的简单几何体， 分别求出其面积后相加，得拉深件总面积艺A,则坯料直径为根拉伸前后表面积相等的原则，可以求出毛坯直径D=116mm。3.3 确定拉深次数工件的总拉伸系数为：m= d/D=65/116=0.56毛坯相对厚为：t/D=0.5/116=3.5 %。查新编实用冲压模具设计手册表
4、4-11 知：首次拉深的极限拉深系数为m1=0.555 m 总= 0.56 m1 =0.555 故工件需要一次拉深成型。3.4 计算拉深直径由于该工件需要多次拉深，拉深系数为：m1=0.555初步计算拉深直径为：d 1= mQ=0.555*116 =64.38 mm3.5 计算工序件的高度根据新编实用冲压模具设计手册表4-18 计算各次拉深高度如下：H1=0.25 (DK1-d1) +0.43r 1(d1+0.32r 1)/ d 1=30 mm k 1=1/ m 14 .确定排样图和裁板方案4.1 板料规格选择制件的毛坯为简单的圆形件，而且尺寸比较小，考虑到操附表 7 轧制薄钢板拟选用规格为：
5、作方便，宜采用单排。 于t=0.5mm,查冲压工艺与模具设计0.5*600*1000 的板料。4.2 排样设计查新编实用冲压模具设计手册表 2-10 ,确定搭边值两工件间的横搭边a1=1.2mni两工件间的纵搭边 a=1.0mm导料板与条料间隙Z=0.5mm条料宽度的单向偏差4 =0.4步品巨 S=D+a=89.75+1=90.75mm 条料宽度 B= ( D+2a1+Z) - =92.65 0-0.4故一个步距内的材料利用率 J为:1=A/BS 10000二（D/2）2/BS 10000二75 005 .计算工序冲压力初选压力机5.1 压边力的计算采用压边的目的是为力防止变形区板料在拉深过程
6、中的起皱，拉深时压扁力必须适当，压边力过大会引起拉伸力的增加，甚至造成制件拉裂，压边力过小则会造成制件直壁或凸缘部分起皱，所以是否采用压边装置主要取决于毛坯或拉深系数m和相对厚度 t/D IO。/由相对厚度=0.5/116 100。=0.4310。故：冲压技术实用数据速查手册表 5-26知 拉深需要采用压 边装置。压边力：F 压=Ap式中a为压边圈的面积；p为单位压边力（MPa查新编实用冲压模具设计手册表 4-28 : p =2.5MPaF 压=Ap=nD2-（d+2R 凹）2/4*P=31.08KN5.2 拉深力的计算查新编实用冲压模具设计手册表 4-19拉深力为：F拉 =叫5长=30.62
7、 （KN）K一修正系数，一般取0.5-0.8 ,此处K取0.75ob一拉伸件材料的抗拉强度，此处为 400MPa故总拉深力为： F总二 F拉+F压+F 落料F总=30.62+31.08+0=62.70 (KN5.3 压力机公称压力由于制件属于深拉深，故确定压力机的公称压力应满足：P(1.61.8) F总取 p=1.8 X 62.70=112.86 ( KN)由于该制件属于小型制件，且精度要求不高，因此选用开式可倾压力机，它 具有工作台面三面敞开，操作方便，成本低廉的有点。根据总压力选择压力机， 压力机的公称压力为140KN查新编实用冲压用K具设计手册表 1-39提供的 压力机公称压力中可选取压
8、力机的型号为：J23-16其主要技术参数如下：公称压力160N;滑块行程55mnr|行程次数120次/min ；最大闭合高度220mm立柱间距220mm工作台面尺寸(mm):450*300;垫板厚度：40mm6 .模具工作部分尺寸的计算6.1 凸、凹模间隙的计算查新编实用冲压模具设计手册表 2-21知单相间隙C=0.6o磨损系数”1=0.5,尺寸偏差=0.87凸凹模的制造公差分别为：6 P =0.025mm, d =0.035mm6.2 拉深拉深间隙是指单边间隙，间隙过小会增加摩擦力，使拉深件容易拉裂，且容易擦伤制件表面，降低模具寿命。间隙过大则对坯料的校直作用小，影响制件的尺寸精度。此件拉深
9、模采用压边装置， 经工艺计算一次就能拉深成形，查新编实用冲压模具设计手册表4-50 知故间隙为： Z=1.05t=1.05x0.5=0.525(mm)6.3 凸、凹模工作尺寸及其公差对于制件一次拉成的拉深模及末次拉深模，其凸模和凹模的尺寸及公差应按制件的要求确定。此工件要求的是外形尺寸，设计凸、凹模时，应以凹模尺寸为基准进行计算，查新编实用冲压模具设计手册表4-51知凹模尺寸：Da=（D-0.75 ）+0.0350116-0.75*0.87 ） +0.0350=115.3475+0.0350凹模拼块(一)7 二 ( 块 拼 模 凹间隙取在凹模上，凸模尺寸：0-0.025Dd=(D-0.75 Z
10、e)，0-0.025=(116-0.75*0.87-2*0.6 ) =114.14750.000 A式中D拉深件的基本尺寸 mmA一拉深件的尺寸公差。6.4 选取凸凹模的圆角半径凹模的圆角半径rd拉深凹模圆角半径r d =4 mm凸模的圆角半径rp prp =3 mm p4-536.5 拉深凸模的由气孔尺寸 根据凸模直径大小，查新编实用冲压模具设计手册表取通气孔直径为8mm7 .工件零件结构尺寸和公差的确定7.1 、整体落料凹模板的厚度H的确定：H=kikzglF 落料式中ki为凹模材料的修正系数，碳素工具钢取 ki=1；k2为凹模厚度按刃口长度修正系数，查冲压工艺与模具设计表2-18可知：k
11、2=1H=卜也3 0.1F落料=19.34mm7.2 凹模板长度L的计算L= H +2C查新编实用冲压模具设计手册表 2-48知：C取3545mm根据要求C值可 取 40mm故： L= H +2C =19.34+240=99.34mm故确定凹模板外形尺寸为：140 125 40 （mrm。凸模板尺寸按配作法计算。7.3 确定拉伸模的闭合高度选上模座白勺厚度为24 mm上模固定板厚度27 mm凹模（1）厚 度46.5 mm 凹模厚度2mm 凸模固定板厚度为30 mm下模座厚度50 mm庄边圈厚度30 mm安全距离为20项拉伸厚度为0.8 mmo可确定拉伸模的闭合高度为 200 mmo J23-1
12、6最大闭合高度为220满足设 计要求。7.4 卸料橡胶的设计计算：橡胶的自由高度为H自由=(3.54) h工作其中 h工作=t+imm +修磨量=(2 + 1 + 5) mm = 8mm 故H自由=2832mm橡胶的装模高度为H2 = (0.859)H自由定 25mm外型尺寸如图：048时6UJUJ7.5 导向零件设计1.导柱零件的生产为大批量，单工序模具，要求模具寿命较高，采用导柱和导套来保证上下模具的精确导向。选择导柱为滑动导柱。直径为 28,长度为150mm材料为20钢，热处理为渗碳深度0.8-1.2mm,硬度为58-62HRC按照标准选用，L保证上模座在最低位置时，导柱上端面与上模座顶
13、面距离不小于10-15mm而下模座底面与导柱面的距离 S不小于5mm导套导套的外径与上模座导套孔采用过盈配合。 导套的长度L必须保证 在冲压开始时导柱一定要进入导套 10mmz上。导柱与导套之间采用 间隙配合。间隙为0.3mm,采用H6/h5配合。42直卷出2劭?内嘱相8 ML=85MH33m隔A型导泵8.模具装配图图8-1厚网国SX&糕7nMI相翱_?疗蜷柱|，嘘IffWg雪f I BmV HM1w蒯林_ ，I OF.， hm修061rZ触g匚上群整 087085雕附4404 GB惜-86m，| 一a/2867 kb r 二.11 处1 f 911M/欣涔fffTM,aa. K 1 HL 1
14、111 1 iLuJ结束语时光飞逝，一转眼，拉深模程设计也接近的尾声 .说起课程设计，我 认为最重要的就是做好设计的预习，认真的研究老师给的题目，其次, 老师对题目的讲解要一丝不苟的去听去想， 因为只有都明白了，做起 设计就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去选题目做设计， 到头来一点收获也没有。在这两周来，也暴露了自己很多问题。第一, 是在学习态度上，这次课设是对我的学习态度的一次检验。 我的第一 大心得体会就是作为一名工程技术人员，要求具备的首要素质绝对应 该是严谨。我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严 谨。第二，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心， 有足够的挑战困难的勇气， 就没有什么办不到的。 在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能 力。再次感谢老师的辅导以及同学的帮助， 是他们让我有了一个更好的认识，无论是学习还是生活，生活是实在的，要踏实走路。课程设计时间虽然很短， 但我学习了很多的东西， 使我眼界打开， 感受颇深。. 参考文献机械工业出版社 华中科技大学出版社 华南理工大学出版社 机械工业出版社 国防科技大学出版社 机械工艺出版社 机械工业出版社 兵器工业出版社 中国轻工业出版社