湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书1 目录前言课题2 第一章拉深件的工艺分析 3 第二章冲压工艺设计方案 7 第三章拉深工艺的计算 9 第四章拉深模零件图的设计绘制 12 第五章拉深零件的校核15 第六章模具使用说明书及维护方式15 第七章参考文献 17 湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书2 课题: 零件名称：盖 生产批量：大批量 材料： Q235 材料厚度： 1mm 要求：第一次拉深模湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书3 第一章拉深件的工艺分析一、拉深的工艺分析 拉深件的结构尺寸1 、由课题件图纸形状尺寸可知：此拉深件简单、对称、并能一次性拉深成型。2 、本拉深件没有特殊要求壁厚公差或变薄量，故不考虑拉深所造成的拉伸工艺壁厚变化。3 、此拉深件没有特殊要求工件的表面质量，故可以使用拉深成型工序完成此工件的成型， 在拉深过程中要尽量保证表面质量避免拉深过程中可能产生的痕迹。4 、由拉深件的图纸可知，本件的底部或者凸缘上没有侧孔，故不考虑侧孔对拉伸的影响。5 、拉深件的底与壁的圆角r 应该满足 r=2t=1 ，故符合拉深的要求、可以一次拉深成型。 拉深的精度1 、 一般情况下拉深的尺寸应该在IT13 级以下，不宜高于 IT11 级，由表 6-2 知此件的高度尺寸精度为0.5，径向尺寸的偏差为 0.4 ，由图纸未标注精度要求， 故可认为此件符合拉深的精度要求，适合拉湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书4 深。拉深的材料1、此件的材料为 Q235 ，查表S=235MPa ，b=400MPa ，S/b=0.5880.66，故此件拉深过程中不易变薄或者拉裂，适合拉伸成型。二、冲裁的工艺性分析由拉深件的成型工艺性可知： 对于本端盖拉深件， 应先采用冲裁完成端盖毛坯的的落料， 然后再完成后续拉深工序， 故此拉深件不仅仅要满足拉深工艺的要求还要满足冲裁落料工艺性的要求。 经济性分析通过如下方面对冲压件的经济性成本进行分析：（1）查资料可知材料费占总成本的65%-75%, 另加上工人的劳动费（2）对于冲压件批量的问题看是否需要大小或者中批量生产，由图纸可知该冲压件为大批量生产，所以冲压式可采用级进连续冲压或者复合模冲压。（3）提高材料利用率以降低成本，进行合理的排样充分利用材料空隙，循环利用废料。（4）大批量生产时，采用硬质合金材料来增加磨具的寿命，增加利益。由上可知，冲压生产对于大批量生产具有独特的工艺性、优越性，所以可采用适于大批量生产的冲压工艺生产。 材料湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书5 冲压采用的材料不仅要满足冲压件使用要求，还要满足冲压工艺的要求和后续加工的要求， 同时冲压工艺对材料也需： 具有良好的冲压成型性，具有较高的表面质量。由本图冲压件提供的材料为Q235 ， 查表 2-3 可知 Q235的材料抗剪强度=268360Mpa ，抗拉强度 b=335450Mpa ，为常用冲压成型的材料，故可知 Q235适合冲压工艺材料的需要。 结构与尺寸1、此冲压件为简单的圆板的形状简单、规则，厚度t=1mm ，适合冲压生产，可以有利于材料的合理利用，节约材料。而冲压工艺的冲裁工序合理布置可提高生产效率，提高模具寿命，降低成本。2、在生产过程中应尽量采用最简单快捷、省材料的方法生产，由此冲压件托板的基本形状、 尺寸可知此适合冲压生产， 但在冲压生产中冲裁件的内外形转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡以便于模具加工，减少处理开裂。 减少冲裁时尖角处的崩刀和尖角处的摩擦而引起的冲件尺寸要求的变化。此端盖的毛坯为圆板，适合直接冲裁，故不需做任何改动。3、在冲压过程中应尽量避免冲裁件上过于窄长的凸出悬臂和凹槽，否则会降低磨具的寿命和冲裁件的质量，由所提供冲裁件托板的尺寸和形状知无过长凸出悬臂和凹槽，故适合冲压生产的要求。4、此冲裁件毛坯无内孔， 故冲裁的尺寸完全符合冲压生产材料的性能、凸模强度和磨具结构，不需考虑所造成的影响。 精度和粗糙度湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书6 1、冲裁件的经济公差等级不高于IT11 级，一般落料公差等级低于 IT9 级，由图样冲压件托板的尺寸和公差要求可知对于 t=1mm的托板冲压生产完全可以达到所需产品的精度要求，故可使用冲压生产。2、 粗糙度影响零件的外观和质量，在冲裁过程中断面、粗糙度及毛刺程度因素有关，对于本冲压件t=1mm的金属材料， Rmax 0.04 可达到冲压件实际尺寸的要求和公差等级的要求。湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书7 第二章冲压工艺设计方案一、工艺设计内容方案: 1、工艺类型对于端盖毛坯件，通常考虑采用落料，为保证模具强度，一般对于复杂或者尺寸较薄弱的工件采用两次或者多次工序，对于此端盖毛坯应采用落料的工艺类型以保证外形的尺寸质量。2、工艺次数由此件可知工艺次数可分为落料一个工序组成。3、工艺次序本端盖毛坯仅有一个工序为落料。二、工艺方案的确定1、工艺方案类型该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料、再拉深、再车床切边。采用单工序模生产。方案二：落料+拉深复合、再车床切变。采用复合模 +单工序模生产。方案三：落料 +拉深+再切边。采用复合模生产。方案四：拉深、落料、切边。采用单工序模生产。2、工艺方案分析湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书8 方案一模具结构简单， 但需三道工序三副模具， 模具设计简单，易加工操作，冲完毛坯后还需要在车床上切边，成本高、生产效率低。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，但是模具设计复杂，装配麻烦，不易加工。方案三也只需要一副模具，制造难度大，成本也大。方案四只需一副模具，生产效率高，操作方便，但是不易保证毛坯件的质量，材料利用率低。综上所述：由于本设计只考虑第一次拉深，不考虑落料、 切边，而且冲压件的材料、尺寸要求、精度要求低，为保证安全生产条件、经济利益、生产周期、产品质量，交件日期短等要求，故采用方案一作为工艺组合方式。湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书9 第三章、 拉深工艺的计算一、坯料形状和尺寸的确定在计算拉深毛坯尺寸时，应先确定修边余量。 并把修边余量加到拉深件的高度上，这是拉深件的高度 （H ）为原拉深件高度 （h） 修边余量 (h) 之和，即H=h+h 1. 确定修边余量h 该件 h=14mm,d1=40mm. 故h=h/d1=0.35 因为h0.1098, 故不需要加压边圈。查课本表 4.7 ，首次拉深的极限拉深系数为m1=0.70 因为m总=0.7560.70 故工件第一次即可拉深成形至圆筒形此次只考虑第一次拉深成形，工序尺寸计算相对简单，只对凸、凹模工作尺寸即圆角半径进行计算。三、拉深力的计算1. 拉深所需的压力： P总=P拉+P压P拉=bdtK=0.7523.14 691320=38998(N) P压=AP=(902-692)3/4=7863(N) P总=P拉+P压=38998+7863=46861(N) 式中， P拉拉深力， N；P压压边力， N；d拉深件的直径)(mm；t材料厚度)(mm；b材料的强度极限MPa；A有效压边面积，mm2P有效压边力，MP；取 P=3MP；K修正因数；2 、 初选压力机压力机的公称压力 P0=(1.6-1.8) P总取 P0=1.847=84.6(KN) 故初选压力机的公称压力为160KN 。湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书11 四、 凸、凹模工作部分尺寸的设计计算落料凸、凹模工作部分尺寸的确定： 因为工件要求的是外型尺寸， 所以以凹 模为设计基准。 查课本表 4.30，050.0,08.0pd。 因为工件的制造公差为自由公差， 所以取 IT9 级。工件的公差为74. 0；凸凹模具的制造公差为08. 0和05. 00。max00.08 0000.050 0.0569692.266.8tn dpaDDDDZ式中，pD凸模的尺寸；dD凹模的尺寸；maxD为工件外形的工称尺寸；pd,凸凹模的制造公差；五、压边圈的设计压边圈外形尺寸与凹模外形尺寸相同，压边圈材料与凸、 凹一致，热处理硬 度略低于凸、凹模的硬度。 六、拉深模闭合高度的计算由于此拉深模为非标准形式，需计算模具的闭合高度。其中各模座的尺寸需按国际取值。模具的闭合高度为 H模=H上模+H压料板+H固定板+H下模座+25mm 式中 25mm 是模具闭合时，压料板与固定板之间的距离。H上模=H上模座+H垫板+H中垫板+H凹模=(30+8+14+60)=112mm ，取 H压料板=20mm ，H固定板=20mm, H下模座=40mm ，则模具的闭合高度为：H模=112+20+20+40+25=217mm 七、 压力机的选择设备工作行程需要考虑工件成形和方便取件，因此，工作行程 h=2.5h工件=216=32mm 根据已初选的压力机公称压力值160KN ，其最大闭合高度 217mm ，确定选择压 力机型号为 J11-16，公称压力为 160KN ，最大闭合高度 226，工作行程 6 到 70， 满足模具设计要求。湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书12 第四章拉深模零件图的设计绘制在这里具体介绍三个零件的的设计绘制过程首先是拉深模零件图的布局， 图纸幅面尺寸按国家标准的有关规定选用，并按规定画出图框。最小图幅为A4。图面右下角是标题栏，主视图放在图纸的正中偏左，俯视图放在图纸下面偏左，标题栏上方写零件的技术要求，左视图及其他辅助试图放在技术要求的上面。然后是拉深模零件图视图的画法，一般规定拉深模主要工作件的零件图按其零件在模具中的工作的位置来画。尽可能采用主、 辅两个视图表达清楚，必要时可以加绘辅助视图，其他工作零件视图的画法，也是采用主、辅两个视图表达，必要时也可以增加辅助视图。零件图应注明全部尺寸，公差配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理要求和其他有关技术要求。零件图的绘制最好采用1：1 比例，在具体做法上，应根据各企业的不同情况区别对待。拉深凹模湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书13 拉深凸模湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书14 装配图湖南农业大学- 盖的第一次拉深设计说明书15 第五章拉伸模零件的校核这里主要校核凸凹模 凹模高度的校核根据凹模的强度计算公式：H) 321(5 .10ddFS根据表 2 得s320Mpa ， d69mm ， d0 90mm ，F=46861N H=) 9036921(320468615.1=10.36mm 凹模的厚度 30mmH，符合要求。 凸模的长度校核根据凸模的稳定能力校核计算公式：Lmax C tEd3 02查表得 C=0.1 查表得 =350MPa ，E=250103MPa d090mm ，t=1.2mm Lmax 0.1 3502 .19025023 93mm 凸模的高度为 H87 Lmax ，符合要求。 其它尺寸及销钉、螺钉等的确定都是事先按照强度计算来选择的 第六章模具使用说明书及维护方式一、模具的使用模具安装在型号为JC23