球形件拉深模具设计说明书

目录序言 .................................................. - 1 - 第一章零件结构及工艺性分析 .......................... - 2 -1.1 零件结构 ..................................................................................................................................... - 2 -1.2零件工艺性分析........................................................................................................................... - 2 - 第二章零件工艺方案的确定 ............................ - 4 - 工艺方案的确定 ................................................................................................................................ - 4 - 第三章模具设计 ...................................... - 5 -3.1模具类型及结构形式的确定....................................................................................................... - 5 -3.2 模具工作过程.............................................................................................................................. - 6 -3.3拉深模工作部分的结构和尺寸确定........................................................................................... - 7 -3.4 模具主要零件的设计与选用...................................................................................................... - 7 -3.4.1工作零件的选择................................................................................................................ - 7 -3.4.2凹模 ................................................................................................................................... - 8 -3.4.3凸凹模................................................................................................................................ - 9 -3.4.4其他支撑零件.................................................................................................................. - 10 -3.4.5 拉伸力的计算................................................................................................................. - 11 - 第四章压力机的选用 ................................. - 12 - 第五章产品的技术与设计总结 ......................... - 13 - 结语致谢 ............................................ - 14 - 参考文献 ............................................. - 15 -序言拉深是利用拉伸模具将平板毛胚压制成各种开口的空心工件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法。

冲压模具可以制得筒形、阶梯形、球形、锥形抛物线形等旋转体零件，还可以制成其他非旋转体零件，如果和其他成形工艺压（如胀形、翻边等）复合，还可以制造形状极为复杂的零件。

如汽车车门等，拉深在汽车、航空航天、国防、电器和电子等工业部门以及日用品生产中，都占据相当重要的地位，因此拉深是冷冲压的基本工序之一。

本说明书在设计球形件拉深模具方面，通过分析和计算，详细的叙述了拉深件的加工工艺流程，通过选择相应的标准件和压力机，完成拉深模的实体设计，并且对零件的技术适用性和经济价值进行分析，较为全面的展现出该拉深模具的特点和优点。

本设计中该拉深件的加工简单，技术要求较低，从而降低了生产成本，能够在实际应用中有很高的经济效益。

球形件拉深模课程设计说明书第一章零件结构及工艺性分析1.1 零件结构下图所示球壳是某产品上的零件，采用的1mm厚的优质08钢制成，生产批量不大，由于工作需要，须成形出带有球形边缘的球行体结构，成形后要求零件表面无起皱，无变形。

球壳结构简图1.2零件工艺性分析球形结构与的曲面零件，由于在拉深开始时，凸模与毛胚中间部分仅在顶点附近接触，接触处要承受全部的拉深力，将使凸模顶点附近的材料处于双向受拉的应力状态，具有胀形的特点。

另外，在拉深过程中，材料在凸模的外缘部分有很大的一部分被压边圈压住，而这部分材料在平面变成曲面的过程中，在其切向仍要产生相当量的切向压缩变形，又易起皱，这种缺陷对薄料更易产生。

对半球形的拉深，其拉深系数与零件的直径大小无关，是个常数，即：m=d/D=0.71 根据拉深系数公式，说明版球形件的拉深均只需要一次，但考虑到半球形件的工作实际，生产中是利用毛胚的相对厚度（100t/D ）作为判断其拉深难度和选定拉深方法的主要依据。

a.当100t/D>3时，不用压边圈即可拉成，但在行程末端要对零件进行整形。

b.当100t/D=0.5~3时，需要采用带压边圈的拉深模或用反向拉深方法。

c.当100t/D<0.5时，需要采用带反拉深法或带有拉深肋的拉深模。

∑Ai可根据拉深前后毛胚与工件表面积不变的原则，根据计算公式：D=24π/求出毛胚直径D（式中Ai拉深零件各部位毛胚面积）。

其中Ai=5652+113.04=5675.04将上述各参数代入公式后，可计算出毛胚直径D为85.7mm。

故毛胚的相对厚度（t/D）*100=1.167根据计算可知，设计的拉深模需要采用压边圈结构或者用反向拉深方法，以防止起皱。

第二章零件工艺方案的确定工艺方案的确定基于工件的基本功能、结构特征及由上面的工艺分析可知，采用传统的工艺方案为落料、带压边圈拉深、切边、形长、占用设备时间多，费工费时，不利于企业效益提高。

考虑到零件不大、尺寸要求不高、零件边缘须进行成形翻边，因此可不留取修边余量。

又注意到球形边缘成形方向与R30半径的半球形成形方向相反，如果能制定合理的工艺，对这两种不同的成形方向有效地加以利用，在拉深的过程中便能显著的改善成形性能，经系统分析，决定设计正反拉深复合模，一次性生产出零件，满足产品要求。

根据上面分析，加工工艺方案变为：切割展开料----拉深成球壳零件。

整过零件加工只需要设计一套正反拉深复合模便可完成。

第三章模具设计3.1模具类型及结构形式的确定模具主视图模具的俯视图设计的正反拉深复合模结构如上图所示，其中图示左半部分为模具工作初始状态，又半部分为模具加工终止状态。

3.2 模具工作过程模具的工作部分零件主要包括：凸模、凹模、压料板、压边圈、凹凸模、推件块。

模具工作时压力机滑块上升，抬起手柄将压边圈提起，上下模脱离，手动拧下螺钉帽，此时将切割好的胚料置于凹模2的适当位置上，利用手柄将压边圈压下，拧上螺钉帽，压边圈将毛坯压紧，推杆14在压力机的缓冲垫作用下将压料板3向上顶起，至与凹模2平齐，随着压力机的下降，图期末6首先与3接触，开始对坯料进行反向拉深，在边缘反向拉深的同时，凸凹模6与凸模4也开始共同作用，对坯料进行拉深，在压力机滑块继续下行的同时，凸凹模6、压料板3也同步下行。

逐渐成形出R30的半球体，直至3与下模座1接触，整个零件的正反拉深完成。

随着压力机上滑块的上升，上下模脱离接触，推件块9及压料板3将零件推出，完成卸料。

3.3拉深模工作部分的结构和尺寸确定1.凸凹模圆角半径的确定：根据工件的尺寸及结构容易确定：凸模圆角半径R=30mm ，凹模圆角半径r=3, 拉深间隙：由前面知道该模具采用的是用压边圈的拉深，凸凹模单边间隙C~(1~1.1)t2.凸凹模工作部分尺寸计算：工件要求外形尺寸：mm R 03.003.0000max 30.1330.13)0.75-R (+++==∆=凹凹δmm 00.02-00.02-0-max 93.272.2-52.0*75.0-52.30)Z -75.0-R (R ==∆=）（凸凸δ 工件要求内形尺寸：mm 208.30）0.2830（)0.4(r r 00.02-00.02-0δ-min 凸=+=∆+=凸mm 02.002.0000min 30.408408.30)Z 4.0r (r +++==+∆+=凹凹δ式中：L 凸、L 凹、l 凸、l 凹分别为凸凹模尺寸Lmax lmin 工件最大，最小极限尺寸 ,∆拉深件公差，Z 为凸模和凹模之间的间隙，凸δ凹δ凸凹模制造公差，查表得04.0δ=凸，凹δ=0.072.拉深间隙 用压边圈的拉深，凹凸模单边间隙Z/2~(1~1.1)t3.4 模具主要零件的设计与选用3.4.1工作零件的选择1、凸模 结构形式如图所示.凸模设计简图凸模的尺寸设计如图，凸模圆角半径设计为r,mm 208.30）0.2830（)0.4(r r 00.02-00.02-0δ-min 凸=+=∆+=凸凸模材料选用T10A ，热处理采用淬火处理使其硬度为HRC52—54，由于凸模截面尺寸足够大，因此能够保证足够的强度和刚度。