圆筒拉深模设计

《塑性成形工艺》课程设计

题目：圆筒拉深模设计

姓名：灬焚书灬

学号：*********

系别：材料工程系

专业：材料成型及控制工程

年级：2012级

指导教师：

2015年7月6日

目录

1 课程设计任务书 (3)

2 冲压工艺分析 (3)

2.1 结构与尺寸 (3)

2.2 精度 (3)

2.3 材料 (4)

3 冲压工艺方案的确定 (4)

4 必要工艺计算 (4)

4.1 判断拉深次数 (4)

4.1.1 确定零件修边余量 (4)

4.1.2 确定坯料尺寸 (5)

4.1.3 判断是否采用压边圈 (5)

4.1.4 确定拉深次数 (5)

4.2 凸模和凹模尺寸计算 (6)

4.2.1 拉深模的间隙 (6)

4.2.2 拉深模的圆角半径 (6)

4.2.3 凸、凹模工作部分的尺寸和公差 (6)

4.3 拉深力的计算 (7)

4.3.1 拉深力的计算 (7)

4.3.2 压力机的公称压力的计算 (8)

4.3.3 压力中心的确定 (8)

5 主要零件的计算 (9)

5.1 凹模的尺寸 (9)

5.2 凸模的尺寸 (9)

5.3 凸模固定板的尺寸 (10)

5.4 垫板的尺寸 (10)

5.5 弹性元件的尺寸 (11)

5.6 辅助零件与结构的设计 (11)

5.6.1 螺钉的选择 (11)

5.6.2 销钉的选择 (11)

5.7 模架的选择 (11)

5.7.1 上、下模座的选择 (11)

5.7.2 导柱、导套的选择 (11)

5.8 模柄的选择 (12)

6 闭合高度的确定 (12)

7 压力机设备的选用 (12)

参考文献 (14)

1 课程设计任务书

设计题目：筒形件拉深模具设计

工件图：如图1

毛坯直径：56mm

材料：1060铝合金

厚度：1mm

技术要求：零件公差按IT14级选取

图1 零件尺寸图

2 冲压工艺分析

2.1 结构与尺寸

该零件为无凸缘圆筒类拉深件，形状对称。工件要求内形尺寸，对厚度变化没有要求。1060铝合金材料被自由凸模反拉深，工件内圆角半径R为3mm最后按h =18mm进行修边。故此工件的形状满足拉深的工艺要求。

2.2 精度

拉深件的尺寸精度一般低于IT13。根据公差为IT14级，查《机械设计课程设计手册》[1]表

9-1可知，其内形尺寸为0.520

30+φ，满足拉深工序对工件公差等级的要求。 2.3 材料

1060铝板带，含铝量达到99.6%以上又被称为纯铝板，在铝板带家族中属于一款常用的系列。此系列铝板的上风：最为常用的系列，出产过程比较单一，技术相对于比较成熟，价格相对于其它高档合金铝板有巨大上风。有良好的延伸率以及抗拉强度，完全能够知足常规的加工要求（冲压，拉伸）成型性高。为产业纯铝，具有高的可塑性、耐蚀性、导电性和导热性，但强度低,热处理不能强化可切削性不好；可气焊、氢原子焊和接触焊,不易钎焊；易承受各种压力加工和引伸、弯曲。

1060铝合金合用范围：1060广泛应用于对强度要求不高的产品。产品常用于招牌、广告牌、建筑物外观装饰、公车车身、高楼与工厂墙身装饰、厨房洗涤槽、灯座、风扇叶、电子用件，化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光用具等。

3 冲压工艺方案的确定

由上面分析可知，为了保证工件的性能，该工件能一次拉深到位。而完成该工件需经过拉深和切边工序。综合实际情况，工艺方案：单工序模生产；进行一次拉深最后切边。结构特点：模具结构简单，但需要两道工序、一套模具就能完成零件的加工，生产效率低。

4 必要工艺计算

4.1 判断拉深次数

4.1.1 确定零件修边余量

零件的材料厚度为1mm ，所以所有的计算以中线为准。 零件的相对高度

56.01

305

.018≈+-=

d h ， 由《冷冲模设计》[2]表6-2得修边余量mm h 2.1=∆，故修正后拉深件的总高应为 h h H ∆+= 公式 (1)

式中：H —修正后拉深件总高度； H —拉深件中心线高度； Δh —修边余量。

mm h h H 7.182.15.17=+=∆+=。 4.1.2 确定坯料尺寸D

由于板厚等于1mm ，故可直接用工件图所示尺寸计算，用中线尺寸计算。由《冷冲模设计》

[2]

表6-5查得常用旋转体拉深件毛坯直径计算公式：

2256.072.14R dR dH d D --+= 公式（2）

式中：D —毛坯直径； d —零件中心线直径； H —零件中心线高度； R —零件中心线圆角半径。 2256.072.14R dR dH d D --+=

=225.356.05.33172.17.1831431⨯-⨯⨯-⨯⨯+ mm 56≈ 4.1.3 判断是否采用压边圈

零件的相对厚度

%78.1%10056

1

%100=⨯=⨯D t ，

由《冷冲模设计》[2]表6-12知：该拉深工艺可用可不用压边圈，故不用压边圈。 4.1.4 确定拉深次数

先判断能否一次拉出零件的总拉深系数

554.05631

≈==

D d m 总；

由《冷冲模设计》[2]表6-8查得；

取 55.01=m ，75

.0=n m ；由此可知：

55

.0554.01=>=m m 总；

故判断能一次拉深成形。由《冷冲模设计》[2]公式6-15得 故可根据公式

n

n m D m d n lg )

lg(lg 11-+

=