拉深模具设计(附图纸)

金属塑性成形模具设计计算说明书

设计题目：筒形件二次反拉深模具设计

——第二次拉深

班级：机自04班

姓名：严语

学号： 2010092040

1.设计任务书

（1）DC04钢板，具体性能查手册

（2）模具原理如图所示，拉深模具分为两套，第一次拉深过程模具结构及尺寸如图中左部所示，第二次拉深过程尺寸如图中右部所示

（3）第一次拉深与第二次拉深的基本尺寸如表中所示

（4）设计说明书，模具图纸（零件图、装配图）

2.模具原理图

3.拉深过程基本尺寸

一、拉深工艺分析

1.凸凹模圆角半径的比较

按表取模口圆角5.5mm，冲头圆角8.5mm 2.拉深系数的校核

第二次拉深系数：m2=d2

d1=78

102.5

=0.76

查《金属塑性成形工艺及模具设计》表8-14，由于圆筒型件的毛坯相对厚度

t D =1

102.5

=0.97%，查得许用极限拉深系数[m2]=0.76~0.78，故拉深系数合理。

3.模具工作部分尺寸的确定

凹模和凸模单边间隙z=t max+kt=1.4mm，按表取模隙1.4mm

二、压力机吨位的计算

1.拉深力的计算

查《金属塑性成形工艺及模具设计》表8-11系数K1之值，取K1=1.0

查国家标准GB/T 5213-2008，DC04牌号钢板的抗拉强度不小于270MPa，底部传力区一次拉深时无形变，取σ

b

=270MPa

则拉深力F2=πd2tσb K2=3.1416×78×1×270×1.0=66.161kN

2.压边力的计算

由筒形件毛坯拉深压边力计算公式F Q=π

4

[D2−(d1+2r d)2]p 查《金属塑性成形工艺及模具设计》表8-13单位压边力，取p=2.9MPa，

故压边力F Q=3.1416

4

×[1002−(75+2×5.5)2]×2.9=5.93kN

3.压力机吨位的选择

取拉深施力行程小于压力机公称压力行程的拉深，则所选压力机的公称吨位应满足：

F

机

≥1.4(F+F Q)=1.4×(66.16+5.93)=100.93kN 故压力机的公称压力要大于100.93kN，具体型号需考虑模具闭合高度及整体尺寸。

三、模具零件设计

1.模柄设计

（1）一般模柄直径应与模柄孔直径相等，模柄长度应比模柄孔深度小5~10mm。取d=φ50mm，L-L1=60-8=52mm

（2）参考《中国模具设计大典》，选择压入式模柄，其结构如表20.1-所示。对照表20.5-24对模柄各尺寸和公差进行设计。

（3）模柄与模座配合面选择H7/m6配合

2.凸模设计

（1）取凸模固定板厚度=35mm

（2）取压边圈厚度=10mm

（3）按照长度不变原则，第二次拉深深度为12.5mm，考虑到在拉深过程中存在塑性变形及保留一定安全距离，取凸模进入凹模的距离为15mm

（4）为保证一定的安全距离，附加一段长度h=15mm

3.凸模固定板设计

在上模座和凸模固定板之间放4个螺钉和2个定位销。其中螺钉选择M 16的内六角圆柱头螺钉，定位销选择d=12mm的圆柱销。

4.上模座设计

（1）选择应用较广泛的中间导柱圆形上模架，为避免上模与下模装错而发生啃模事故，两个导柱的直径取不同值。

（2）导柱导套与模座均为H7/r6过盈配合

（3）销钉与小孔应配合加工，销钉与销孔之间采用H7/m6配合

（4）上模座应开横槽，以便排气和出油。

（5）对于圆形模座，其直径应比凹模板直径大30到70mm

（6）取凹模板周界D0>160mm，取220mm

5.凹模的设计

（1）使用外形为圆形的凹模板，在其上面开设所需要的凹模孔口，用螺钉和销钉直接固定在模座上。螺钉选择M16的内六角圆柱头螺钉，定位销选择d=12mm 的圆柱销。销钉与销孔之间采用H7/m6配合

（2）取凹模和凸模单边间隙z=tmax+kt=1.4mm，取凹模模腔直径为78mm

6.压边圈的设计

（1）这里将压边圈设计成固定式的，并在其下面垫上可调整垫片以方便调节拉深件与凹模之间的距离s。取s=1.2t=1.2mm。

（2）连接压边圈与凹模的螺钉选择M10开槽圆柱头螺钉

7.下模座的设计

下模座的设计与上模座对应

8.模具闭合高度与压力机的选择

（1）模具的闭合高度H=上模座厚度+凸模高度+凹模厚度-凸模进入凹模的深度+下模座厚度=50+80+62.5-12.5+60=240mm

（2）压力机型号选则公称力为450kN的标准式固定台式通用机械压力机，其参数为：

滑块模柄孔直径/深度=φ50/60mm

滑块行程S=90mm

最大装模高度H=270mm，装模高度调节量△H=60mm

工作台孔尺寸：左右L1=310，前后B1=220mm

（3）拉深时，为安放毛坯和取出制件，压力机行程一般取制件高度的2.5倍。由于制件高度为35mm，35×2.5=87.5≈90mm，故滑块行程合适

（4）模具的闭合高度H应满足条件Hmin+10≤H≤Hmax-5，即220mm≤H≤265mm，H=240mm，故压力机装模高度合适

9.导柱导套设计

（1）将导柱与导套制成小间隙配合H6/h5

（2）当模具处于闭合位置时，导柱上端面与上模座上平面应留10~15mm的距离；导柱下端面与下模座下平面应留2-3mm的距离。导套与上模座上平面应留不小于3mm的距离。

（3）导套的长度，应保证在冲压时导柱一定要进入导套10mm以上

（4）导柱选择B型滑动导柱，其才长度取225mm，导柱上端面与上模座上平面留12mm的距离，导柱下端面与下模座下平面留3mm的距离。

（5）导套选择A型滑动导套。