中国计量学院机械专业模具设计制造王晓林教授拉深件模具设计.doc

PAGE 1 中国计量学院实验报告 实验课程： 《冷冲压模具设计与制造》实验名称： 拉深件模具设计制造 班 级： 10机械1 学 号： 1000101105 姓 名： 徐文强 实验日期： 2013年5月 实验原理与实验内容 1、实验内容 条件： （1）拉深圆筒形件，尺寸：高和直径（内径）均为50mm，无凸缘，底部内圆角R自设定； 材料：自选取 板厚：t=0.5~2mm任取； 设计要求： 计算落料尺寸； 计算拉深次数及每道工序拉深系数； 计算凸凹模尺寸 选择其中一道工序的模具绘制模具主要结构图。 实验仪器 电脑一台 Auto CAD软件 相关文字编辑软件 冷冲压模具设计制造参考书 实验成绩： 主管教师签名： 实验步骤 零件见图：如图所示 生产批量：大批量 材料：10钢 转角半径：R=8mm 材??厚度1mm 冲压件的工艺分析 此工件为无凸缘圆筒形件，要求内形尺寸，没有厚度不变的要求。此工件满足拉深件的工艺要求，可以用拉深工艺加工。 工件底部圆角半径=8mm，大于拉深凸模圆角半径=4~6mm，满足首次拉深对圆角半径的要求。定义尺寸，公差等级为IT14级，满足拉深工序对工件公差等级的要求。 10钢的拉深性能较好。 总之，该工件的拉深工艺性较好，需要进行如下的工序计算，来判断拉深次数。 计算毛坯直径 h=(50-0.5)mm=49.5mm； d=(50+1)mm=51mm； 工件相对高度：； 根据相对高度从表中查得修边余量△h=2.5mm； H=h+d=52mm。 无凸缘圆筒形拉深工件的毛坯尺寸计算公式为： 其中：d=51mm，H=52mm，r=(8+0.5)=8.5mm，代入上式，即得毛坯直径为： =112mm 判断拉深次数 工件总的拉深系数 毛坯的相对厚度（t/D）×100=（1/112）×100=0.89 判断是否使用压扁圈：0.045x(1-0.46)x100=2.430.89，需要采用压扁圈。 从表中查得需要使用压扁圈的极限拉深系数。由于，故工件不能被一次拉深成形。 第一次拉深半成品的直径为 （调整） 第二次拉深半成品的直径为 （调整） 因此工件需要两次拉深。 由表查得 末次 各次拉深办成品的高度计算公式为： 则第一次拉深半成品的高度为 确定工艺方案 本工件首先需要落料，制成直径D=112mm的原片，然后以圆板料为毛坯进行两次拉深，拉深成内径为mm、内径圆角为R=8的无凸缘圆桶，最后按h=50mm进行修边。 总之工艺过程为“落料—首次拉伸—再次拉深—修边”。 进行必要的计算 （1）计算压边力、拉深力  = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①由表查得圆筒件的拉深模的压边力为： 查得p=3MPa。 将D=112mm,代入上式，得到第一次拉深模的压边力为 将代入上式，得到第二次拉深模的压边力为  = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②由表查得圆筒件的拉深力计算公式为： 其中t=1mm，，查表的 第一次拉深力为： 第一次拉深力为：  = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③计算压力机的公称压力 故压力机的公称压力至少为130KN。 模具工作部分尺寸的计算  = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①拉深模的间隙。 由表查得拉深次数为两次。 第一次拉深时的单边间隙为：， 则第一次拉深的双边间隙为：Z=2.2mm。 第二次拉伸时的单边间隙为： 则第二次拉深的双边间隙为：Z=2.1mm。  = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②拉深模的圆角半径。 凹模的圆角半径按下式计算： 将代入上式，即 取。 凸模的圆角半径应等于工件的内圆角半径，即。  = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③凸、凹模工作部分的尺寸和公差。由于工件要求内形尺寸，故以凸模为设计基准，求得凸模尺寸： 将模具公差按IT8级选取，将代入上式，则凸模的尺寸为： 间隙取在凹模上，则凹模的尺寸计算公式为 将，代入上式，则凹模的尺寸为  = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④确定凸模的通气孔。查表得，凸模的通气孔直径为6.5mm。 模具的总体设计 选取第一次拉深进行模具设计。设计的首次拉深模如下图所示。 此拉深模具是单动压力机上拉伸。压扁圈采用平面式，坯料用压边圈的凹槽定位，凹槽深度应小于1mm,以便压料。模具采用倒装结构，出件时用卸料板顶出