兩次正拉深模摘要摘要本論文通過拉深工件的正確分析，設(shè)計(jì)了一副兩次正拉深模。本設(shè)計(jì)詳細(xì)敘述了模具成型零件包括凸模，凹模及其他零件如壓邊圈、上模座、下模座等的設(shè)計(jì)與加工工藝過程，并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了必要的計(jì)算。主要的模具的設(shè)計(jì)部分作了詳細(xì)介紹。關(guān)鍵詞凹模凸模拉深模ABSTRACTINTHISPAPER,DRAWINGTHEWORKPIECETHROUGHTHECORRECTANALYSIS,DESIGNOFTHETWOISADRAWINGDIEDESCRIBEDINDETAILTHEDESIGNOFMOLDINGDIEPARTSINCLUDINGPUNCH,DIEANDOTHERCOMPONENTS,SUCHASBLANKHOLDER,THEMOLDBASE,MOLDBASE,SUCHASUNDERTHEDESIGNANDMANUFACTUREOFPROCESS,ANDTHERELEVANTPARAMETERSFORTHENECESSARYCALCULATIONSTHEMAINPARTOFTHEMOLDDESIGNDETAILKEYWORDSMATRIXPUNCHDAAWINGDIES兩次正拉深模I目錄1引言52對(duì)拉深件的參數(shù)分析621拉深件的工藝分析622拉深工藝方案的確定623旋轉(zhuǎn)體拉深毛坯尺寸的計(jì)算原則724壓力中心的計(jì)算73第一次拉深時(shí)模具的部分工作參數(shù)831拉深凸模尺寸的確定832凸模、凹模圓角半徑的確定933凸模、凹模之間間隙的確定934凸模、凹模工作部分尺寸的確定1035壓邊力、拉深力的計(jì)算114第二次拉深時(shí)模具的部分工作參數(shù)1341拉深凸模尺寸的確定1342底角頂件塊高度的確定1343凸模、凹模工作部分尺寸的確定1544拉深力的計(jì)算1745拉深壓力機(jī)的選用175模具其他零件的設(shè)計(jì)1851模具的組成1852模具的特點(diǎn)1853彈性元件的選擇1854定位方式的選擇1855固定板的設(shè)計(jì)1856拉深模閉合高度的設(shè)計(jì)和計(jì)算1957模具的固定與連接零件1958拉深模在壓力機(jī)上的安裝1959模具總體結(jié)構(gòu)草圖196拉深工藝的輔助工序2061潤(rùn)滑2062熱處理2163酸洗217心得與體會(huì)228參考文獻(xiàn)23兩次正拉深模II1引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來說是十分重要的，尤其是沖壓技術(shù)的應(yīng)用。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中，幾乎都有沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與認(rèn)民的生活息息相關(guān)。沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速?zèng)_壓、多工位自動(dòng)沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓技術(shù)水平提高到了一個(gè)新高度新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，把各種表面處理技術(shù)的發(fā)展，沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著的延長(zhǎng)了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的的工藝范圍。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)。由于在國(guó)外，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，起步早，底子厚，科研水平發(fā)達(dá)，生產(chǎn)能力強(qiáng)，處于成熟穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在我國(guó)，雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，我國(guó)除了引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)外，自主研發(fā)與制造能力也在突飛猛進(jìn)地發(fā)展，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)個(gè)體模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)沖壓提出了越來越高的要求，因而也促進(jìn)了沖壓技術(shù)的發(fā)展。沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件，在沖模的設(shè)計(jì)和制造上，目前正朝著以下兩個(gè)方面發(fā)展一方面，為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命、自動(dòng)化方向發(fā)展。另一方面，為了產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造工藝也得到迅速發(fā)展。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、汽車、輕工、國(guó)防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，占有十分重要的地位。應(yīng)用信息技術(shù)將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論、方法與制造技術(shù)加以系統(tǒng)的集成創(chuàng)新，是全面推動(dòng)中國(guó)由模具制造大國(guó)走向模具制造強(qiáng)國(guó)的重要措施。實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)、制造信息化與智能化，是21世紀(jì)中國(guó)模具制造業(yè)光榮而艱巨的任務(wù)。本次設(shè)計(jì)的是拉深件，拉深件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱。軸對(duì)稱零件在圓周方向上的變形是均勻的，模具加工也容易，其工藝性最好。其他形狀的拉深件，應(yīng)盡量避免急劇的輪廓變化。兩次正拉深模2對(duì)拉深件的參數(shù)分析21拉深件的工藝分析該工件是類圓筒型件，共進(jìn)行兩次拉深。材料是08F，屬于低碳鋼，強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。08F也屬于沸騰鋼，成本低，用于制造沖壓件和焊接件，該工件厚度較薄（04MM）。本次設(shè)計(jì)第一次將毛坯拉深成不帶凸緣的圓筒形件，第二次拉深成帶凸緣的圓筒形件，底部被頂件塊頂成一個(gè)小梯形槽（該工件左右對(duì)稱）。本設(shè)計(jì)工件的尺寸精度取IT13。22拉深工藝方案的確定此工件是一般的拉深件，屬于典型的圓筒形拉深。由于工件不需要落料，故只需設(shè)計(jì)拉深工序即可。（1）此拉深?？刹捎脙煞N方案方案一采用無壓邊圈的簡(jiǎn)單拉深模方案二采用有壓邊圈的簡(jiǎn)單拉深模（2）分析論證壓邊圈是主要在拉深模或成形模中，為了調(diào)節(jié)材料流動(dòng)的阻力，防止起皺而壓緊毛坯邊緣的零件。當(dāng)拉深較薄的板料時(shí)，毛坯的邊緣會(huì)出現(xiàn)輕微的起皺現(xiàn)象，故采用有壓邊圈的拉深模符合要求，選擇方案二。（3）壓邊圈的種類及其選擇壓邊圈主要有兩種類型剛性壓邊圈和彈性壓邊圈。剛性壓邊圈的適用范圍有限，而彈性壓邊圈適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于落料拉深模等復(fù)合模。對(duì)于曲面形零件和大型覆蓋件的拉深，需要較大的壓邊力。多采用帶拉深筋的壓邊圈，以增加毛坯進(jìn)入凹模的阻力，其防皺效果明顯。對(duì)于許多中、小型零件的拉深，壓邊圈還起卸料作用，因此，壓邊圈與凸模的間隙不能太大。根據(jù)材料厚度不同，一般壓邊圈與凸模的單面間隙在范圍內(nèi)。拉深薄材料時(shí)，間隙取小值，反之取大值。025M0本設(shè)計(jì)選擇使用彈性壓邊圈，材料選用45。以下是安裝示意草圖兩次正拉深模123旋轉(zhuǎn)體拉深毛坯尺寸的計(jì)算原則（1）以工件最后一次拉深后的尺寸為計(jì)算基礎(chǔ)；（2）按體積不變條件，對(duì)于不變薄拉深，拉深件與毛坯表面積相等；（3）當(dāng)板料厚度時(shí)，按工件中線尺寸計(jì)算；當(dāng)T1MM可按內(nèi)形或外形尺寸計(jì)1TM算；（4）計(jì)算毛坯尺寸時(shí)要加上修邊余量。24壓力中心的計(jì)算模具的壓力中心應(yīng)該通過壓力機(jī)滑塊的中心線。對(duì)于有模柄的沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線，否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響工件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具機(jī)構(gòu)考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心相重合的情況，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機(jī)允許的范圍。兩次正拉深模2根據(jù)工件圖形分析可知，工件軸是對(duì)稱圖形。故壓力中心即為幾何體的重心位置，且此重心位置在對(duì)稱軸上。選定坐標(biāo)軸X軸和Y軸，將組成圖形的輪廓線劃分為若干簡(jiǎn)單的線段，求出各線段長(zhǎng)度和線段的重心位置，然后按以下公式計(jì)算壓力中心坐標(biāo)。0X，Y120NLXLX120NLYLY經(jīng)計(jì)算，。0X06433第一次拉深時(shí)模具的部分工作參數(shù)31拉深凸模尺寸的確定底部有圓角的筒形件第一次拉深11011254302RHDKDDR式中毛坯直徑（MM）0D第一工序拉深的工件直徑MM1D第一拉深工序的拉深程度（，為第一次拉深系數(shù)）1K1KM11058327DMD代入數(shù)據(jù)得1271658043158032679HM工件的相對(duì)厚度04T工件的相對(duì)高度932158D查表44得第一次拉深無凸緣圓筒形拉深件的修邊余量3兩次正拉深模3凸模直徑10583271DMDM考慮到毛坯有厚度，故凸模的實(shí)際高度1793047HTM實(shí)32凸模、凹模圓角半徑的確定拉深凹模的圓角半徑可按經(jīng)驗(yàn)公式確定08RDDT凹式中凹模圓角半徑（MM）R凹毛坯直徑MMD凹模內(nèi)徑MMD材料厚度MMT凹模圓角半徑也可查表443來確定用后者方法查表得9RM凹拉深凸模的圓角半徑根據(jù)下述規(guī)定來取除最后一次拉深工序外，其他所有歌詞拉深工序中，凸模圓角半徑可取與凹模圓R凸角半徑相等或略小的數(shù)值061RR凹凸在最后一次拉深工序中，凸模圓角半徑應(yīng)與工件的圓角半徑相等。但對(duì)于厚度小于6MM的材料，其數(shù)值不得小于；對(duì)于厚度大于6MM的材料，其厚度不得小于23T。152T如果工件要求的圓角半徑很小，則在最后一次拉深工序以后，須進(jìn)行整形。但根據(jù)設(shè)計(jì)要求，第一次拉深后的筒形件底角半徑為6MM，故6RM凸驗(yàn)證607619R凸凹故模具的選擇符合要求。33凸模、凹模之間間隙的確定兩次正拉深模4拉深的凸模及凹模的單邊間隙2DC凹凸間隙值應(yīng)合理選取，否則，過小會(huì)增加摩擦力，使拉深件容易破裂，且易擦傷表面，和降低模具壽命；過大，又易使拉深起皺，且影響工件精度。在確定間隙時(shí)，須考慮到毛坯在拉深中外緣的變厚現(xiàn)象，材料厚度偏差及拉深件的精度要求。查表446，有壓邊圈拉深時(shí)單邊間隙值，由于材料厚度較薄，故單邊間1CT隙值取大值104CTM34凸模、凹模工作部分尺寸的確定此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等請(qǐng)聯(lián)系扣扣九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載該論文已經(jīng)通過答辯4第二次拉深時(shí)模具的部分工作參數(shù)41拉深凸模尺寸的確定凸緣的相對(duì)直徑120596D凸查表有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量43兩次正拉深模5凹模、凸模圓角半徑的確定由于第二次拉深后工件的凸緣半徑為3，故凹模的圓角半徑；底角圓角半徑為12，故凸模的圓角半徑。3R凹12R凸凸模直徑210DM考慮到毛坯有厚度，故凸模的實(shí)際高度204HTM實(shí)42底角頂件塊高度的確定計(jì)算法旋轉(zhuǎn)體零件的毛坯應(yīng)該是圓形的，其直徑按面積相等的原則計(jì)算。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)將零件劃分成若干個(gè)便于計(jì)算的部分，分別求出各部分的面積并相加，即可得到零件的總面積。然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)體零件的總面積，計(jì)算F出圓形毛坯的的直徑。用公式表達(dá)204D014NIA式中拉深件的總面積（含修邊余量）拉深件的毛坯直徑0D兩次正拉深模6拉深件各組成部分的面積IA對(duì)工件的分析由于該工件的毛坯直徑已知，把拉深件分成4部分，根據(jù)上述公式可以求得0H代入各部分尺寸和22214531453108104322968969674HH求得21045H取1則頂件塊的高度0M43凸模、凹模工作部分尺寸的確定拉深的凸模及凹模的單邊間隙2DC凹凸不用壓邊圈時(shí)（末次拉深取最小值，134581049518306FN中間拉深取最大值）兩次正拉深模7式中材料厚度的最大極限尺寸，MAXTMAXT為查表得042由于本次拉深是最后一次拉深，故取最小的系數(shù)1，則單邊間隙1042CM拉深模工作部分尺寸計(jì)算公式（尺寸標(biāo)注在內(nèi)徑的拉深件）042DDC凹凹（尺寸標(biāo)注在內(nèi)徑的拉深件）凸凸查表公差配合、形狀與位置、公差和表面粗糙度，尺寸精度為IT13，D120MM時(shí)，054查表448，04凹02凸40412156D凹02025凸第二次拉深后的工件圖兩次正拉深模8兩次正拉深模944拉深力的計(jì)算由于第二次拉深沒有使用壓邊圈，故壓邊力0F壓不用壓邊圈拉深圓筒形零件所需的拉深力首次拉深0125BFDDT以后各次拉深32,3IIN,式中拉深力（N）毛坯厚度（MM）T材料抗拉強(qiáng)度（MPA）B拉深力1345812049518306FN45拉深壓力機(jī)的選用拉深工序的工作行程較長(zhǎng)。對(duì)于曲柄壓力機(jī)來說，不管工作行程有多長(zhǎng)，拉深力都必須處于壓力機(jī)滑塊的許用符合曲線之內(nèi)。對(duì)于拉深較淺的零件，一般情況下只要實(shí)際拉深力不超過壓力機(jī)的公稱壓力即可。對(duì)于工作行程較長(zhǎng)的拉深工序，在實(shí)際生產(chǎn)中，一般按總的拉深力小于或等于壓力機(jī)公稱壓力的5060來選用。拉深較淺零件，對(duì)壓邊要求不高時(shí)，一般可選用通用型曲柄壓力機(jī)。在模具設(shè)計(jì)時(shí)采用彈性壓邊裝置。對(duì)于拉深零件較深，壓邊要求較高或大型零件拉深時(shí)，應(yīng)選用專用的雙動(dòng)拉深壓力機(jī)或帶氣墊的單動(dòng)曲柄壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)要求壓邊較高，拉深較深，故采用雙動(dòng)壓力機(jī)。對(duì)于雙動(dòng)壓床，12F壓拉，式中，內(nèi)滑塊公稱壓力外滑塊公稱壓力2拉深力F拉壓邊力壓兩次正拉深模10工藝總壓力578130680571463FN壓拉根據(jù)拉深力的計(jì)算選用壓力機(jī)型號(hào)為J2340。5模具其他零件的設(shè)計(jì)51模具的組成上模主要有上模座、凸模1、凹模1、壓邊圈、定位板等組成；下模主要由凹模2、凸模2、頂件塊、下模座等零件組成。52模具的特點(diǎn)該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在壓力機(jī)上安裝、調(diào)整方便。壓邊圈在第一次拉深時(shí)候?qū)寄⑴c毛坯夾緊，很好的調(diào)節(jié)了材料流動(dòng)的阻力，防止了材料的起皺，使工件底部保持平整，有效的防止了工件的滑移。53彈性元件的選擇本設(shè)計(jì)采用圓柱形螺旋彈簧，選用彈簧的直徑為40MM，彈簧的直徑為6MM，彈簧的自由長(zhǎng)度為110MM，彈簧的序列號(hào)為65號(hào)，材料選用65MN。54定位方式的選擇為了保證模具正常工作和拉深出合格的零件，必須保證坯料或工件對(duì)模具處于正確的相對(duì)位置，所以必須定位。本設(shè)計(jì)采用毛坯外形定位。55固定板的設(shè)計(jì)對(duì)于小型的凹、凸模零件，一般通過固定板固定在模座上，為使凹（凸）模固定牢靠并有良好的垂直度，應(yīng)使固定板有足夠的厚度。凸模固定板厚度15PHD凹模固定板厚度068D如果凹（凸）模端面上的單位壓力大于模板材料的許用抗壓應(yīng)力，應(yīng)采用墊板減兩次正拉深模11低模板承受的單位壓力。本設(shè)計(jì)選用的材料為Q235。56拉深模閉合高度的設(shè)計(jì)和計(jì)算拉深模閉合高度是指沖床運(yùn)行到下死點(diǎn)時(shí)到模具工作狀態(tài)的高度。經(jīng)計(jì)算，模具閉合高度。380HM57模具的固定與連接零件采用固定板將凹模和凸模固定在模座上，固定板與凹模凸模之間采用階梯固定的形式。固定板與上模座之間采用圓柱銷和內(nèi)六角螺釘來連接和定位，螺釘?shù)某叽绾蛨A柱銷的尺寸根據(jù)被連接的兩部分零件厚度來確定。本設(shè)計(jì)除特殊說明外都使用M8的開槽圓柱頭螺釘緊固，采用直徑為10MM的圓柱銷定位。58拉深模在壓力機(jī)上的安裝根據(jù)拉深模的閉合高度，下模座的平面尺寸及所選壓力機(jī)的額定壓力，確定要安裝的設(shè)備，模具安裝時(shí)，先安裝上模，把上模固定好，根據(jù)上模的安裝位置，調(diào)整下模與上模的間隙，間隙調(diào)整好后，把下模預(yù)緊，經(jīng)沖床空運(yùn)行無問題，停機(jī)后，把下模緊固好，再進(jìn)行試模。59模具總體結(jié)構(gòu)草圖本模具裝在雙動(dòng)壓力機(jī)上，一次行程中完成兩次正拉深。毛坯放在定位板中，下工作臺(tái)攜同下模一起上升到壓邊圈處，將毛坯夾緊，下工作臺(tái)繼續(xù)上升，凸模1進(jìn)入凹模1內(nèi)進(jìn)行首次拉深。首次拉深完后，內(nèi)滑塊帶動(dòng)凸模2下行，進(jìn)入凹模2內(nèi)，完成第二次拉深。拉深完畢，內(nèi)滑塊上行，下工作臺(tái)下降，由頂件塊將工件從凹模2中頂出。模具總體結(jié)構(gòu)草圖兩次正拉深模121拉深工藝的輔助工序61潤(rùn)滑兩次正拉深模13由于材料與模具接觸面上總是有摩擦力存在，沖壓過程中產(chǎn)生的摩擦對(duì)于板料成形不總是有害的，也有有益的一面。例如圓筒形零件在拉深時(shí)，壓料圈和凹模與板料間的摩擦力1、凹模圓角與板料的摩擦力2、凹模側(cè)壁與板料間的摩擦力3等將增大筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力，并且會(huì)刮傷模具和零件的表面，因而對(duì)拉深成形不利，應(yīng)盡量減?。欢鼓?cè)壁和圓角與板料之間的摩擦力和5會(huì)阻止板料在危險(xiǎn)斷面處的變薄，因而對(duì)拉深成形是有益的，不應(yīng)減小。在拉深成形中，需要摩擦力小的部位，除模具表面粗糙度應(yīng)該小外，還必須潤(rùn)滑，以降低摩擦系數(shù)，減小拉應(yīng)力，提高極限變形程度；而摩擦力對(duì)拉深成形是有益的部位，可不潤(rùn)滑，模具表面粗糙度不宜很小。62熱處理為消除加工硬化而進(jìn)行的熱處理方法，對(duì)于一般金屬材料是退火，對(duì)于奧氏體不銹鋼、耐熱鋼則是淬火。若需要中間熱處理或最后消除應(yīng)力的熱處理，應(yīng)盡量及時(shí)進(jìn)行，以免長(zhǎng)期存放造成沖件變形或開裂。酸洗是為了去除熱處理工序件的表面氧化皮及其它污物而采取的工藝措施。63酸洗酸洗的方法一般是將沖件置于加熱的稀酸液中浸蝕，接著在冷水中漂洗，后在弱堿溶液中將殘留于沖件上的酸中和，最后在熱水中洗滌并經(jīng)烘干即可。退火、酸洗是延長(zhǎng)生產(chǎn)周期和增加生產(chǎn)成本、產(chǎn)生環(huán)境污染的工序，應(yīng)盡可能加以避免。兩次正拉深模147心得與體會(huì)經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺，自己要學(xué)習(xí)的東西還太多。通過