塑料水杯拉伸設(shè)計

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1、 模具技術(shù)課程設(shè)計 院部:機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)：模具設(shè)計與制造 班級：10模具 姓名：韓玉雪 學(xué)號：20101150114 指導(dǎo)教師：董蘭 得分： 時間：2012/6/10 目錄 一、 工藝分析………………………………………………………………… 二、 工藝設(shè)計及計算………………………………………………………… 1、 修邊余量………………………………………………………… 2、 毛坯直徑………………………………………………………… 3、 排樣

2、圖設(shè)計及材料利用率……………………………………… 4、 確定是否使用壓邊圈…………………………………………… 5、 確定拉伸次數(shù)…………………………………………………… 6、 確定各次拉深直徑……………………………………………… 7、 選取凹凸模的圓角直徑………………………………………… 8、 計算各次拉深高度……………………………………………… 9、 畫出工序圖……………………………………………………… 10、 壓力計算………………………………………………………… 三、 模具零件主要工作部分尺寸計算……………………………………… 1、 落料刃口尺寸計算……………………………

3、………………… 2、 拉深凹凸模尺寸計算…………………………………………… 四、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理……………………………………………… 五、 工作過程………………………………………………………………… 六、 模具圖…………………………………………………………………… 1、落料與首次拉深模具圖……………………………………………… 2、第二次與第三次拉深模具圖……………………………………… 3、凹凸模具圖………………………………………………………… 機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計 任務(wù)書 題 目 筆筒落料拉深模具設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容及基本要求 一、設(shè)計內(nèi)容

4、 四、編寫課程設(shè)計 1、沖壓件的圖紙和要求、工藝分析和方案設(shè)計 2、工藝計算 3、主要零部件的設(shè)計計算 4、裝配圖的繪制并論述其工作原理 設(shè)計起止時間 2012年 6 月 1 日 至 2012 年 6 月 10 日 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 筆筒落料拉深模具設(shè)計 一、 工藝分析 零件圖： 圖1 工件名稱：筆筒 生產(chǎn)批量：中批量 材料：08鋼 料厚：1mm 工藝分析

5、：筆筒為帶底的筒形工件，該工件材料為08鋼，易于拉深成型。又由于產(chǎn)品批量為中批量，不宜與采用單一工序生產(chǎn)，而采用級進(jìn)模結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，經(jīng)綜合分析論證，采用落料拉深復(fù)合模。 工件底部圓角半徑r=2mm，外形尺寸為?35mm，由于沒有公差等級標(biāo)注可以按未標(biāo)注公差等級處理。?35mm的公差等級滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃壍囊蟆? 二、 工藝設(shè)計及計算 t=1mm,按中線尺寸計算工件的直徑。 1、 修邊余量δ 工件相對高度為 h/d2=49.5/21=2.4 查表4-5得δ=3.3mm. 2、 毛坯直徑 根據(jù)無凸緣圓筒件毛坯計算公式（4-7）有 D=（d12+4d2h+2πrd1+8r2

6、） =(162+42149.5+23.142.516+82.52 =68.5mm 3、 排樣圖設(shè)計及材料利用率η 圖2 查表2-8可知： 工件間搭邊a1=0.8mm 側(cè)搭邊a=1mm 條料下料剪切公差δ=0.5mm 條料與導(dǎo)料板的間隙c=0.1mm 條料寬度：B=D+2a-c0=70.5-0.10mm 一個步距內(nèi)的材料利用率： η=A/BS100％ =3683.42/(70.569.5)100％ =75.2％ 4、 確定是否使用壓邊圈

7、 毛坯相對厚度（t/D）100％=(1/68.5)100％=1.46,查表4-1應(yīng)采用壓邊圈。 5、 確定拉深次數(shù) 先判斷能否一次拉出。根據(jù)毛坯相對厚度，查表4-8得m1=0.50～0.53. 零件總的拉深系數(shù)m總=d/D=21/68.5=0.31 由于m總﹤m1,因此不能一次拉出。 由（t/D）100％=1.46，h/d2=49.5/21=2.4，查表4-11得拉深次數(shù)n=3. 6、 確定各次拉深直徑 查表4-8取各次拉深的極限拉深系數(shù)（小值）為 m1=0.5、m2=0.75、m3=0.78, 則各拉深直徑為 d1=0.568.5=34.25mm d2=0.7534.

8、25=25.69mm d3=0.7825.69=20.04mm d3 <21mm,到第三次時，計算工件直徑已經(jīng)小于成品零件直徑，因此整個工序只需要三次拉深，即拉深次數(shù)n=3.由于計算工件直徑不等于成品零件直徑，使其均大于相應(yīng)極限拉深系數(shù)。查表4-8調(diào)整拉深系數(shù)（大值）取m1=0.53、m2=0.76、m3=0.79,則 d1=0.5368.5=36.31mm d2=0.7536.31=27.6mm d3=21mm 7、 選取凹凸模的圓角半徑 取r1=3mm、r2=2.5mm、r3=2mm 8、 計算各次拉深高度 根據(jù)4-13的有關(guān)計算公式可算出： h1=0

9、.25d0k1-d1+0.43r1(d1+0.32r1)/d1 =0.25（68.568.5/36.31-36.31）+0.433(36.31+0.323)/36.31 =24.55mm h2=0.25d0k1k2-d2+0.43(d2+0.32r2)/d2 =0.25(68.568.5/36.3136.31/27.6-27.6)+0.432.5(27.6+0.322.5)/27.6 =36.71mm h3 =53.3mm 9、 畫出工序圖 圖3

10、10、 壓力計算 （1） 沖裁力：F=tLσb=12π68.5/2400=86.04kN （2） 卸料力：FQ=KF=0.0686036=5.17kN （3） 推件力:FQ1=K1F=0.0786036=6.02N (4) 頂件力：FQ2=K2F=0.0886036=6.9N （5） 拉伸力計算： 筒形件首次拉深采用壓邊圈：Fmax=πd1tσbK1 =3.1436.3114000.75 =34.2kN 以后各次拉深采用壓邊

11、圈：Fmax=πd2tσbK2 =3.1427.614000.6 =20.8kN Fmax=πd2tσbK2 =3.142114000.6 =15.8kN (6)壓力邊的計算 圓筒件

12、首次拉伸FY=π/4d02-(d1+2r凹)2ρ=5.16 kN 以后各次拉深 FY=π/4d12-(d2+2r凹)2ρ=0.55kN FY=π/4d22-(d3+2r凹)2ρ=0.25kN 該工序所需要的最大總壓力其數(shù)值為： F總=F+FQ+Fmax+FY=86.04+5.16+34.2+5.16=130.56kN (7)壓力機(jī)的選擇 為使壓力機(jī)安全工作，F(xiàn)p>1.8F總=235kN。查表1-3，選取J23-25型開式雙柱可傾式壓力機(jī)。 三、 模具零件主要工作部分尺寸計算 1、 落料刃口尺寸計算

13、 對于落料部分未標(biāo)注尺寸公差按IT14級。查公差數(shù)值表，落料件尺寸為68.5-0.740mm。 查表2-4可知沖裁模初始雙面間隙值Zmin=0.1mm. Zmax=0.14mm，因為沖裁件為圓形，所以凹凸模的制造精度可分為IT6、IT7級，查表可知δA=0.03，δT=0.02。 DA=(Dmax-x?)0+δA =(68.5-0.50.74)0+0.03 =68.130+0.03mm DT=(DA-Zmin)-δT0 =(68.13-0.1)-0.020 =67.13-0.020mm

14、 校核：δA+δT≤Zmax-Zmin 即： 0.03+0.02=0.05<0.14-0.1=0.04(滿足間隙條件) 2、 拉深凹凸模尺寸計算 按標(biāo)注內(nèi)形尺寸及未標(biāo)注公差進(jìn)行計算，工件尺寸為?22-0.520mm。 按公式計算： 首次拉深： D凹=(d+0.4?+2Z)0+δ凹 =(37.71+0.40.62+21.2)0+0.07 =40.3580+0.07mm D凸=（d+0.4?）δ凸0 =（35.71+0.40.62）

15、-0.040 =35.958-0.040mm 第二次拉深： D凹=(d+0.4?+2Z)0+δ凹 =(25.55+0.40.52+21.1)0+0.07 =27.960+0.07mm D凸=（d+0.4?）δ凸0 =（23.55+0.40.52）-0.040 =23.76-0.040mm 第三次拉深： D凹=(d+0.4?+2Z)0+δ凹

16、 =(21+0.40.52+21)0+0.07 =21.2080+0.07mm D凸=（d+0.4?）δ凸0 =（20+0.40.52）-0.040 =20.208-0.040mm 四、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理 調(diào)料從左往右送進(jìn)，有兩個導(dǎo)正銷和一個擋料銷限制送進(jìn)位置，上模下行進(jìn)行沖裁逆拉深。 工作原理：裝在上模的凹凸模隨壓力機(jī)滑塊下行，坯料首先落料，凹凸模繼續(xù)下行，分離的坯料在凹模和落料凹模的作用下，拉深成型。拉深的壓邊力由安裝在下模內(nèi)的下頂件器與模具下部的彈頂機(jī)

17、構(gòu)共同提供。 七、 工作過程 首先將條料放到落料拉深復(fù)合模上。電動機(jī)帶動上模座向下移動，沖裁凸模將條料進(jìn)行沖裁，隨著上模座繼續(xù)下移拉深凸模進(jìn)行首次拉深，拉深結(jié)束后，上模座上移，打料桿將拉深凹模中的工件推出。 再將工件放到多次拉深模上，對工件進(jìn)行第二次拉深。當(dāng)?shù)诙卫钔瓿珊?，更換凹模和凸模再進(jìn)行第三次拉深。第三次拉深結(jié)束，即可獲得所需零件。 八、 模具圖 1、落料與首次拉深模具圖 1、下墊板 2、凸模固定板 3、落料凹模 4、凸模 5、下頂件塊 6、導(dǎo)料卸料板 7、凸凹模固定比 8、上墊板 9、凸凹模 10、模柄 11、打桿 12、上頂件塊 13、頂

18、桿 圖5 2、第二次與第三次拉深模具圖 圖6 3、 凹凸模具圖 圖7 第二次拉深凹凸模尺寸 圖8 第三次拉深凹凸模尺寸 機(jī)電工程學(xué)院 《沖壓工藝與模具設(shè)計》課程設(shè)計考核報告單 2011-2012學(xué)年度第二學(xué)期期末 選課課號：（2011-2012-2）-0608406-09269-1 批閱日期： 年 月 日 姓名 韓玉雪 班級 10模具 學(xué)號 20101150114 評分標(biāo)準(zhǔn)及 得分 評分標(biāo)準(zhǔn) 滿分 得分 零件的難易程度，對零件進(jìn)行合理的工藝性分析 15 工藝計算的完整性、正確性，包括排樣設(shè)計計算、沖壓力的計算及設(shè)備的、壓力中心計算、刃口尺寸計算；定位、卸料等零件的設(shè)計計算。 40 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性及工作原理 30 格式的規(guī)范性、繪圖的正確性、完整性 15 考核成績 折合 成績 任課教師簽名