模具设计书

西南科技大学城市学院

City College of Southwest University Of

Science and Technology

《模具设计》课程设计说明书

2014～2015学年第2学期

设计题目：杯形件模具设计

指导教师：武燕

专业班级：汽车1204

姓名：周飞

学号：201240262

日期：

机电工程系制

目录

第1章零件分析 ----------------------------------------- 3

1.2 零件的加工工艺方案设计---------------------------- 4

1.3 冲孔工艺方案设计---------------------------------- 4

1.4 冲裁工艺力的计算---------------------------------- 4

第2章冲模零部件的选用、设计和计算---------------------- 5

2.1 计算凸、凹模的刃口尺寸---------------------------- 5

2.2初定各主要零件的外形尺寸： ------------------------ 5

2.3标准件的选用-------------------------------------- 6模具总装配图 -------------------------------------------- 7参考文献： ---------------------------------------------- 8

第1章 零件分析

拉深件冲孔；

材料：铝合金，t=0.5mm 1.1 工件工艺分析

该零件为带凸缘拉深台阶冲孔件，底部圆角R1mm ，满足底部圆角大于材料2倍厚度的要求，具有良好的结构工艺性。外形尺寸均为标注公差，普通拉深即可满足零件的精度要求。孔径形位公差01.0=∆精度要求不高。

拉深工艺分析

计算毛坯直径

确定是否添加修编余量。根据工件的相对高度3.041/12/==d h 查表4-2取修编余量5.3=∆r mm 。

毛坯直径: 222144.34rd H d d D -+=,其中391=d ,mm H 12=,mm d 422=,mm r 1=. 计算得到mm D 274.58=.

确定压边圈范围：t/D*100=0.85%.查表知需要用压边圈保证凸缘起皱。 1==d P R R 大于二倍厚度不用使用整形工具。

拉深次数计算

由于5.142

60<=d d t ，拉深高度H=12mm<(0.4~0.6)d 故该零件只需一次拉深。 该零件的凸缘处均布05.05.33±⨯φ通孔，底部分别有05.02.22±⨯φ和一个08.022±φ的孔制造的经济公差确定。由于冲裁的精度不高，形状轮廓较小故采用集中工序。

1.2 零件的加工工艺方案设计

由以上分析可知，冲裁件具有拉深的精度不高，冲裁满足制造经济经济性故有以下工艺方案：

（1）零件采用先落料，再拉深，最后冲孔。

（2）零件先落料拉深冲裁底部22φ mm 的孔，再冲底部的mm 2.2φ小孔，最后冲裁凸缘部的均布孔。

（3）零件先落料拉深冲裁底部22φ mm 的孔，再冲裁凸缘部的mm 5.33φ⨯均布孔。最后冲冲底部的mm 2.2φ小孔。考虑到零件的制作精度和制造的经济性。采用第一种方案较为合适，工序相对较少，冲裁工序集中减少了因换模具造成的精度降低和变形。节约零件的成型时间。

1.3 冲孔工艺方案设计

由以上分析可知冲裁件的尺寸精度形状轮廓等特性。查表可知凸凹模的最小壁厚 C=0.6mm 小于凸缘上均布的孔mm 5.3φ到外轮廓的距离，因而采用复合模结构。

综上所述模具结构采用中间导柱标准模止转销，弹性卸料，间接冲裁模。 计算压力中心：冲裁件的底部和凸缘部分都是冲孔，是规则的几何外形，其冲裁中心就是冲孔的几何中心，整体的压力中心在零件的圆心处。

1.4 冲裁工艺力的计算

估算冲裁力：零件采用弹性卸料和推件，故需要计算冲裁力和推件力和弹性卸料力。

（1）计算冲裁力：等高设计。冲裁mm 5.33φ⨯的孔作为一道工序。冲裁mm mm 2.22,22φφ⨯的两种孔为一道冲裁工艺。

（2）首先计算：

2787.3

71305.035.33.1F 1168.04N

1305.022.23.1F 5840.22N

1305.0223.121=⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==πτπτπτb b b KLt KLt KLT F 总冲裁力F=5840.22+1168.04+27887.37N=9795.63N

（3）计算推件力：2938.689N

5.663.9795=⨯⨯==O O F nk F t t （4）计算顶件力：489.78N

63.979505.0=⨯==F K F D D （5）计算卸料力:293.86N 63.979503.0F X =⨯==F K X

计算冲裁工艺力：10579.27N 78.48986.29363.9795=++=++=D X F F F F 初选压力机：压力机的公称压力应大于冲裁工序力，即12695.13N 2.1=≥F F P ,查表1-5初选开式可倾式曲柄压力机，型号为J23-6.3.

第2章 冲模零部件的选用、设计和计算

2.1 计算凸、凹模的刃口尺寸

1.查表2-12确实冲裁间隙为06.0,04.0max min ==Z Z 。

2.计算冲孔人口尺寸。采用互换加工，即凸，凹模分开加工，以凸模为基准件。

冲裁件尺寸mm d mm d mm d 05.005.0305.005.0208.008.012.2,5.3,22-+-+-===.圆形冲裁件的刃口

尺寸制造公差可取为7~6IT IT ,因采用基轴制，所以凸模的制造公差可取为IT8，凹模的制造公差IT7,。差标准公差数值表得.025.01,02.01.

02.0,02.0====a t a t δδδδ因02.0min 21=-≤+Z Z MAX δδ，

02.0min 21=-≤+Z Z MAX a t δδ故选取得凸凹膜制造公差能够保证冲裁间隙位于0.04~0.06的范围内。

查表2-14，取磨损系数均为0.75，按式下式计算：

025.002

.00

08

.22)04.012.092.21(04.22)16.075.092.21(=++==⨯+=--a t a t d d δδ， 02.002

.00

31.2)04.0075.015.2(27.2)1.075.015.2(=++==⨯+=--a t a t d d δδ

02.002

.00

56.3)04.0075.045.3(52.3)1.075.045.3(=++==⨯+=--a t a t d d δδ

2.2初定各主要零件的外形尺寸：

（1）凹模外形尺寸的确定：