西北工業大學
課程設計
班級 ：05010903
學號 ：2009301243
姓名 ：李博海
指導老師 ：蔣建軍方永康
設計任務書
一、設計內容
1、模具的圖樣設計
1）了解製品的工藝性
2）了解製品的生產批量
3）了解製品所選用的沖壓裝置
2、確定模具設計方案
2）確定模具設計的基本結構
3）確定模具所選用的標準件型別
4）確定模具中凸凹模的尺寸
5）完成模具圖樣的設計
三、進度安排
1、第一周：熟悉任務，消化圖紙，收集相關資料，做好前期準備
2、第二週：對零件進行工藝性分析，擬定設計方案
3、第三週：設計模具，繪製圖紙
4、第四周：編寫說明書，做好答辯準備
該零件為旋轉體零件。屬於大批量生產，是乙個不帶凸緣的圓筒形零件，且其形狀簡單、對稱，有利於合理排樣、減小廢料，直線、曲線的連線處為圓角過渡。其主要的形狀、尺寸可以由衝裁和拉深工序獲得。
且工件精度要求不高，不需要校形，作為拉深成形尺寸，其厚度、高度相對值t/d、h/d都比較合適，拉深工藝性較好，因此，該零件可以用冷衝壓加工成形。
其零件如圖1.1：
圖1.1 零件圖
沖壓該零件所需的基本工序為落料和拉深，及切邊。其拉深工藝方案如下
採用落料與拉深復合模進行加工，然後再進行切邊修復。
沖壓生產率高，適合於大批量生產，缺點是衝模面積較小，製造複雜，**較高。
一般拉深件，在拉深成形後，工件口周邊不齊，必須進行修邊以達到工件的要求。因此，在按照工件圖樣計算毛坯尺寸時，必須加上修邊餘量後再計算，查表可得：△=1。
表2.1無凸緣圓筒形拉伸的修邊餘量δ
毛坯尺寸計算公式：
18.8mm
式中：d為毛坯直徑
h=h+△
d,h如表2.1圖所示
相對厚度：
所以查表2.2可知不用壓邊圈拉深。
表2.2採用或不採用壓邊圈的條件
計算零件的相對高度有
查表有：當h/d<0.6時，拉深次數n=1
衝裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之間，一般是指雙邊間隙。合理間隙值有乙個相當大的範圍，約為（5%~25%）t。取小間隙利於提高沖件質量，大間隙有利於提高模具的壽命。
衝裁間隙的合理數值應在設計凸模與凹模工作部分尺寸時給予保證，同時在模具裝配時必須保證間隙，沿封閉輪廓線的分布均勻，這樣才能保證取得滿意的效果
查表得拉深模的間隙是指單邊間隙，即。確定間隙的原則是既要考慮板料厚度的公差，又要考慮筒形件口部的增厚現象，根據拉深時是否採用壓邊圈和零件尺寸精度要求合理確定。筒形件拉深時，間隙可按間隙為（1—1.
1）t確定。
本模具單邊間隙值為0.。
衝裁模確定凸凹模加工尺寸的原則：
落料件的尺寸取決於凹模，因此落料模先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。
刃口磨損後沖件尺寸減小，取接近或等於沖件的最大極限尺寸。
在選擇模具製造公差時，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般衝模精度較沖件精度高2~3級。此處取it8
表3.2配合加工時，凸凹模尺寸的計算公式
凹模磨損後落料件尺寸增大，由表3.2得：
式中凹模刃口尺寸，單位為
工件基本尺寸，單位為
工件的公差，本工件公差為0.027
磨損係數。此處
所以凹模的尺寸為：
凸模尺寸為：
拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其製造公差，當工件要求外形尺寸時以凹模尺寸為基準進行計算，即：
出自文獻[1] 式[3.1]
凹模尺寸：
凸模尺寸：
max工件外徑，單位，本工件為
故一般來說，盡可能大些，大的可以降低極限拉深係數，而且可以提高拉深件的質量。
筒形件首次拉深時的凹模圓角半徑可由下式確定：
因本工件為一次拉深成形，所以凸模圓角半徑與零件底部圓角半徑的數值相等。即：。
排樣:排樣是指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。
據零件外形與尺寸,本零件的排樣方法為直排。
排樣時,沖件之間以及沖件與條料側邊之間留下的餘料叫搭邊。用以補償定位誤差,保證衝出合格的沖件,保證條料剛度,便於送料。
表3.3最小工藝搭邊值
故工件間距，側邊距。
條料寬度，當導料板之間（或兩個單邊導料銷）時，條料寬度計算按下式計算：
即：b=18.8+2×1.5=21.8mm
進距h=d+a=18.8+1.5=20.3mm
條料大多由板料剪裁而得，條料寬度一經決定，就可以裁板。板料一般都是長方形的，所以就有縱裁（沿長邊裁，也就是沿展制纖維方向裁）和橫裁（沿短邊裁）兩種方法。因為縱裁裁板次數少，沖壓時調換條料次數少，工人操作方便，生產率高，所以在通常情況下應盡可能縱裁。
排樣圖是排樣設計最終的表達形式，排樣圖是編制沖壓工藝與設計模具的重要工藝檔案。一張完整的模具裝配圖，在其右上角應畫出衝裁件圖及其公差，送料步距及搭邊值。
圖3.1 排樣圖
在沖壓過程中，壓力機除了要克服衝裁力外，往往還需要克服卸料力、推件力、頂件力等壓力。
普通平刃的衝裁模，其衝裁力一般按下式計算： 式[3.4]
式中：衝裁力，單位為
係數要考慮到刃口鈍化，間隙不均勻，材料力學效能與厚度波動等因素而增加的安全係數。常取。
衝裁件周長，單位為
板料厚度，單位為
板料的抗剪強度，單位為，本工件為300mpa。
則本零件的衝裁力為：
卸料力、推件力、頂件力，在實際生產中常用以下經驗公式計算：
式中 、、分別為卸料力、推件力、頂件力係數（0.048、0.05、0.06）其值查表3.4：
表3.4卸料力、推件力及頂件力係數
衝裁力； 梗塞在凹模內的衝裁件或廢料的數目（為凹模直壁洞口的高度，為厚度）
和是選擇卸料裝置和頂件裝置的彈性元件的依據
在計算衝裁所需要的總衝壓力時，應考慮、的影響，
則：計算拉深力的目的是為了合理的選用壓力機和設計拉深模具。總的衝壓力為拉深力與壓邊力之和。
式中拉深力
筒形件的工序直徑，根據料厚中線計算，單位為
材料厚度，單位為mm
材料抗拉強度，本工件為300mpa
係數，此處取1.25
由上式可算出該零件的拉深力：
由2.3知，無需壓邊圈，故無需計算壓邊力
一切對稱衝裁件的壓力中心，均位於其輪廓圖形的幾何中心點上。對於該零件，由圖形可知壓力中心位於圓心上。
首先以衝裁所需的總衝壓力初步選擇壓力機，壓力機的公稱壓力必須大於所計算的總衝壓力。
在確定了模具結構及尺寸以後，還需對所選的壓力機的其它技術引數進行校核，最後才能確定所需的壓力機。
表3.5開式雙柱可傾壓力機技術規格
由表3.5可得，選擇壓力機的型號為j23-3.15 。
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