编号课程设计说明书题目带凸缘筒的冲压工艺及模具设计二级学院专业班级学生姓名学号指导教师评阅教师时间目录摘要Ⅰ1 绪论 1 1.1 冲压设计概念 1 1.2 冲压设计的基本内容 1 1.3 冲压设计的一般工作程序 1 1.4 意义 21.5 设计题目 22 带凸缘的工艺分析设计 2 2.1 冲压产品冲裁工艺分析 22.1.1 产品结构形状分析 22.1.2 产品尺寸精度、断面质量分析 3 2.2 产品拉深工艺分析 3 2.3 计算模具压力中心 4 3工艺方案的确定及工艺计算 43.1 工艺方案分析 4 3.2 拉深部分主要工艺参数的计算 53.3排样 74.二次拉深工序计算 8 4.1凸凹模工作尺寸 84.2计算拉压力 85 .模具的总体设计 8 5.1 模具的总装图 8 5.2拉深凸模和凹模的外形尺寸 9 5.3上模座与下模座及导柱导套的选用 10 5.4 模柄的选择 11 5.5 垫板、托板及打板的选择 11 5.6 压边圈 125.7 打杆的选择 13 5.8卸料螺钉、螺钉及销钉的选择 135.9限位柱的选择 146.总结与展望 14 6.1 总结 14 6.2 展望 14 参考文献 151.绪论1.1 冲压设计概念随着冲压技术的不断进步和冲压生产的迅速发展，对冲压设计工作提出了愈来愈高的要求。

冲压设计是一项技术性很强的工作，其设计过程是实质上是再创造的的劳动过程。

冲压设计质量的优劣，不仅直接影响冲压产品的质量、成本及生产效率，而且也影响着冲压生产的组织与管理。

因此，冲压设计工作不仅要求设计人员具有较好的理论基础、丰富的实践经验、熟练的设计技能和认真负责的态度，而且还要求设计人员能在不断积累总结设计经验的基础上，及时获取最新的科学技术知识，尽快掌握现代化的设计手段。

只有这样，冲压设计工作才能适应工业生产迅速发展的需要。

1.2 冲压设计的基本内容冲压设计包括工艺设计和模具设计两方面内容。

冲压工艺设计是针对给定的产品图样，根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件，从对产品零件图的冲压工艺分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案，最后编写出冲压工艺卡片的综合性的分析、计算、设计过程。

冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程，在认真考虑毛柸的定位、出件、废料排除诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后，构思出与冲压设备相适应的模具总体结构，然后绘制出模具总体装配图和所有非标准零件图的整个绘图设计过程。

1.3 冲压设计的一般工作程序在实际生产中，冲压件的形状、尺寸及其精度要求各异，且具体生产条件也不尽相同，这常给开始从事冲压设计的人员带来一定困难。

从另一方面看，只要遵循冲压变形的基本规律，搞清楚冲压基本工序的各自变形特点，尽管冲压件的形状、尺寸及精度要求不同，冲压设计的基本原则与方法则还是大同小异的。

一般情况下按以下工作程序进行：（1）搜集冲压设计必要的原始资料；（2）分析产品零件图的冲压工艺性；（3）确定冲压工艺方案；（4）确定模具类型；（5）选择冲压设备；（6）编写冲压工艺过程卡；（7）重新审查产品零件图和冲压工艺过程卡；（8）进行模具的总体设计；（9）进行模具的主要零部件设计；（10）绘制模具总装配图和零件图；（11）编写模具设计计算说明书。

1.4 意义（1）帮助我们具体运用和巩固《模具设计与制造》课程及相关的理论知识，了解设计冲压模的一般程序。

（2）使我们能够熟练的运用有关技术资料，如《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》及其他有关规范的等。

（3）训练我们初步设计冷冲压模具的能力，为以后的毕业设计做准备，以及以后的工作打下初步的基础。

（4）增强我们的画图和构思的能力，以及对画图软件（如CAD）的灵活掌握与运用。

1.5 设计题目本次专业课程设计的题目是课程设计的题目是——带凸缘筒的冲压工艺及模具设计。

包括：画出冲压工件图；进行工件的冲压成形工艺设计，画出工艺卡；进行模具结构设计，画出装配图及模具非标准件零件图，得到完整模图纸；完成设计说明书。

（画图过程均由画图软件CAD完成）2.带凸缘筒的工艺分析2.1 冲压产品冲裁工艺分析2.1.1 产品结构形状分析图2.1 制件图由图2.1可知，产品为圆形落料、筒形拉深件。

产品形状结构比较简单，且对称，无狭槽、尖角，满足冲裁要求。

2.1.2 产品尺寸精度、断面质量分析1.尺寸精度任务书对冲件的技术要求为制件表面不得有划伤，无其它特殊要求，故定为IT14级。

2.冲裁件断面质量因为一般用普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.5～3.2m ，毛刺允许高度为0.05～0.1mm；本产品在断面粗糙度上没有太严格的要求，单要求孔及轮廓边缘无毛刺，所以只要模具精度达到一定要求，在冲裁后加修整工序，冲裁件断面的质量就可以保证。

3.产品材料分析本设计的产品材料为08，本设计的产品材料为08，属优质有色金属材料，其力学性能是强度、硬度低而塑性较好，非常适合冲裁加工。

另外产品对于厚度与表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的产品表面质量和厚度公差就可以保证经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。

2.2 产品拉深工艺分析1.根据产品图样，本次所给工件为“窄凸缘筒形件”，是严格的回转对称零件。

图上未标注公差等级，取为IT14级。

工件要求表面不划伤，技术要求较低。

所使用的材料为08A ，是冲压常用材料。

查“冲压设计手册”得：材料的抗剪强度 MP 294=τ抗拉强度 MP b 392=σ2.拉深件的圆角半径要求拉深件底部圆角半径应满足t r p ≥，一般取t )5-3(r p =；凸缘圆角半径t r d 2≥,而本要求mm r mm r d p 3,3==满足要求，不需要整形工序3. 拉伸件各部分尺寸比例要适当，拉伸件高度不宜太大，一般控制在d h 2≤ 拉伸件凸缘宽度不宜太宽，一般控制在如下范围：t d d t d 2512+≤≤+凸本设计中：mm d mm t mm d mm h 32,5.1,5.21,60====凸mm t d 5.3912=+，mm t d 5925=+工件不满足尺寸比例要求，但制件结构不允许修改，故用压边圈防止起皱和移位。

4. 拉深件的尺寸精度一般情况下，拉深件的精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级，本工件的精度等级为IT14级，满足拉深加工的精度要求。

2.3 计算模具压力中心由于该零件完全对称于相互垂直大大两条多层次线，所以模具的压力中心在几何图形的狭槽点上。

3.工艺方案的确定及工艺计算3.1 工艺方案分析该工件包括落料、拉深、切边三个基本工序，可以选下工艺方案：方案：落料+拉深复合，后拉深二，三次拉深，切边，采用复合模+单工序。

分析：只需四副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，成本较低。

3.2 拉深部分主要工艺参数的计算拉深件底部圆角半径应满足t r p ≥，一般取t )5-3(r p =；凸缘圆角半径t r d 2≥,而本要求mm r mm r d p 3,3==满足要求，不需要整形工序拉伸件各部分尺寸比例要适当，拉伸件高度不宜太大，一般控制在d h 2≤ 拉伸件凸缘宽度不宜太宽，一般控制在如下范围：t d d t d 2512+≤≤+凸本设计中：mm d mm t mm d mm h 32,5.1,5.21,60====凸mm t d 5.3912=+，mm t d 5925=+工件不满足尺寸比例要求，但制件结构不允许修改，故用压边圈防止起皱和移位计算步骤（1）修边余量 查表得5.15.2132==d d F ，取mm 52.=δ 实际外径为mm 37)25.232(d =⨯+=凸（2）毛坯直径 )(56.0)(72.14d 2122212r r d r r dH D --+-+=凸 5.21)75.375.3(72.1-5.585.214372⨯+⨯⨯⨯+=79mm mm 25.78≈=（3）能否一次拉出 相对拉伸高度72.25.215.58==d h 相对直径72.15.2137d ==d 凸 相对厚度%90.1795.1==D t 总的拉深系数27.0795.21===D d m 总 查表得72.248.011=<=dh d h ，27.045.01=>=总m m ，故零件一次拉不出来（4）确定各工序拉深系数查表得：776.0,73.0,48.0321===m m mmm D m d 9.377948.011=⨯=⨯=mm d m d 7.279.3773.0122=⨯=⨯=mm d m d 5.217.27776.0233=⨯=⨯=（5）确定圆角半径 t d D r d ⋅-=)(8.0)1()8.0~6.0(-=n d dn r rd p r r )1~7.0(=取mm r mm r p d 5.5,711==mm r mm r p d 5.4,5.422==mm r mm r p d 3,333==（6）确定拉伸高度首次拉深)32.0(43.0)(25.01111111r d d r d Dk h ++-= mm 5.3425.632.09.379.3725.643.09.37-9.37797925.0≈⨯++⨯=）（）（ mm t h H 25.3575.05.34211=+=+=第二次拉深)32.0(43.0)(25.022222212r d d r d k Dk h ++-= 8.5125.532.07.277.2725.543.07.27-27.737.99.37797925.0≈⨯++⨯⨯=）（）（ mm H 55.5275.08.512=+=第三次拉深mm H 603=3.3排样制件的毛坯为简单的圆形件，而且尺寸比较小，考虑到操作方便，宜采用单排。

mm t 5.1=查表得搭边数值 0.1,2.1==b a进距 790.178=+=+=b D S条料宽度 4.804.2782=+=+=a D B条料规格选用 18009005.1⨯⨯采用纵排：裁板条数 m m B B n 6.15114.809001条余总===每条个数 mm S b L n 6122790.118002个余=-=-= 没板总个数 242221121=⨯=⋅=n n n 总板的材料利用率 %4.71%1001800900784242%100422=⨯⨯⨯⨯=⨯⋅=ππη总总总B L D n4.二次拉深工序计算4.1凸凹模工作尺寸标准尺寸052.0-2.29φ凹）（凹δ+∆-=075.0D D 0275.0凸）（凸δ--∆-=C D D查表得，05.0=凹δ，03.0=凸δ65.11.1==t C05.0005.0081.2852.075.02.29++=⨯-=）（凹D 003.0003.051.2565.1252.075.02.29--=⨯-⨯-=）（凸D4.2计算拉压力拉伸力：22k t d F b σπ=拉深52.04005.17.2714.3⨯⨯⨯⨯=N27137= 其中，查表得52.02=k压边圈不做压边用，无压边力，选用压力机J23-105 .模具的总体设计5.1 模具的总装图模具的总装图如下图所示拉深模具在压力机上拉深，坯料用压边圈的上的限位柱定位，模具采用倒装结构，出件时用打板推出。