课程设计报告题目：______Ｕ型件二次拉深模___ ________专业：___09材料成型及控制工程（2）班__________姓名：______ _____________________________导师：____ ____________________________时间：_______2012年6月29日______________________目录1、零件结构2、零件工艺性分析 (4)2.1 零件图的分析 (4)3、零件工艺方案的确定 (5)2.1 排样方案的比较 (5)4、模具设计 (7)3.1 模具类型及结构形式的确定 (7)3.2模具工作部分刃口尺寸及公差 (8)3.3 模具主要零件的设计与选用 (10)3.3.1工作零件的选择 (10)3.3.2卸料零件 (12)3.3.3模架及零件 (12)3.3.4其他支撑零件 (12)3.3.5 模具的装配方法 (13)3.3.6模具冲裁力和压力中心的计算 (14)5、压力机的选用 (15)6、产品的技术与经济特点 (16)7、结语致谢 (16)8、参考文献 (17)序言拉深是利用拉伸模具将平板毛胚压制成各种开口的空心工件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法。
伸模具可以制得筒形、阶梯形、球形、锥形抛物线形等旋转体零件，还可以制成其他非旋转体零件，如果和其他成形工艺压（如胀形、翻边等）复合，还可以制造形状极为复杂的零件。
如汽车车门等，拉深在汽车、航空航天、国防、电器和电子等工业部门以及日用品生产中，都占据相当重要的地位，因此拉深是冷冲压的基本工序之一。
本说明书在设计球形件拉深模具方面，通过分析和计算，详细的叙述了拉深件的加工工艺流程，通过选择相应的标准件和压力机，完成拉深模的实体设计，并且对零件的技术适用性和经济价值进行分析，较为全面的展现出该拉深模具的特点和优点。
本设计中该拉深件的加工简单，技术要求较低，从而降低了生产成本，能够在实际应用中有很高的经济效益。
球形件拉深模课程设计说明书1、零件结构1.1下图所示零件是某产品上的零件，采用的1mm后的优质地摊08钢制成生产批量不大，由于工作需要，须成形出带有弧形边缘的U型体结构，成形后要求零件表面无起皱，无变形。
二次拉伸结构简图2、零件工艺性分析球形结构与的曲面零件，由于在拉深开始时，凸模与毛胚中间部分仅在顶点附近接触，接触处要承受全部的拉深力，将使凸模顶点附近的材料处于双向受拉的应力状态，具有胀形的特点。
另外，在拉深过程中，材料在凸模的外缘部分有很大的一部分被压边圈压住，而这部分材料在平面变成曲面的过程中，在其切向仍要产生相当量的切向压缩变形，又易起皱，这种缺陷对薄料更易产生。
对半球形的拉深，其拉深系数与零件的直径大小无关，是个常数，即：m=d/D=0.71根据拉深系数公式，说明版球形件的拉深均只需要一次，但考虑到拉深件的工作实际，生产中是利用毛胚的相对厚度（100t/D ）作为判断其拉深难度和选定拉深方法的主要依据。
a.当100t/D>3时，不用压边圈即可拉成，但在行程末端要对零件进行整形。
b.当100t/D=0.5~3时，需要采用带压边圈的拉深模或用反向拉深方法。
c.当100t/D<0.5时，需要采用带反拉深法或带有拉深肋的拉深模。
根据拉深前后毛胚与工件表面积不变的原则，根据计算公式：D=/ 4 Ai可求出毛胚直径D（式中Ai拉深零件各部位毛胚面积）。
其中Ai=5652+113.04=5675.04将上述各参数代入公式后，可计算出毛胚直径D为85.7mm。
故毛胚的相对厚度（t/D）*100=1.167根据计算可知，设计的拉深模需要采用压边圈结构或者用反向拉深方法，以防止起皱。
3、零件工艺方案的确定3.1 排样方案的确定基于工件的基本功能、结构特征及由上面的工艺分析可知，采用传统的工艺方案为落料、带压边圈拉深、切边、形长、占用设备时间多，费工费时，不利于企业效益提高。
考虑到零件不大、尺寸要求不高、零件边缘须进行成形翻边，因此可不留取修边余量。
又注意到球形边缘成形方向与R30半径的半球形成形方向相反，如果能制定合理的工艺，对这两种不同的成形方向有效地加以利用，在拉深的过程中便能显著的改善成形性能，经系统分析，决定设计正反拉深复合模，一次性生产出零件，满足产品要求。
根据上面分析，加工工艺方案变为：切割展开料----拉深成球壳零件。
整过零件加工只需要设计一套正反拉深复合模便可完成。
4、模具设计4.1模具类型及结构形式的确定设计的正反拉深复合模结构如上图所示，其中图示左半部分为模具工作初始状态，又半部分为模具加工终止状态。
3.2 模具工作过程模具的工作部分零件主要包括：凸模、凹模、压料板、压边圈、凹凸模、推件块。
模具 它们的结构和尺寸设计，对落料件的尺寸精度和粗糙度都有很大的影响。
凸凹模刃口尺寸计算：由于工件的形状较为复杂，所以凸凹模采用配作法加工。
由文献（1）P43式（3-2）由经验值法确定最小间隙值，冲孔凹模mm t Z 3.031.01.0min =⨯==冲孔时以冲孔凸模为基准,计算凸模刃口尺寸及制造公差,凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸按间隙要求配作,落料时，选凹模为设计基准，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。
由文献（2）p257表3-2公差等级为14级时工件上的尺寸，及文献（1）p48表3-7相应的磨损系数如下表所示冲孔凸模尺寸mm 0025.001.0*4/1575.8)1.075.05.8(A --=⨯+=落料凹模刃口尺寸，，均属于第一类尺寸，及凹模磨损后变大尺寸mm155.00155.00a 69.35)62.05.036(A ++=⨯-=mm 155.00155.00b 19.18)62.05.05.18(A ++=⨯-=mm A c 155.00155.0019.9)62.05.05.9(++=⨯-=mm 155.00155.00d 19.9)62.05.05.9(A ++=⨯-=3.3 模具主要零件的设计与选用3.3.1工作零件的选择1、凸模结构形式如图3-4所示图3-2 拉深凸模结构简图落料凸模的尺寸设计如图，长度设计为L=h1+h2+h3+(15~20mm) mm,其中，h1：凸模固定板厚度，h2：卸料板厚度，L=16+13+18+3=50mm。
凸模材料选用T10A，热处理采用淬火处理使其硬度为HRC24—26，由于凸模截面尺寸足够大，落料件的厚度较小，因此能够保证足够的强度和刚度。
2、凹模凹模选择与冲裁件形状一致的，凹模的厚度H按照以下经验公式来确定：H=ks（大于15）（3-5）式中 s———凹模刃壁间最大的距离（mm）；k———系数，考虑板料厚度的影响。
本设计采用这个计算，凹模厚度L（20到40mm) 本次厚度选用32mm，材料选用T10A，热处理采用淬火处理使其硬度为HRC24—26。
其结构简图如图3-5所示：图3-3 凹模设计简图3.3.2卸料零件本模具无特定意义的卸料零件，由导板导向，同时导板可以起到卸料的作用。
属于刚性卸料。
3.3.3模架及零件1、上、下模座上、下模座直接或间接地安装模具的所有零件，分别与压力机滑块和工作台连接并传递压力，因此，其材料选择采用HT200以保证足够的强度和刚度。
本设计中无标准模架，采用导板导向的模架，其优点是结构简单适用于小型件加工。
根据冲裁件的尺寸大小及凸、凹尺寸，选用上模座尺寸为70mm*70mm*20mm，下模座尺寸为160mm*100mm*25mm。
2、导向装置模架采用导料板导向，导板与凸模采用H7/h6间隙配合；导板尺寸为100mm*30mm*6mm，材料为45钢。
3、定位零件本模具采用定位板定位，利用导正销导正，如图：定位板导正销3.3.4其他支撑零件1、模柄选择旋入式模柄，通过模柄将冲裁模的上模固定在压力机滑块上。
固定端与上模座孔采用H7/m6的过渡配合。
2、凸模固定板选择单凸模固定板，并且固定板与凸模为过渡配合（本设计采用H7/m6），其尺寸为100mm*97mm，厚度选择16mm，安装后将凸模端面与固定板一起磨平。
图3-5 凸模固定板3、垫板垫板的平面形状尺寸与固定板相同，厚度选择6mm，材料选择T8A。
垫板可以通过淬硬，从而避免硬度较低的模座因局部受凸模较大的冲击力而出现凹陷，致使凸模松动的现象3.3.5模具的装配方法（1）首先先装下模部分：1）拿出下模座，安入圆柱销。
2）拿出凹模，使有圆柱销孔的一端朝前，与下模座圆柱销装入。
3）接着从底部装入4颗螺钉4）螺钉各个慢慢锁紧。
（2）接下来就是上模部分的安装：1）拿出上模座，再拿出模柄，用锤子敲入上模座并用圆柱销固定。
2）拿出凸模固定板，再拿出凸模，用锤子把凸模敲入凸模固定板，再用圆柱销定位。
3）把上模座、凸模固定板、垫板用螺钉锁紧。
（3）接下来就是总装配把装好的上模部分、下模部分通过导板把上下部分连接3.3.7模具冲裁力和压力中心的计算一、冲裁力的计算平刃口冲裁模的冲裁力F一般按下式计算：F=Lt bσF———冲裁力（N）L———冲裁周边长度（mm）t———材料厚度bσ———材料抗拉强度（MPa）根据材料为黄铜,，bσ抗拉强度取300MPaF=KLt bσ= 177*2*300=106.2KN二、卸料力的计算一般用下列经验公式计算：卸料力： FX =KXFF———冲裁力查[1](3-11 P57)可知K X=0.02，则：卸料力F X=2.12KN三、推件力FT =n*KT*F n=2，KT=0.05FT=2*0.05*106.2=10.62KN四、该冲裁的总压力为采用刚性卸料装置和下出料方式，则FZ=F+F T =106.2+10.6=117KN 五、冲模压力中心的确定由该图可计算得压力中心为X=5.6mm,Y=18.34. 压力机的选用根据第三章已知条件，模具闭合高度近似为H=155mm。
压力机的行程要保证配料能够放入，冲模的封闭高度应该在压力机的最大装模高度和最小装模高度之间；工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。
按照上述要求，结合工厂实际生产条件，可选用开式压力机。
所选开式压力机参数入：选用J23-16单柱固定台式压力机，并在工作台上配置垫板，其主要工艺参数如下：公称压力：160KN滑块行程：55mm滑块行程次数：120工作台尺寸（前后mm×左右mm）：300 450垫板尺寸（厚度mm）：40最大闭合高度：220mm模柄尺寸：直径30mm，高度64mm5、产品的技术与经济特点从第一章的产品分析来看，拉伸件是所有模具中最简单、实用的零件，由于其本身的结构易于加工制造，因此在生产过程中对专业技术的要求不会太高，有利于降低生产成本，创造更多的经济价值。