冲压模具设计带凸缘圆筒件

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1、带凸缘圆筒拉深模设计班级：姓名：学号：日期：前言冷冲压模具的设计与制造一材料的塑性变形理论为基础，综合了塑性力学、机械力学、机械原理与设计、机械设计制造工艺等多学科的应用，是一门理论性和应用性很强的课程。围绕冷冲模设计，前向有冲压工艺，后有制造工艺，在数字化技术应用高度发展的今天，冷冲模开发的三个层面已经高度集成，紧密融合在一起。通过冷冲压的理论学习，然后再将理论知识用于实际中，不仅有助于理论知识的消化吸收，也可以提高自身的工程能力。为此，进行必要的冷冲模的课程设计很有必要。结合所学到的理论知识和自身掌握的情况，特以带凸缘的圆筒件来设计冷冲压模具。

2、此制件结构简单，容易上手学习，并且涵盖了所学的知识点，是一个很好的设计素材。本设计大致分为三个部分，一是制件及模具的参数确定，一是模具的结构设计，一是制件的成形分析。I目录前言I一制件工艺分析11.1制件分析11.2坯料直径确定11.3拉深成型次数计算11.4凸凹模圆角半径计算11.5拉深深度计算11.6拉深力的计算11.7凸凹模间隙计算11.8凸凹模工件尺寸计算11.8.1凸凹模计算公式11.8.2公差确定11.9凸模通气尺寸1二拉深模结构设计12.1拉深凸凹模结构12.2模具总体结构的设计1三Dynaform软件仿真分析13.1网格划分13.2

3、毛坯轮廓线计算13.3制件厚度分析13.4主应力分布13.5制件成形情况1总结1参考文献1附表1拉深模设计一制件工艺分析1.1制件分析所选的制件为带凸缘圆筒件，剖视图如下，厚度为2mm，材料为08钢。图1带凸缘圆筒件此带凸缘圆筒件为旋转体，壁厚为2mm，整个结构尺寸较小，适合冲压成型。底部外直径为42mm，筒深大约为60mm,材料为08钢，拉深性能较好，适合于拉伸成型。1.2坯料直径确定根据表1以及图1计算得到坯料的直径大约为124mm.其中，d1=32mm，d2=40mm，d3=52mm，d4=80mm，h=50mm，H=60mm，r1=6mm，

4、r2=4mm。21拉深模设计表1坯料直径计算公式1.3拉深成型次数计算根据冷冲模设计手册，确定制件的拉深成型次数。已知，t=2mm，D=124mm，t/D*100%=1.6%（通过附表4.11，1.6介于1.5到2.0之间，不需要压边圈）,查表2，可知各次的拉深系数介于坯料相对厚度为1.5到2.0之间，又=，===0.32，不能满足一次拉深的要求。通过尝试的方法，确定各次的拉深系数，最终确定出=***,依次为0.6、0.77、0.83、0.84，一共需要4次拉深，满足要求。可知，第一次拉深后，=0.6*124=74.4mm；第二次拉深后，=0.77

5、*74.4=57.29mm；第三次拉深后，=0.83*57.29=47.55mm；最后依次拉深后，=d=0.84*47.55=40mm。表2圆筒件不使用压料圈时的极限拉伸系数（适合08钢）21拉深模设计1.4凸凹模圆角半径计算凹模圆角半径=0.8，凸模圆角半径=(0.6～1.0)。第一次拉深所需的凹凸模半径分别为=0.8*=7.9mm≈21拉深模设计8mm，=08*8=6.4mm。以后所用的凸凹模半径适当的减少至最后依次拉深所需的4mm和6mm。1.5拉深深度计算各次拉深深度的计算公式为=(-)+0.43(+)+(-)，则第一次的拉深深度为=(-)

6、+0.43*(6.4+8)+(-)=39.3mm。可知，第一次拉深的最大相对高度==0.52，查附表4.9，0.750.52，满足设计的要求，可以继续设计此后的各次拉深深度。根据以上步骤，并且不断调整凸凹模半径，以后的拉深深度分别为10mm、6mm，最后根据剩余量得到最后一次的拉深深度。1.6拉深力的计算总的冲压力是拉深力与压边力之和，此制件没有采用压边圈，没有压边力，即冲压力为拉深力大小，已知凸缘相对直径为=1.67，由附表4.19，可知拉深力为=t，其中为材料的抗拉强度，08钢的抗拉强度为400MPa，为筒形件第一次拉深时的系数，查附表4.22

7、可知=0.75，则=3.14*74.4*2*0.75*400=140169.6N。21拉深模设计1.7凸凹模间隙计算拉深模间隙Z/2（单面）一般比毛坯厚度略大一点，其值按以下公式Z/2=+ct，其中c为间隙系数，由附表4.31查得为0.5，=t+，为板料的正偏差，查附表4.32，板料正偏差为0.2mm，计算得到Z=6.4mm，单面为3.2mm。1.8凸凹模工件尺寸计算1.8.1凸凹模计算公式确定凸凹模工作部分尺寸时，应该考虑模具的磨损情况和拉深件的弹复，其尺寸只能在最后一次的工序中加以考虑。对最后一道工序的拉深模，其凸凹模的尺寸及其公差按工件尺寸标

8、注方式的不同，由附表4.33所列的公式来进行计算。为了简洁，便于计算，第一次的凸凹模尺寸也按此公式来计算。21拉深模设计1