塑料模具课程设计文本格式.docx
课程设计说明书设计题目有凸缘筒形件的多次拉伸模课程名称模具设计学院材料科学与工程学院专业年级高分子材料与工程2002级1班学生陈志博2005年12月23Ha）工件图b）第一次拉深c）第二次拉深d）第三次拉深e）第四次拉深/1批注Izh1:标题字体：小三加租一批注Zh2):正文字体：小四府凸缘圆筒形件的多次拉深树,产批量：中批量I材料:08钢材料厚度：1.5mm设计步骤：1.拉深件的工艺分析此工件为有凸缘圆筒形件，要求外形尺寸，没有厚度不变的要求。此工件的形状满足拉深工艺要求，可用拉深工序加工。各圆角r=3N2t,满足拉深对圆对半径的要求。为IT13级，满足拉深工序对工件的公差等级的要求。20钢拉深性能良好。此零件的拉深次数可有下列工序计算来确定。(1)计算毛坯尺寸如图11所示，d1,=76mm,d=(3O-1.5)mm=28.5mm,由凸缘的相对直76mm28.5mm2.7,查表得，h=2mm由表序号4中得有凸缘圆筒形件的毛坏直径：D=-1.72(r1+r2)d-0.56(rj2-2)+4将d/、=76+2A1i=(76+4)mm=80mm,r1=r2=3+t/2=(3+1.5/2)mm=3.75mm,d=(30-1.5)mm=28.5mm,H=(60-1.5)mm=58.5mm代入上式中，得毛坯的直径为：D=802-1.72×2×3.75×28.5+4×28.5×58.5mm=113mm(2)判断能否次拉深成工件总的拉深因数ig=d/D=28.5mm113mm=().25o工件总的拉深相对高度H/d=58.5mm28.5mm=2.05。由d1d=80mm285mm=2.8,tD×IOO=1.5mm113mm×100=1.33查表得，有凸缘圆筒形件第一次拉深的最小拉深因数m1=0.35；由表得，有凸缘圆筒形件第一次拉深的最大相对高度hd=0.20,由于m息VmiHd>h1d1,故此工件不能一次拉出。(3)试制定首次拉深因数取首次ddhd=1.1查表得，m1=O.53,而第一次拉取因数m=dJD,则第一次拉深的半成品直径为d=mID=0.53X113mm=59.89mm(调整为61mm)。第一次拉深的凹模圆角半径用式fu,1=0,8(D-d1)t将D=113mm,d1=61mm,t=1.5mm代入上式，得凹模的圆角半径rM=0.8(113-61)×15mm=7.1mm,贝IJr1=rp1+t2=(7.1+1.5/2)mm=7.85un,tr1=0.8mm,并取reu=rpn,贝Jr2=r=8mm,艮据工件圆角重新调整凸、凹模的圆角，取为rpn=r凹=8T.5/2=7.25mm。为了以后的拉深不使已拉深好的凸缘变形，第一次拉深要将坯料多拉入凹模所需要的5%,则需对坯料作相应得放大。过程如下：第一次拉深的半成品，其凸缘的圆形而积A环，由表中公式求得：A坏-(d+2r1)2J将dc,=80mm,d=61mm,=8mm代入上式，贝J:A坏=-j802-(61+2×8)2m=471×-jw工件的面积应等于毛坯的面积。由表中公式求得：A,*t=D2=×1132mm2=12769×-mm21件444被拉入凹模的面积应等于：A"i=A工作-A环-12298×jmm2若多拉入5%的料进入凹模，则被拉入凹模的面积为1.05411=12913×mm2,使扩大的毛坯面积为：A环=1.05Am+A环=12913x+471Xtmm2=13384×-mm2故扩大后的坯料直径为：=13384mm=116mm由式可求得半成品的高度，因圆角半径力=j，则0OSHn=-=-(D-d)+0.43(r1+r,)tjn将D.=116mm,d凸=8OnTr,d=61mm,r=4=8mm代入上式，得第一次拉深的高度为:n2SH1=（1162-802）mm+0.43x2x8mm=36mm161工件的第一次相对高度（M/4）工件=36刖/61加=059o由表查得有凸缘圆简形件第一次拉深的最大高度=0.65o因为（HJdI）H作<hjdj所以第次拉深直径施VWn选择合理。（4）确定拉深次数由于有凸缘件在以后各次拉深中的拉深因数可由表选取，且取值应略大些。根据毛坯的相对厚度（。）X1Oo=（116WMXIoO=I.3,由表的取值为m2=0-77,/H3=0.80n4=0.82,w5=0.85。各次拉深时半成品的直径为：J2=n2J1=0.77×6Iwzm=46.97?K调整98mm）d3=m3d2=0.8X48=38.4ww（调整为39mm）J4=m4d3=0.82*39"=31.98"（调整为32.54门】01）d5=W5J4=0.85X32.5=27.625加”<28.5Wn选定ds为工件的直径28.5mmo以后各次的凹模圆角半径（0.60.8）他（Z1第二次拉深的凹模圆角半径2=°6×7.254.3mm,rft2=4.3mm。则第二次拉深的工件尺寸为r=43mm+1.525mm。同理，第三次拉深的模具圆角半径、=13=325mm,工件的尺寸为r=4mm第四次拉深的模具圆角半径54=r%=325mm,半成品的圆角半径取为4mmo最后一次拉深，凸、凹模的圆角半径应取工件的圆角半径值，即5$=rujj3mo第二次拉深时，多拉3%的材料，第一次余下2%的材料返到凸缘上。A=-d71-(d,+2r,)2=-×802-(48+2×5)2Jmm2=-×(802-582)mm2444=3036×-mmA凹=A作一A环=-D2-A环=×1132mm2-3036×-jmm2=9733x?mmAp1.03×AjA环=Auj+A环=1OO25×-mm24=13061×-mm24D=J306Imm=114mm则第二次拉深时半成品的高度为：()TSH,=-(D'2-)+0.43×2r,=d2n95(1142-842)nn+0.43×2×Snun=39mm48第三次多拉入1.5%的材料，求得毛坯直径为D=I13.6mm,则第三次拉深时半成品的高度为：Hy=y(D2-)+0.43×2=(113.62-802)mw+0.43×2×4zwh=53/wm"s=H1作=58.5mm'半成品的外形总高用Hn+1.5mm,分别为：h1=37.5mm,h2=4O.5nvn,h3=46.5nn,h4=54.5",4=60，小。2 .确定工艺方案第一步是落料，然后进行五次拉深。每次拉深都有余料返回凸缘，为了去掉筒壁上的压痕和凸缘上的波纹，须加一次整形工序。最后是修边。3 .进行必要的计算(1)计算压边力、拉深力1)由公式计算第一次拉深的压边力为：%=夕_(4+2晌尸P=1162-(61÷2×8)2Pwn2*3MPa=1770ON以后各次的压边力为:Fq1=-j(J12Y)P=(2-482)mm2×3MPa=33OO%=?0Y)P=?(48?-39?)mn2X3MPa=1800/VFq3=?(蝠-)p=j(392-32.52)×3MPa=I1OoNFo.=-(</；Y)P=32.52-28.5?)"加又3MPd=600N442)拉深力按式计算。F=Kdtb由表查处因数K。4_6mnD113nun=0.54,K1=I.0048613948»Wi0.79./C2=0.82=0.81,AT3=0.76=0.83,K4=0.760.88,K5=0.64J4_32.5nrnd339mm32.5mmci,28.5则各次拉深力为：Fi=(1×3.14×61×1,5×440)=126400VF2=(0.82×3.14×48×15×440)N=81600/V居=(0.78×3.14×39×1.5×440)N=630OoNF1=(0.76×3.14×32.5×1.5×44O)N=51200NFi=(0.64×3.14×28.5×1.5×44O)N=378OON3)按式计算压力机公称压力。14(F+Fo)代入各次的压边力、拉深力，得：200kN,120kN,91kN,73kN,Ffi554kN(2)模具工作部分尺寸的计算1)拉深模的间隙。Z/2=Z2/2=Z3/2=1.2/=1.2×1.5mm=1.8znw,Z4/2=1.k=1.1×1.5mm=1.65mnZ5/2=1.05×15mm=1.575wm<>因此各次拉深间隙为：Z1=3.6nn,Z23.6nDn,Z4=33rD,Z5=3.15ww?2)拉深模的圆角半径如下：=1=(8-0.75)mm=7.25mm12=2=(50.75)mm=4.25mm3=3=%属=4=(4-0.75)mm=3.25mmr5f5=11工作=3mm3)凸凹模工作部分的尺寸和公差。前四次；拉深以凹模为基准，模具的制造公差按ITIO级选取，由式计算出各次凹模的尺寸为：%=62.5*1"，。/、=49.5对加Di1j=40.5；°'wot?,Drfj=34J0,由式计算出各次凸模的尺寸为：Dp1=58.9%J2"，幺=45.9?(HmmDpi=36.9幻"叽£)八=3O.7o1mm第五次拉深是最后一次拉深，由于要求外形尺寸，因此以凹模为设计基准,模具按IT8级选取公差。由式计算出模具的尺寸为：DdS=(DmaX一°75A)/-=(30-0.75X0.3)f用7Dy(Dmax-0.75-Z5)=(300.75x0.3-3.15)?OmW桁=26.405,回加4)确定凸模的通气孔。由表查得凸模的通气孔直径为。5。模具图:I-挡环2、10、M-螺钉3-模柄4-上模座5-导套6-凹模7-打杆8-打板9-压边圈I1-限位套12-导柱13-凸模15一下模座16-顶件杆17-销钉4.模具的总体设计说明：五次拉深模具都是在单动压力机上拉深，采用标准后座模架，压力圈是通过顶件杆由气垫来压边的，气垫的压边提供的压边力恒定，是较为理想的弹性压边装置。由限位圈来防止压边圈被顶出，尽量减小压边面积，以增大单位压边力。模具仍为倒装结构，由打杆顶出。
