1、毕业设计题目：座子拉深成型工艺与模具设计零件名称：座子生产批量：大批量材 料：08 酸洗钢板零件简图：如图所示座子 设计步骤按如下程序进行(一)分析零件的工艺性这是一个不带底的阶梯形零件，其尺寸精度、各处的圆角半径均符合拉深工艺要求。该零件形状比较简单，可以采用：落料一拉深成二阶形阶梯件和底部冲孔一翻边的方案加工。但是能否一次翻边达到零件所要求的高度，需要进行计算。1. 翻边工序计算一次翻边所能达到的高度：按相关表 取极限翻边系数 K 最小=0.68由相应公式计算得：H 最大 =D/2(1-K 最小 )+0.43r+0.72=56/2(1-0.68)+0.43*8+0.72*1.5=13.48
2、(mm)而零件的第三阶高度 H=21.5H 最大=13.48 。由此可知一次翻边不能达到零件高度要求，需要采用拉深成三阶形阶梯件并冲底孔，然后再翻边。第三阶高度应该为多少，需要几次拉深，还需继续分析计算。计算冲底孔后的翻边高度 h（见右图）：取极限翻边系数 K 最小=0.68拉深凸模圆角半径取 r 凸=2=3mm由相关公式得翻边所能达到的最大高度：拉深后翻边h 最大 =D/2(1-K 最小 )+0.57r 凸=56/2（1-0.68）+0.57*3=10.67（mm）取翻边高度 h=10(mm) 计算冲底孔直径 d:d=D+1.14r 凸-2h=56+1.143-210=39.42(mm)实际
3、采用 39mm。计算需用拉深拉出的第三阶高度 hh=H-h+r 凸+=21.5-10+3+1.5=16（mm）根据上述分析计算可以画出翻边前需拉深成的半成品图，如图 1 所示。2.拉深工序计算图 1 所示的阶梯形半成品需要几次拉深，各次拉深后的半成品尺寸如何，需进行如下拉深工艺计算。计算毛坯直径及相对厚度：先作出计算毛坯分析图，如图 2 所示。为了计算方便，先按分析图中所示尺寸，根据弯曲毛坯展开长度计算方法求出中性层母线的各段长度并将计算数据列于表 1 中。图 1 翻边前半成品形状图 2 计算毛坯分析图表 1 毛料计算附表（mm）序 号 l r lr 序 号 l r lr1 17 79.25
4、1374.25 6 13.75 31.17 428.592 6.67 77.71 518.33 7 2 28 563 10.428 70.184 731.88 8 5.89 26.64 156.674 28.37 55.104 1563.3 9 24.25 12.13 293.435 5.25 39.375 206.72 lr=5302.17根据公式计算得毛坯直径：计算相对厚度：/D*100=1.5/206*100=0.72确定拉深次数：根据 h/dn=54.5/57.5=0.95/D*100=0.72查相关表得拉深次数为 2，故一次不能拉成。计算第一次拉深工序尺寸：为了计算第一次拉深工序尺寸
5、，需利用等面积法，即第二次拉深后的面积和拉深前参与变形的面积相等，求出第一次拉深工序的直径和深度。由于参与第二次拉深变形的区域是从图 2-30 中的 L5 开始，因此以 L5 开始计算面积，并求出相应的直径。/D*100=0.72查相应表 和第二次拉深系数 m2=0.76因此，第一次应拉成的第二阶直径.（）为了确保第二次拉深质量，充分发挥板料在第一次拉深变形中的塑性潜力，实际定为：d=72mm按照公式（4-7c）求得：h=0.25/72(96.62-842)+0.86*4.75=11(mm) 这样就可以画出第一次拉深工序图，如图 3 所示。上述计算是否正确，即第一次能否由 206 的平板毛坯拉
6、深成图 3 所示的半成品，需进行核算。阶梯形零件 ，能否一次拉成，可以用下述近似方法判断，即求出零件的高度与最小直径之比 h/dn，再按圆筒形零件拉深许可相对高度表（相应表）查得其拉深次数，如拉深次数为 1，则可一次拉成。h=51, dn=72, h/dn=0.70, /D100=72，查相关表提拉深次数为 1，说明图 2-31 所示半成品可以由平板毛坯一次拉成。(二)确定工艺方案通过上述分析计算可以得出该零件的正确工艺方案是：落料；第一次拉深；第二次拉深、冲孔；第四道工序为翻边，达到零件形状和尺寸要求。共计四道工序。现在以第一次拉深模为例继续介绍设计过程。(三)进行必要的计算1.计算总拉深力
7、根据相对厚度 /D100=0.27，按照公式判断要使用压边圈按照公式计算得到拉深力为：P=d1bK1=3.14158.51.54500.91=300000(N)压边力为：Q=/4D 2-(d1-2r 凹 )2q=/42052-(160+2*8) 22.5=22000(N)式中 q 的值按相应表 选取为 2.5N/mm总拉深力 P 总=P+Q=300000+22000=322000(N)图 3 第一次拉深工序图 图 4 模具结构草图2.工作部分尺寸计算该工件要求外形尺寸，因此以凹模为基准间隙取在凸模上。单边间隙 Z=1.1=2.55（mm）凹模尺寸按公式（4-33a）得：D 凹=（D-0.75
8、）+ 凹=（160-0.750.5）+0.10=159.6+0.10（mm）式中 凹见表凸模尺寸按公式得：D 凹=（D-0.75 2Z）_ 凸=（160-0。750.522.55）_0.07=156.3 _0.07（mm）式中 凸见表圆角处的尺寸，经分析，若该处是以凸模成形，则以凸模为基准，间隙取在凹模上；若是以凹模成形，则以凹模为基准，间隙取在凸模上。(四) 模具总体设计勾画的模具草图，如图 4 所示。初算模具闭合高度：H 模=272.5（mm）外轮廓尺寸估算为 420（mm）(五)模具主要零部件设计该模具的零件比较简单，可以在绘制总图时，边绘边设计。(六)选定设备本工件的拉深力较小，仅有
9、322000N，但要求压力机行程应满足： S2.5 h工件=145（mm）,同时考虑到压边要使用气垫，所以实际生产中选用有气垫的3150000N 闭式单点压力机。其主要技术规格为：公称压力 3150000N滑块行程 400mm连杆调节量 250mm最大装模高度 500mm工作台尺寸 11201120 mm(七) 绘制模具总图模具总图，如图 5 所示图 5 座子拉深模（第一次）1-上模座 2-内六角螺钉 3-内六角螺钉 4-顶杆 5-模柄 6-圆柱销 7-凹模与推件板8-凹模 9-凸模 10-卸料板 11-顶杆 12-下模座表 2 零件明细表序 号 名 称 数 量材 料 热 处 理1 上 模 座 1 HT2002 内六角螺钉 M1270 10 45 HRC40453 内六角螺钉 M1225 6 45 HRC40454 顶 杆 1 45 HRC40455 模 柄 1 Q235(A5)6 圆柱销 12n6100 2 45 HRC40457 凹模与推件板 1 T8A HRC56608 凹 模 1 T8A HRC56609 凸 模 1 T8A HRC566010 卸 料 板 1 Q235(A3)11 顶 杆 4 45 HRC404512 下模座 1 HT200
