拖拉机轮圈落料和首次拉深模设计

这是一个有底的且带锥形阶梯的阶梯型壳形零件,大端跟小端的直径相差较大，在其底部有两条对称的加强筋和均布的18个直径为 Φ13mm的孔，结构比较复杂，但其高度不大，零件的尺寸精度也不高，零件壁厚为3mm、没有壁厚均匀的要求，材料为Q235 钢板，各处的圆角半径见上图，经分析，该零件各处的圆角半径，材料性能及尺寸精度符合拉深工艺的各项要求，可以用拉深的方法来完成零件壳形部分的成型，再利用冲孔，切边来完成零件的加工。 [资料来源：www.THINK58.com]

根据工件的加工工艺分析，初步拟定零件按如下的步骤来完成加工：
落料——拉深——冲孔——切边 [资料来源：THINK58.com]

根据带锥形阶梯的阶梯形零件的工艺性要求，零件的阶梯形部分不能一次拉深成形，应该先拉深其大端直径的阶梯部分，接着拉深其锥形阶梯部分，最后拉深其小端直径的阶梯部分。 [版权所有：http://think58.com]

因为零件的加工工序比较多，如果利用单工序模，则所需的模具比较多，模具的设计、生产成本比较高，再者该零件为大批量生产，如果用单工序模则零件的生产成本会比较高，零件的生产效率也比较底，但是如果采用复合模或者级进模，则模具的设计和加工难度大，模具的维修也会比较麻烦，但是零件的生产效率会较单工序模成倍的提高，零件的生产成本也会在此因素下大副的降低。 [版权所有：http://think58.com]

综合考虑到模具的生产成本和加工难易，零件的生产批量及生产效率，为了使产品所获得的经济效率最高，决定将落料和大端直径阶梯拉深成形这两道工序复合，利用一副模具完成（落料、拉深复合模）；小端直径阶梯和其底部的加强筋这两道工序复合，利用一副模具完成（拉深、成形复合模）；零件的锥形阶梯部分利用一副模具完成（拉深模）；零件底部中心的Φ100的孔及均布的18个Φ13的小孔部分利用一副模具来完成（冲孔模）还可顺便完成零件的整形；零件的修边工作（即13+1.0尺寸的保证）则利用后续机械加工来保证。 [来源：http://www.think58.com]

综上所叙，决定用三副模具来完成此零件的落料、拉深工序和一副模具来完成零件的冲孔工序，加上修边工序，总共需5道工序来完成该零件的加工。

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一、设计题目
冷冲压模具设计（湖南Y12型拖拉机轮圈落料和首次拉深模设计）。
二、原始数据
1、冲压件零件图（包括零件尺寸、精度、材料等）。
2、生产批量为大批大量。
三、设计要求
1、在保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时，力求降低生产成本，模具的使用寿命长。
2、设计的冷冲模必须保证操作安全、方便。
3、冲模零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理。
4、便于搬运、安装、紧固到冲床上并且方便、可靠。
5、在保证模具强度的前提下，注意外形美观，各部分比例协调。
四、设计图纸
模具总装配图一张。
全部的模具零件图纸（其中要求至少有一张电脑绘图）。
五、设计说明书
1、资料数据充分，并且要标明数据出处。
2、计算过程详细、完全。
3、公式的字母含义应标明，有时候还要标注公式的出处。
4、内容条理清楚，按步骤书写。
5、说明书要求用计算机打印出来。
六、自选一个重要的模具零件编制其工艺加工路线。 [资料来源：http://THINK58.com]

目      录
引  言……………………………………………………………………………… 2
毕业设计任务书…………………………………………………………………… 3
毕业设计指导书…………………………………………………………………… 4
设计说明书………………………………………………………………………… 8
一、设计课题……………………………………………………………………… 8
二、设计过程……………………………………………………………………… 9
（一）、零件的工艺性分析  …………………………………………………… 9
（二）、工件的毛坯面积的计算 ……………………………………………… 10
（三）、第一工序件尺寸计算 ………………………………………………… 12

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（四）、落料与首次拉深模设计程序 ………………………………………… 13
         ⒈ 工序件的工艺分析……………………………………………………… 13
         ⒉ 工序件工艺方案的确定………………………………………………… 14
         ⒊ 排  样…………………………………………………………………… 15
⒋ 模具的压力中心的确定………………………………………………… 15
         ⒌ 冲压设备的选择………………………………………………………… 15
            5.1 落料力的计算……………………………………………………… 15
            5.2 拉深力的计算……………………………………………………… 16
            5.3 压边力的计算……………………………………………………… 16
         ⒍ 主要工作部分尺寸的计算……………………………………………… 18
            6.1 落料刃口尺寸计算………………………………………………… 18
            6.2 拉深工作部分尺寸计算…………………………………………… 19
            6.3 拉深凹模的圆角半径……………………………………………… 20
(毕业设计)
         ⒎ 模具主要零件的结构设计……………………………………………… 20
            7.1 落料凹模的结构设计……………………………………………… 21
            7.2 固定卸料板的结构设计…………………………………………… 21
            7.3 其它非标准零件的结构设计……………………………………… 22
         ⒏ 压力机的校核…………………………………………………………… 25 [来源：http://www.think58.com]
         ⒐ 模具的动作分析………………………………………………………… 26
         ⒑ 模具的安装……………………………………………………………… 26
      （三）参考文献………………………………………………………………… 28
设计体会 ………………………………………………………………………… 29 [资料来源：http://think58.com]

 

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