外殼落料拉深沖孔復(fù)合模
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1、 目 錄 1 緒論 ........................................................3 1.1 現(xiàn)代模具的?發(fā)展現(xiàn)狀及?發(fā)展趨勢(shì)..............................3 1.2 本設(shè)計(jì)的基?本工序.........................................5 2 零件的工藝?性 ................................................8 2.1 制件資料 .........................
2、........................8 2.2 零件工藝及?其工藝分析?分析 .................................9 2.3 確定工藝方?案和模具形?式 ..................................10 3 主要工藝參?數(shù)的計(jì)算..............................................12 3.1 落料尺寸的?計(jì)算...........................................12 3.2 確定排樣方?案.....................
3、........................12 3.3 計(jì)算拉深次?數(shù)........................................... 13 3.4 拉深沖壓力?的計(jì)算........................................ 14 3.5 沖壓設(shè)備的?選擇.......................................... 17 4 模具設(shè)計(jì)..................................................... 18 4.1 模具結(jié)構(gòu)的?設(shè)計(jì)...........
4、................................18 4.2 模具的閉合?高度............................................19 4.3 模具工作部?分尺寸及公?差計(jì)算...............................19 5 沖模零件的?設(shè)計(jì)................................................22 5.1 落料凹模的?設(shè)計(jì)..........................................22 5.2 拉深凸模的?設(shè)計(jì).........
5、..................................23 5.3 落料凸模和?拉深凹模的?設(shè)計(jì).................................26 5.4 沖模的導(dǎo)向?裝置...........................................27 5.5 定位裝置............................................... 28 5.6 卸料裝置............................................... 30 5.7 推件裝置的?設(shè)計(jì)......
6、.................................... 31 6 其它沖模零?件設(shè)計(jì).............................................. 33 6.1 模柄的類型?及選擇........................................ 33 6.2 凸模固定板?.............................................. 34 6.3 墊板....................................................
7、 35 6.4 緊固件.................................................. 35 6.5 定位銷.................................................. 35 7 模具的裝配?................................................... 36 7.1 復(fù)合模的裝?配............................................ 36 7.2 凸、凹模間隙的?調(diào)整.......
8、................................ 36 8 附加工序...................................................... 37 9 結(jié)論.......................................................... 38 參考文獻(xiàn) ........................................................ 39 致謝 ..........................................................
9、...40 附錄...............................................................41 1 緒論 1.1現(xiàn)代模具?的發(fā)展現(xiàn)狀?及發(fā)展趨勢(shì)? 模具被稱為?工業(yè)產(chǎn)品之?母。所以工業(yè)的?高速發(fā)展也?離不開模具?工業(yè)的不斷?進(jìn)步。中國模具巿?場規(guī)模巨大?,隨著國內(nèi)模?具工業(yè)高速?發(fā)展,技術(shù)也獲得?了較大的飛?躍,但是,仍然面對(duì)高?檔模具以進(jìn)?口為主的尷?尬局面。提升技術(shù)實(shí)?力,乃是中國模?具工業(yè)發(fā)展?的前途所在?。隨著沖壓金?屬制品在機(jī)?械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)
10、業(yè)等各行?業(yè)的廣泛應(yīng)?用,對(duì)冷沖壓模?具的需求日?益增加,沖壓模在國?民經(jīng)濟(jì)中的?重要性也日?益突出。模具作為一?種高附加值?和技術(shù)密集?型產(chǎn)品,其技術(shù)水平?的高低已經(jīng)?成為一個(gè)國?家制造業(yè)水?平的重要標(biāo)?志之一。因此我選擇?了模具設(shè)計(jì)?的課題,即設(shè)計(jì)一副?能夠生產(chǎn)所?給罩殼的模?具,并且結(jié)構(gòu)合?理、能保證制品?的精度、表面質(zhì)量。在設(shè)計(jì)中能?熟練使用P?RO/E、AUTOC?AD等機(jī)械、模具相關(guān)繪?圖軟件。 二、國內(nèi)外發(fā)展?情況 1、.國內(nèi)方面: 模具生產(chǎn)技?術(shù)水平的高?低,已成為衡量?一個(gè)國家產(chǎn)?品制造水平?高低的重要?標(biāo)志,因?yàn)槟>咴?很大程度上?決定著產(chǎn)品?的質(zhì)量、效益
11、和新產(chǎn)?品的開發(fā)能?力。中國經(jīng)濟(jì)的?高速發(fā)展對(duì)?模具工業(yè)提?出了越來越?高的要求,也為其發(fā)展?提供了巨大?的動(dòng)力。近10年來?,中國模具工?業(yè)一直以每?年15%左右的增長?速度快速發(fā)?展。但與發(fā)達(dá)國?家相比,中國模具工?業(yè)無論在技?術(shù)上,還是在管理?上,都存在較大?差距。特別在大型?、精密、復(fù)雜、長壽命模具?技術(shù)上,差距尤為明?顯。中國每年需?要大量進(jìn)口?此類模具,在模具產(chǎn)品?結(jié)構(gòu)上,中低檔模具?相對(duì)過剩,市場競爭加?劇價(jià)格偏低?,降低了許多?模具企業(yè)的?效益。而中高檔模?具能力不足?,模具的開發(fā)?能力較弱,技術(shù)人才嚴(yán)?重不足,科研開發(fā)和?技術(shù)攻關(guān)投?入少等一系?列問題,嚴(yán)重制約了?中國模具行
12、?業(yè)的發(fā)展。 由于近年市?場需求的強(qiáng)?大拉動(dòng),中國模具工?業(yè)高速發(fā)展?,市場廣闊,產(chǎn)銷兩旺。2003年?我國模具產(chǎn)?值達(dá)到45?0億元人民?幣以上,約折合50?多億美元,按模具總量?排名,中國緊隨日?本、美國其后,位居世界第?三。中國模具已?涵蓋了各種?用于金屬和?非金屬成形?的特殊裝備?,被分為10?大類、46小類。1996年?至2002?年間,中國模具制?造業(yè)的產(chǎn)值?年平均增長?14%左右,2003年?增長25%左右,廣東、江蘇、浙江、山東等模具?發(fā)達(dá)地區(qū)的?增長在25?%以上。近兩年,我國的模具?技術(shù)有了很?大的提高,生產(chǎn)的模具?有些已接近?或達(dá)到國際?水平。2003年?模具
13、出口3?.368億美?元,比上年增長?在33.5%,形勢(shì)喜人。 總的來看,我國技術(shù)含?量低的模具?已供過于求?,市場利潤空?間狹小,而技術(shù)含量?較高的中、高檔模具還?遠(yuǎn)不能適應(yīng)?國民經(jīng)濟(jì)發(fā)?展的需要,精密、復(fù)雜的沖壓?模具和塑料?模具、轎車覆蓋件?模具、電子接插件?等電子產(chǎn)品?模具等高檔?模具仍有很?大一部分依?靠進(jìn)口。 近五年來,我國平均每?年進(jìn)口模具?約11.2億美元,2003年?就進(jìn)口了近?13.7億美元的?模具,這還未包括?隨設(shè)備和生?產(chǎn)線作為附?件帶進(jìn)來的?模具。中國現(xiàn)有模?具企業(yè)超過?2萬家,從業(yè)人數(shù)5?0多萬人。中國的模具?生產(chǎn)目前主?要集中在華?南和華
14、東,大約占了全?國模具制造?業(yè)產(chǎn)值和銷?售額的三分?之二,每年平均增?長在20%左右。 2、國外方面: 我國模具生?產(chǎn)廠中多數(shù)?是自產(chǎn)自配?的工模具車?間(分廠),自產(chǎn)自配比?例高達(dá)60?%左右,而國外模具?超過70%屬商品模具?。專業(yè)模具廠?大多是“大而全”、“小而全”的組織形式?,而國外大多?是“小而?!?、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模?具占總量比?例不足30?%,而國外在5?0%以上。2004年?,模具進(jìn)出口?之比為3.7﹕1,進(jìn)出口相抵?后的凈進(jìn)口?額達(dá)13.2億美元,為世界模具?凈進(jìn)口量最?大的國家。 3、未來沖壓模?具制造技術(shù)?發(fā)展趨勢(shì) 模具
15、技術(shù)的?發(fā)展應(yīng)該為?適應(yīng)模具產(chǎn)?品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)?。達(dá)到這一要?求急需發(fā)展?如下幾項(xiàng): (1) 全面推廣C?AD/CAM/CAE技術(shù)? 模具CAD?/CAM/CAE技術(shù)?是模具設(shè)計(jì)?制造的發(fā)展?方向。隨著微機(jī)軟?件的發(fā)展和?進(jìn)步,普及CAD?/CAM/CAE技術(shù)?的條件已基?本成熟,各企業(yè)將加?大CAD/CAM技術(shù)?培訓(xùn)和技術(shù)?服務(wù)的力度?;進(jìn)一步擴(kuò)大?CAE技術(shù)?的應(yīng)用范圍?。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)?絡(luò)的發(fā)展正?使CAD/CAM/CAE技術(shù)?跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在?整個(gè)行業(yè)中?推廣成為可?能,實(shí)現(xiàn)技術(shù)資?源的重新整?合,使虛擬制造?成為可能。
16、 (2)高速銑削加?工 國外近年來?發(fā)展的高速?銑削加工,大幅度提高?了加工效率?,并可獲得極?高的表面光?潔度。另外,還可加工高?硬度模塊,還具有溫升?低、熱變形小等?優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加?工技術(shù)的發(fā)?展,對(duì)汽車、家電行業(yè)中?大型型腔模?具制造注入?了新的活力?。目前它已向?更高的敏捷?化、智能化、集成化方向?發(fā)展。 (3)模具掃描及?數(shù)字化系統(tǒng)? 高速掃描機(jī)?和模具掃描?系統(tǒng)提供了?從模型或?qū)?物掃描到加?工出期望的?模型所需的?諸多功能,大大縮短了?模具的在研?制制造周期?。有些快速掃?描系統(tǒng),可快速安裝?在已有的數(shù)?控銑床及加?工中心上,實(shí)現(xiàn)快速數(shù)?據(jù)采集、自動(dòng)生
17、成各?種不同數(shù)控?系統(tǒng)的加工?程序、不同格式的?CAD數(shù)據(jù)?,用于模具制?造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系?統(tǒng)已在汽車?、摩托車、家電等行業(yè)?得到成功應(yīng)?用,相信在“十五”期間將發(fā)揮?更大的作用?。 (4)電火花銑削?加工 電火花銑削?加工技術(shù)也?稱為電火花?創(chuàng)成加工技?術(shù),這是一種替?代傳統(tǒng)的用?成型電極加?工型腔的新?技術(shù),它是有高速?旋轉(zhuǎn)的簡單?的管狀電極?作三維或二?維輪廓加工?(像數(shù)控銑一?樣),因此不再需?要制造復(fù)雜?的成型電極?,這顯然是電?火花成形加?工領(lǐng)域的重?大發(fā)展。國外已有使?用這種技術(shù)?的機(jī)床在模?具加工中應(yīng)?用。預(yù)計(jì)這一技?術(shù)將得到發(fā)?展。
18、(5)提高模具標(biāo)?準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)?準(zhǔn)化程度正?在不斷提高?,估計(jì)目前我?國模具標(biāo)準(zhǔn)?件使用覆蓋?率已達(dá)到3?0%左右。國外發(fā)達(dá)國?家一般為8?0%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及?先進(jìn)表面處?理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼?材和應(yīng)用相?應(yīng)的表面處?理技術(shù)來提?高模具的壽?命就顯得十?分必要。模具熱處理?和表面處理?是否能充分?發(fā)揮模具鋼?材料性能的?關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理?的發(fā)展方向?是采用真空?熱處理。模具表面處?理除完善應(yīng)?發(fā)展工藝先?進(jìn)的氣相沉?積(TiN、TiC等)、等離子噴涂?等技術(shù)。 (7)模具研磨拋?光將自動(dòng)化?、智能化 模具表面的?質(zhì)量對(duì)模具?使用壽命、制
19、件外觀質(zhì)?量等方面均?有較大的影?響,研究自動(dòng)化?、智能化的研?磨與拋光方?法替代現(xiàn)有?手工操作,以提高模具?表面質(zhì)量是?重要的發(fā)展?趨勢(shì)。 (8)模具自動(dòng)加?工系統(tǒng)的發(fā)?展 這是我國長?遠(yuǎn)發(fā)展的目?標(biāo)。模具自動(dòng)加?工系統(tǒng)應(yīng)有?多臺(tái)機(jī)床合?理組合;配有隨行定?位夾具或定?位盤;有完整的機(jī)?具、刀具數(shù)控庫?;有完整的數(shù)?控柔性同步?系統(tǒng);有質(zhì)量監(jiān)測?控制系統(tǒng)。 1.2本設(shè)計(jì)的?基本工序 本設(shè)計(jì)是罩?殼的落料、拉深、沖孔復(fù)合模?,落料、拉深、沖孔都是沖?裁的基本工?序。 所謂落料是?在平板毛坯?上沿封閉輪?廓進(jìn)行沖裁?,被分離下來?的一塊稱為?落料件,余下的就是?廢料。落料常
20、用于?制備工序件?。 拉深是指在?壓力機(jī)上使?用模具將平?板毛坯制成?帶底的圓筒?形件或矩形?間的成形方?法。 沖孔是指利?用模具在板?料上沖出孔?的過程。 冷沖模是實(shí)?現(xiàn)冷沖模生?產(chǎn)的專用工?具和主要工?藝裝備。沖壓件的形?狀和尺寸精?度靠模具直?接保證,沖壓生產(chǎn)率?高,操作簡單,成本低廉等?優(yōu)越性要靠?優(yōu)良結(jié)構(gòu)性?能的沖模來?實(shí)現(xiàn)。沖模的結(jié)構(gòu)?性能直接反?映了沖壓技?術(shù)水平的高?低。 本設(shè)計(jì)采用?復(fù)合模,其優(yōu)缺點(diǎn)如?下所式: 優(yōu)點(diǎn) 1 沖裁時(shí)材料?處于受壓狀?態(tài),零件表面平?整。 2 沖裁時(shí)材料?不需進(jìn)給移?動(dòng),零件精度不?受送料誤差?影響,其內(nèi)、外形同軸度?較高,一般可以達(dá)
21、?到0.02~0.04,零件尺寸精?度高,可達(dá)IT8?級(jí),在這3種型?式的模具中?,其零件精度?最高。 3模具結(jié)構(gòu)?緊湊,外廓尺寸小?。 4用復(fù)合模?沖壓時(shí)對(duì)條?料形狀及尺?寸的限制不?嚴(yán)格,可用短料和?邊角余料來?沖壓零件,材料利用率?比連續(xù)模高?。 5 適宜沖壓薄?料、軟料和脆性?材料。 缺點(diǎn) 1模具零件?多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝配制造困?難,成本高。但形狀復(fù)雜?的零件其模?具制造難度?比連續(xù)模低?。 2 由于受到凸?凹模最小壁?厚的限制,對(duì)于一些內(nèi)?孔與外緣之?間及孔間距?離較小的零?件,不宜采用復(fù)?合模。 3生產(chǎn)率比?連續(xù)模低,工作沒有連?續(xù)模安全,零件出件沒?有連續(xù)模方?便。適
22、宜于生產(chǎn)?批量大、尺寸大的零?件。有時(shí)候?yàn)榱?保證零件的?精度,批量小時(shí)也?用它。 沖模零件材?料的選用 沖模材料,尤其是凸、凹模的材料?與模具壽命?關(guān)系很大,合理選用材?料是模具設(shè)?計(jì)的一項(xiàng)十?分重要的工?作。 沖壓時(shí)模具?工作部分要?受多次大壓?小拉的交變?沖擊載荷作?用,沖模將產(chǎn)生?壓縮、彎曲、疲勞變形和?摩擦損傷,其正常的失?效形式為磨?損或疲勞斷?裂。由于結(jié)構(gòu)和?熱處理原因?,也會(huì)產(chǎn)生鐓?粗,局部壓榻、崩刃和折斷?等早期破壞?。因而模具材?料應(yīng)具有很?高的抗壓強(qiáng)?度,高的疲勞強(qiáng)?度和高的耐?磨性以及足?夠的韌性。多數(shù)模具形?狀復(fù)雜、精度要求也?高。因此,還需要熱處?理材料變形?
23、小。 選用材料時(shí)?應(yīng)考慮模具?的工作特性?,受力情況,沖壓件材料?性能,沖壓件的精?度,生產(chǎn)批量以?及模具材料?的加工工藝?性能和工廠?現(xiàn)有條件等?因素。既要保證模?具的壽命又?要使成本不?至于過高。一般講,對(duì)于沖壓件?形狀簡單、尺寸不大、受力小的模?具,選用高碳工?具鋼制造;沖壓件形狀?復(fù)雜、尺寸大、沖壓力大的?模具,選用合金鋼?和高速鋼制?造;而沖壓件的?精度或壽命?要求高的高?速?zèng)_壓或精?密的沖壓模?具,常選用硬質(zhì)?合金、鋼質(zhì)硬質(zhì)合?金等材料制?造。沖模工作部?分和其他的?零件具體的?材料和熱處?理要求,可參看有關(guān)?沖模資料選?用。 沖床的選用? 沖床是機(jī)械?壓力機(jī)的俗?稱
24、,是用來對(duì)坯?料進(jìn)行沖壓?加工的主要?設(shè)備。沖床的選用?是沖壓工藝?設(shè)計(jì)過程中?的一項(xiàng)重要?內(nèi)容。沖床的選用?必須根據(jù)沖?壓工序的性?質(zhì)、沖壓力(包括壓料力?、卸料力等)、變形功、模具結(jié)構(gòu)型?式、模具的閉合?高度和輪廓?尺寸以及生?產(chǎn)批量、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量等?諸多因素,結(jié)合單位現(xiàn)?有設(shè)備條件?進(jìn)行。 沖床的選用?主要是確定?沖床的類型?和噸位。 冷沖模主要?由以下幾部?分構(gòu)成 1. 工作部分:其功能是完?成材料的分?離。零件質(zhì)量及?尺寸精度主?要靠該部分?來保證。 2. 定位及擋料?部分:其功能是確?定條料在沖?模中的正確?位置。 3. 卸料及推件?裝置:其功能是把?箍在凸凹模?外
25、圍的條料?卸下來,把梗塞在凹?模內(nèi)的零件?推出來,保證沖壓繼?續(xù)正常進(jìn)行?。 4. 導(dǎo)向裝置:其功能是保?證上、下模正常運(yùn)?行,使之不產(chǎn)生?位置偏移。 5. 連接固定部?分:其功能是連?接和緊固各?零部件,使之成為一?完整的整體?。 本設(shè)計(jì)是護(hù)?罩殼落料、拉深、沖孔復(fù)合模?,所謂復(fù)合模?是指壓力機(jī)?一次行程中?,在模具的一?個(gè)工位上,同時(shí)完成幾?道不同工序?的模具。它屬于多工?序模。工作部分除?凹、凸模外還有?凸凹模。落料凹模在?上模部分的?稱為倒裝復(fù)?合模,落料凹模在?下模的稱為?正裝復(fù)合模?。 2 零件的工藝?性 2.1 制件資料 2.1
26、.1制件剖面?圖 圖1.1所示為罩?殼零件,材料為20?號(hào)鋼,厚度為t=1 mm,大批量生產(chǎn)?。 圖2.1 外殼零件 2.1.2制件三視?圖 圖2.2 外殼零件三?視圖 2.2 零件材料及?其沖壓工藝?性分析 2.2.1 零件材料的?分析 冷沖壓模具?包括沖裁、彎曲、拉深、成形等各種?單工序模和?由這些基本?工序組成的?復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等各?種模具。設(shè)計(jì)這些模?具時(shí),首先
27、要了解?被加工材料?的力學(xué)性能?。材料的力學(xué)?性能是進(jìn)行?模具設(shè)計(jì)時(shí)?各種計(jì)算的?主要依據(jù)。故在分析零?件沖壓成形?工藝,設(shè)計(jì)沖壓模?具前,必須要了解?和掌握材料?的一些力學(xué)?性能,以便設(shè)計(jì)?,F(xiàn)將油杯零?件材料為1?0號(hào)鋼的力?學(xué)性能主要?參數(shù)及其概?念敘述如下?: (1)應(yīng)力:材料單位面?積上所受的?內(nèi)力,單位是N/mm,用Pa表示?。10Pa=1MPa;1MPa = 1N/mm;10Pa = 1GPa。 (2)屈服點(diǎn)σs?:材料開始產(chǎn)?生塑性變形?時(shí)的應(yīng)力值?,單位是N/mm。彎曲、拉深、成形等工序?中,材料都是在?達(dá)到屈服強(qiáng)?度時(shí)進(jìn)行塑?性變形而完?成該工序的?成形的。經(jīng)查表取σ?s
28、 = 206 MPa。 (3)抗拉強(qiáng)度σ?b。材料受到拉?深作用,開始產(chǎn)生斷?裂時(shí)的應(yīng)力?值,單位是MP?a。σb = 294~432MP?a。 (4)抗剪強(qiáng)度τ?b。材料受到剪?切作用,開始產(chǎn)生斷?裂時(shí)的應(yīng)力?值,單位是MP?a。取τb = 255~333MP?a。 (5)彈性模量E?。材料在彈性?范圍內(nèi),表示受力與?變形的指標(biāo)?,彈性模量大?,表示材料受?力后變形較?小,或者說,產(chǎn)生一定的?變形需要較?大的力。E = 194 x 10MPa。 (6)屈服比σs?/σb。是材料的屈?服強(qiáng)度與抗?拉強(qiáng)度之比?,其值越小,表示材料允?許的塑性變?形區(qū)越大,在拉深工序?中,材料的屈服?比較
29、小時(shí),所需的壓邊?力和所需克?服的摩擦力?相應(yīng)的減小?,有利于提高?成形極限。 (7)伸長率δ。在材料性能?實(shí)驗(yàn)時(shí),試件由拉伸?試驗(yàn)機(jī)拉斷?后,對(duì)接起來測?量長度,其伸長量與?原長度之比?稱為伸長率?,其數(shù)值用“%”表示,其數(shù)值越大?表示材料的?塑性越好。經(jīng)查表可得?,材料為20?號(hào)鋼的伸長?率δ=29%。 綜上所述,對(duì)油杯零件?材料20號(hào)?鋼的力學(xué)性?能分析,主要是為了?便于模具設(shè)?計(jì)中各參數(shù)?的計(jì)算,故在后序的?模具設(shè)計(jì)中?各參數(shù)的計(jì)?算均以上面?所取的數(shù)值?進(jìn)行計(jì)算。 2.2.2零件工藝?性的分析 沖壓件工藝?性是指沖壓?零件在沖壓?加工過程中?加工的難易?程度。雖然沖壓加?工工
30、藝過程?包括備料—沖壓加工工?序—必要的輔助?工序—質(zhì)量檢驗(yàn)—組合、包裝的全過?程,但分析工藝?性的重點(diǎn)要?在沖壓加工?工序這一過?程里。而沖壓加工?工序很多,各種工序中?的工藝性又?不盡相同。即使同一個(gè)?零件,由于生產(chǎn)單?位的生產(chǎn)條?件、工藝裝備情?況及生產(chǎn)的?傳統(tǒng)習(xí)慣等?不同,其工藝性的?涵義也不完?全一樣。這里我們重?點(diǎn)分析零件?的結(jié)構(gòu)工藝?性。 該零件為油?杯,結(jié)構(gòu)簡單,對(duì)稱,是典型的拉?深件。在拉深過程?中要注意控?制拉深程度?,加工時(shí),根據(jù)零件的?結(jié)構(gòu),形狀等一些?技術(shù)要求,應(yīng)考慮以下?幾點(diǎn): (1)拉深件圓角?半徑:拉深件的圓?角半徑要適?合,應(yīng)盡量大些?,以便于成形?和減少
31、拉深?次數(shù),避免在拉深?過程中出現(xiàn)?失穩(wěn)現(xiàn)象即?拉裂。拉深件底與?壁的圓角半?徑應(yīng)滿足r?1≥t。而在此設(shè)計(jì)?中圓角半徑?R4>t=1,故滿足設(shè)計(jì)?要求。 (2)考慮拉深件?厚度不均勻?的現(xiàn)象:在拉深過程?中,一般為不變?薄拉深,從理論分析?上說是不符?合的,在拉深過程?中壁厚應(yīng)有?少量的變化?,如果在拉深?件精度要求?不高時(shí),一般可以忽?略不計(jì)。 (3)拉深件的孔?位布置:根據(jù)示圖所?示,該零件的孔?位布置合理?,處于中心部?位。在沖孔時(shí),要注意孔與?拉深件的同?心度的問題?,孔到拉深底?部邊緣的距?離d≤d1-2r1-t。
32、 根據(jù)零件圖?,初步分析可?以知道油杯?零件的沖壓?成形需要多?道工序才能?完成,首先進(jìn)行正?拉深,形成外形尺?寸形狀,其次底部要?成型。 綜上所述,罩殼由平板?毛坯沖壓成?形應(yīng)包括的?基本工序有?:落料、拉深、沖孔等, 2.3 確定工藝方?案和模具形?式 在沖壓分析?的基礎(chǔ)上,找出工藝與?模具設(shè)計(jì)的?特點(diǎn)與難點(diǎn)?,根據(jù)實(shí)際情?況提出各種?可能的沖壓?工藝方案,內(nèi)容包括工?序性質(zhì),工序數(shù)目,工序順序及?組合方式等?,有時(shí)同一種?沖壓零件也?可能存在多?個(gè)可行的方?案,通常每種方?案各有優(yōu)缺?點(diǎn),應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)?量生產(chǎn)效率?,
33、設(shè)備占用情?況,模具制造的?難易程度和?模具的使用?壽命的高低?,生產(chǎn)成本,操作方便與?安全程度等?方面進(jìn)行綜?合分析、比較,確定出適合?于現(xiàn)有生產(chǎn)?條件的最佳?方案,故在一定的?條件下,以最簡單的?方法,最快的速度?,最少的勞動(dòng)?量,最少的費(fèi)用?,可靠的加工?出符合圖樣?各項(xiàng)要求的?零件,在保證加工?質(zhì)量的前提?下,選擇經(jīng)濟(jì)合?理的工藝方?案。 確定工藝方?案及模具形?式: 1、根據(jù)對(duì)沖壓?零件的形狀?、尺寸、精度及表面?質(zhì)量要求的?分析結(jié)果,確定沖壓所?需的基本的?工序,如落料、沖孔、拉深、整形等。 2、根據(jù)初步工?藝計(jì)算,確定工藝數(shù)?目,如沖壓次數(shù)?、拉深次數(shù)等?。 3、根據(jù)各個(gè)
34、工?序的變形特?點(diǎn)、質(zhì)量要求等?確定工序順?序。 一般可按照?下列原則進(jìn)?行: 1)、對(duì)沖帶孔的?或有缺口的?沖裁件,如選用簡單?模,一般先落料?,再?zèng)_孔或切?口,使用級(jí)進(jìn)模?,則先沖空孔?或切口后落?料 2)、對(duì)于到孔的?拉深件,一般先拉深?,后沖孔,但孔的位置?在零件底部?且孔徑尺寸?要求不高時(shí)?,也可先沖孔?后拉深。 3)、對(duì)于形狀復(fù)?雜的拉深件?,為便于材料?變形和流動(dòng)?,應(yīng)先形成內(nèi)?部形狀,再拉深外部?形狀。 4)、整形或校平?工序,應(yīng)在沖壓件?基本成型以?后進(jìn)行。 4、根據(jù)生產(chǎn)批?量和條件(沖壓加工條?件和模具制?造條件)確定工序組?合。生產(chǎn)批量大?時(shí),沖
35、壓工序應(yīng)?盡可能組合?在一起,用復(fù)合模具?;小批量生產(chǎn)?用單工序簡?單模。 由于罩殼沖?壓成形需要?的多道工序?完成,因此選擇合?理的成形工?藝方案十分?重要,考慮到生產(chǎn)?批量大,應(yīng)在生產(chǎn)合?格零件的基?礎(chǔ)上盡量提?高生產(chǎn)效率?,降低生產(chǎn)成?本。 要提高生產(chǎn)?成本,應(yīng)該盡量選?擇合理的工?藝方案,選擇復(fù)合能?復(fù)合的工序?,但復(fù)合程度?太高,模具的結(jié)構(gòu)?復(fù)雜,安裝調(diào)試?yán)?難,模具成本高?,同時(shí)可能降?低模具的強(qiáng)?度,縮短模具壽?命。 根據(jù)零件形?狀確定沖壓?工序類型和?選擇工序順?序,沖壓該零件?需要的基本?工序有落料?、拉深、沖孔。
36、 3 主要工藝參?數(shù)的計(jì)算 3.1落料尺寸?的計(jì)算 由于板料在?軋壓或退火?時(shí)所產(chǎn)生的?聚合組織而?使材料引起?殘存的方向?性,反映到拉深?過程中,就使桶形拉?深件的口部?形成明顯的?突耳。此外,如果板料本?身的金屬結(jié)?構(gòu)組織不均?勻、模具間隙不?均勻、潤滑的不均?勻等等,也都會(huì)引起?沖件口高低?不齊的現(xiàn)象?,因此就必需?在拉深厚的?零件口部和?外緣進(jìn)行修?邊處理。這樣在計(jì)算?毛坯尺寸的?時(shí)候就必需?加上修邊余?量然后再進(jìn)?行毛坯的展?開尺寸計(jì)算?。 根據(jù)零件的?尺寸取修邊?余量的值為?3mm。查表5—7,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用技術(shù)》: 在拉深時(shí),雖然拉深件?的各部分厚
37、?度要求發(fā)生?一些變化,但如果采用?適當(dāng)?shù)墓に?措施,則其厚度的?變化量還是?并不太大。在設(shè)計(jì)工藝?過程時(shí),可以不考慮?毛坯厚度的?變化。 毛坯尺寸按?公式 D=…………………2.1 所以: D==76.842mm? (p56公式?3.5 《沖壓模具設(shè)?計(jì)》) 3.2確定排樣?方案 3.2.1確定排樣?、裁板方案 沖裁件在板?料、條料或帶料?上的布置方?法稱為排樣?。排樣是否合?理,直接影響到?材料的利用?率、零件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與?壽命及生產(chǎn)?操作方式與?安全。因此,在沖壓工藝?和模具設(shè)計(jì)?中,排樣是一項(xiàng)?極為重要的?、技術(shù)性很
38、強(qiáng)?的工作。 加工此零件?為大批大量?生產(chǎn),沖壓件的材?料費(fèi)用約占?總成本的6?0%~80%之多。因此,材料利用率?每提高1%,則可以使沖?件的成本降?低0.4%~0.5%。在沖壓工作?中,節(jié)約金屬和?減少廢料具?有非常重要?的意義,特別是在大?批量的生產(chǎn)?中,較好的確定?沖件的形狀?尺寸和合理?的排樣的降?低成本的有?效措施之一?。 由于材料的?經(jīng)濟(jì)利用直?接決定于沖?壓件的制造?方法和排樣?方式,所以在沖壓?生產(chǎn)中,可以按工件?在板料上排?樣的合理程?度即沖制某?一工件的有?用面積與所?用板料的總?面積的百分?比來作為衡?量排樣合理?性的指標(biāo)。 同時(shí)屬于工?藝廢料的搭?邊對(duì)沖壓工?藝
39、也有很大?的作用。通常,搭邊的作用?是為了補(bǔ)充?送料是的定?位誤差,防止由于條?料的寬度誤?差、送料時(shí)的步?距誤差以及?送料歪斜誤?差等原因而?沖出殘缺的?廢品,從而確保沖?件的切口表?面質(zhì)量,沖制出合格?的工件。同時(shí),搭邊還使條?料保持有一?定的剛度,保證條料的?順利行進(jìn),提高了生產(chǎn)?率。搭邊值得大?小要合理選?取。根據(jù)此零件?的尺寸查表?19.1—18,《沖壓模具設(shè)?計(jì)》取 搭邊值為 a=0.8mm 進(jìn)距方向 于是有 步距 s=76.842+1=77.842………………………2.2 條料寬度 B=D+
40、2a=76.842+2=78.842…………………2.3 板料規(guī)格擬?用1 mm80mm1600m?m熱軋鋼板?(表18.3—24,《沖壓模具設(shè)?計(jì)》)。 3.2.2材料利用?率 依據(jù)(P203,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用手冊(cè)》) ==76.5%…………2.4 3.3計(jì)算拉深?次數(shù) 在考慮拉深?的變形程度?時(shí),必需保證使?毛坯在變形?過程中的應(yīng)?力既不超過?材料的變形?極限,同時(shí)還能充?分利用材料?的塑性。也就是說,對(duì)于每道拉?深工序,應(yīng)在毛坯側(cè)?壁強(qiáng)度允許?的條件下,采用最大的?變形程度,即極限變形?程度。 極限拉深系?數(shù)值可以用?理論計(jì)算的?方法確定。即
41、使得在傳?力區(qū)的最大?拉應(yīng)力與在?危險(xiǎn)斷面上?的抗拉強(qiáng)度?相等,便可求出最?小拉深系數(shù)?的理論值,此值即為極?限拉深系數(shù)?。但在實(shí)際生?產(chǎn)過程中,極限拉深系?數(shù)值一般是?在一定的拉?深條件下用?實(shí)驗(yàn)的方法?得出的,我們可以通?過查表來取?值。 該工件拉深?一個(gè)過程,因此可以計(jì)?算其拉深系?數(shù)來確定拉?深次數(shù)。 其實(shí)際拉深?系數(shù)為: m=d/D=37/77=0.4805…………………………2.5 材料的相對(duì)?厚度為… t/D…………………………………2.6 凸緣的相對(duì)?高度為 ……………………………………2.7 由表5—21,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)
42、?用手冊(cè)》可以查出 ,,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用手冊(cè)》可以查出 因?yàn)橥咕壍?相對(duì)高度0?.247小于?最大相對(duì)高?度0.63,且實(shí)際拉深?系數(shù)0.51大于最?小極限拉深?系數(shù)0.47,所以拉深過?程可以一次?拉深成功。 3.4拉深沖壓?力的計(jì)算 由于該零件?為軸對(duì)稱件?,故不必進(jìn)行?壓力中心的?計(jì)算。 3.4.1落料過程? (1)落料力 平刃凸模落?料力的計(jì)算?公式為 …………………………………………2.8 依據(jù)(P175,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用手冊(cè)》 ) 式中
43、 P—沖裁力(N) L—沖件的周邊?長度(mm) t—板料厚度(mm) —材料的抗沖?剪強(qiáng)度(MPa) K—修正系數(shù)。它與沖裁間?隙、沖件形狀、沖裁速度、板料厚度、潤滑情況等?多種因素有?關(guān)。其影響范圍?的最小值和?最大值在(1.0~1.3)P的范圍內(nèi)?,一般k取為?1.25~1.3。 在實(shí)際應(yīng)用?中,抗沖剪強(qiáng)度?的值一般取?材料抗拉強(qiáng)?度的0.7~0.85。為便于估算?,通常取抗沖?剪強(qiáng)度等于?該材料抗拉?強(qiáng)度的80?%。即 因此,該沖件的落?料力的計(jì)算?公式為 …………………………………………2.9
44、 =1.3 =19623?1.41N (2)卸料力 一般情況下?,沖裁件從板?料切下以后?受彈性變形?及收縮影響?。會(huì)使落料件?梗塞在凹模?內(nèi),而沖裁后剩?下的板料則?箍緊在凸模?上。從凸模上將?沖件或廢料?卸下來所需?的力稱卸料?力。影響這個(gè)力?的因素較多?,主要有材料?力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺?寸以及潤滑?情況等。所以要精確?地計(jì)算這些?力是困難的?,一般用下列?經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)?算: 卸料力 ………………………………2.10 式中 F——沖裁力(N) ——頂件力及卸?料力系數(shù), 其值可查(表19.1—
45、12,《沖壓模具設(shè)?計(jì)》)取為0.04。 因此 3.4.2、拉深過程 (1)拉深力 帶凸緣圓筒?形零件的拉?深力近似計(jì)?算公式為:(5—3,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用手冊(cè)》) ………………………………2.11 式中 —圓筒形零件?的凸模直徑?(mm) —系數(shù),查(表5—3,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用手冊(cè)》)取0.8 —材料的抗拉?強(qiáng)度(MPa) 因此 (2)壓邊力 壓邊力的大?小對(duì)拉深件?
46、的質(zhì)量是有?一定影響的?,如果過大,就要增加拉?深力,因而會(huì)使制?件拉裂,而壓邊圈的?壓力過小就?會(huì)使工件的?邊壁或凸緣?起皺,所以壓邊圈?的壓力必須?適當(dāng)。合適的壓邊?力范圍一般?應(yīng)以沖件既?不起皺、又使得沖件?的側(cè)壁和口?部不致產(chǎn)生?顯著的變薄?為原則。壓邊力的大?小和很多因?素有關(guān),所以在實(shí)際?生產(chǎn)中,可以根據(jù)近?似的經(jīng)驗(yàn)公?式進(jìn)行計(jì)算?。 ……………………………………………………………2.12 依據(jù)(P328,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用手冊(cè)》) 式中 D—毛坯直徑(mm) d—沖件的外徑?(mm) q—單位壓邊力
47、?(MPa)(表5—20,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用手冊(cè)》)q的值取2?.5。 所以 此處彈簧取?中徑為,鋼絲直徑為?,符合國標(biāo)G?B2089?-80,圈數(shù)為4.5圈,材料為65?Mn,繞制后經(jīng)中?溫回火,可以產(chǎn)生較?大的彈性極?限壓力。 (3)頂件力 頂件力的計(jì)?算公式可按?下式:(P340,《沖壓工藝與?模具設(shè)計(jì)實(shí)?用手冊(cè)》) = ………………………………………2.13 式中 ——頂件力(N); ——頂件力系數(shù)?;查表2-8 = 0.06 = = 0.06 x 58394?.89
48、 = 3503.69 (4)拉深功的計(jì)?算 拉深所需的?功可按下式?計(jì)算 ……………………………2.14 依據(jù)(P45,《沖壓工藝模?具學(xué)》) 式中 ——最大拉深力?(N) h ——拉深深度(mm) W——拉深功(Nm) C——修正系數(shù),一般取為C?=0.6~0.8。 所以 W= 3.4.3沖孔過程? 與落料過程?相似: 沖裁力: …………………………………………2.15 =1.3 =30581?.52N 式中 2–沖孔周邊長
49、?度 t --板料厚度 --板料抗拉強(qiáng)?度 拉深力出現(xiàn)?在落料力之?后,因此最大沖?壓力出現(xiàn)在?沖裁階段,選用落料拉?深成型復(fù)合?模結(jié)構(gòu),最大沖壓力?為: Fmax = F +F1 + F2 ………………………………………………2.16 = 5701.99 + 59384?.89+ 30581?.52 = 95668?.40N 3.5沖壓設(shè)備?的選擇 為安全起見?,防止設(shè)備的?超載,對(duì)于沖裁工?序,壓力機(jī)的公?稱壓力
50、P應(yīng)?大于或等于?沖裁時(shí)總沖?壓力的1.1~1.3倍。 即: P≥ (1.1~1.3)Fmax………………………………………2.17 取 P = 1.3 Fmax P = 1.3 Fmax = 12436?8.92N 所以可以選?擇噸位為6?30KN以?上的壓力機(jī)?,考慮到拉深?成形的行程?比較大,選定壓力機(jī)?還應(yīng)參考?jí)?力機(jī)說明書?所給出的允?許工作負(fù)荷?曲線。參照書末表?C-1可選取公?稱壓力為6?3KNR的?雙柱可傾壓?力機(jī),該壓力機(jī)與?模具設(shè)計(jì)的?有關(guān)參數(shù)為?: 表3.1 名稱 量值 型
51、號(hào) J23-63 公稱壓力 63KN 滑塊行程 35 標(biāo)準(zhǔn)行程次?數(shù)(不小于)/(次/min) 170 最大閉合高?度/mm 固定臺(tái)和可?傾/mm 150 活動(dòng)臺(tái)位置? 最低/mm 160 最高/mm 190 閉合高度調(diào)?節(jié)量/mm 30 滑塊中心到?機(jī)身距離(喉深)/mm 110 工作臺(tái)尺寸?/mm 左右 310 前后 200 工作臺(tái)孔尺?寸/mm 左右 160 前后 110 墊板厚度/mm 60 模柄孔尺寸?(直徑x 深度)/mm Φ30 x 55 4 模具設(shè)計(jì) 4.1模具結(jié)構(gòu)?的設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)形?式的選
52、擇采?用落料、拉深、沖孔復(fù)合模?。 如前所述,模具設(shè)計(jì)包?括模具結(jié)構(gòu)?形式的選擇?和設(shè)計(jì),模具結(jié)構(gòu)參?數(shù)計(jì)算,模具圖的繪?制等內(nèi)容。現(xiàn)對(duì)落料、拉深、沖孔模設(shè)計(jì)?步驟如下: 模具結(jié)構(gòu)如?圖4.1所示 圖4.1 落料、拉深、沖孔復(fù)合模? 1——下模座 2——落料凹模 3——擋料銷 4—導(dǎo)柱 5——凸凹模 6——卸料板 7——導(dǎo)套 8——上模座 9——固定板 10——墊板 11——圓柱銷 12——螺釘 13——打桿 14——模柄 15——推板 16——連接推桿 17——沖孔凸模 18——
53、頂出器 19——拉深凸模 20——壓邊器 21——螺釘 22——頂桿 23——螺釘 24——固定板 如圖4.1所示,送料時(shí)條料?沿兩個(gè)固定?卸料板進(jìn)行?導(dǎo)料,由擋料銷定?距。 拉深凹模既?可以落料,又可以完成?拉深 開始工作時(shí)?,首先由拉深?凹模和落實(shí)?凹模16完?成落料,緊接著由拉?深凹模和拉?深凸模進(jìn)行?拉深。 拉深凹模既?可以作拉深?用,又可以作沖?孔用,但必須保證?其同軸度。 拉深將要結(jié)?束時(shí),由沖孔凸模?與拉深凹模?進(jìn)行沖孔,然后在回程?由推件塊將?工件從拉深?凹模內(nèi)推出?。 反頂圈兼作?壓邊作用,在拉深過程?中起壓邊作?用,拉深結(jié)束
54、后?又能將工件?頂起,使其脫離拉?深凸模。 復(fù)合模比單?工序??商?高生產(chǎn)率,但模具較復(fù)?雜,裝配難度也?較大。由于計(jì)算的?拉深件的毛?坯尺寸不一?定準(zhǔn)確,常需經(jīng)試模?修正,因此應(yīng)在拉?深件毛坯經(jīng)?單工序模生?產(chǎn)驗(yàn)證合格?之后,為提高生產(chǎn)?率,才設(shè)計(jì)落料?、拉深、沖孔復(fù)合模?。對(duì)于較小的?拉深件,從安全考慮?,新設(shè)計(jì)拉深?模也可以取?落料與拉深?、沖孔復(fù)合模?的方案。在變形程度?允許的條件?下,可適當(dāng)加大?毛坯尺寸,以提高模具?的可靠性。對(duì)于非圓形?拉深件,新設(shè)計(jì)模具?不宜采用落?料與拉深、成型復(fù)合的?方案,因?yàn)槠涿?尺寸計(jì)算的?可靠性更差?。除非工件的?變形程度較?小,允許將毛坯?尺寸加
55、大,才考慮設(shè)計(jì)?落料、拉深、沖孔復(fù)合模?。 4.2模具的閉?合高度 根據(jù)以上落?料、拉深和成型?復(fù)合模結(jié)構(gòu)?圖可知,模具的閉合?高度hm為?: Hm=下模板厚度?+上模板厚度?+墊板厚度+凸凹模長度?+凹模高度+凸模固定板?-凸凹模進(jìn)人?凹模的深度? =40+20+1+51+9+6+18+35 =171mm? 查所選設(shè)備?的參數(shù);壓力機(jī)的最?大的閉合高?度為360?mm,最小閉合高?度為270? mm,則模具的裝?模高度應(yīng)該?滿足下式要?求: Hmax-5 > hm Hmin+10………………………3.1 即:
56、 190> 171 160 故滿足設(shè)計(jì)?要求。 4.3模具工作?部分尺寸及?公差計(jì)算 由模具結(jié)構(gòu)?圖便知,該模具工作?部分尺寸及?公差計(jì)算,主要包括落?料凸、凹模刃口尺?寸及公差計(jì)?算、拉深模和成?型模工作部?分尺寸的計(jì)?算。 4.3.1落料凸、凹模刃口的?尺寸及公差?的計(jì)算 沖裁模刃口?是尖銳鋒利?的,多為直角,故沖裁模刃?口尺寸是指?沖頭與凹模?的直徑尺寸?。由于剪切面?是工具的側(cè)?面與材料接?觸并擠光而?得到的平滑?面,所以落料件?的外徑尺寸?應(yīng)等于凹模?內(nèi)徑尺寸。模具兩刃口?尺寸中總有?一個(gè)基準(zhǔn)尺?寸,設(shè)計(jì)和制造?模具時(shí),可分別根據(jù)?工件的精度?要求,決定第一件?為基
57、準(zhǔn)件,把間隙取在?另一件上。故落料件以?凹模為基準(zhǔn)?。 模具工作部?分加工時(shí)要?注意經(jīng)濟(jì)上?的合理性,精度太高,則制造困難?、成本高;精度太低,則又可能加?工不出合格?的產(chǎn)品。因此,模具的精度?應(yīng)隨工件的?精度要求而?定,這樣才會(huì)有?好的經(jīng)濟(jì)性?。一般模具精?度比工件精?度至少高兩?個(gè)級(jí)別。 對(duì)于落料 ……………………………………3.2 …………………………3.3 依據(jù)(P22,《沖壓工藝模?具學(xué)》) 式中 —落料凸模直?徑(mm) —落料凹模直?徑(mm) D —工件外徑的?公稱尺寸
58、(mm) — 沖裁工件要?求的公差 X —系數(shù),為避免多數(shù)?沖裁件尺寸?都偏向于極?限尺寸,此處可取X?=0.5。 、—凹、凸模制造偏?差,查表其值分?別為+0.030、0.019 (表2-7,《冷沖模設(shè)計(jì)?》) —實(shí)用間隙最?小值,可以通過查?表1—2,《沖壓工藝模?具學(xué)》 選取 …………………………3.4
59、 …………………3.5 4.3.2拉深凸、凹模刃口的?尺寸及公差?的計(jì)算 由式 ……………………………3.6 ……………………3.7 依據(jù)(P54,《沖壓工藝模?具學(xué)》) 以上各式中?,查表可知分?別為0.062、0.039。間隙查表(表2—10,《沖壓工藝模?具學(xué)》) 有 4.
60、3.3沖孔凸、凹模刃口的?尺寸及公差?的計(jì)算 ………………3.8 ………………3.9 沖孔件精度?取IT14?級(jí),凹模為IT?7級(jí),凸模取IT?6級(jí) —沖孔凸模直?徑(mm) —沖孔凹模直?徑(mm) D —工件外徑的?公稱尺寸(mm) — 沖裁工件要?求的公差 X —系數(shù),為避免多數(shù)?沖裁件尺寸?都偏向于極?限尺寸,此處可取X?=0.5。 、—凹、凸模制造偏?差,查表其值分?別為0.018、0.011 (表2-7,
61、《冷沖模設(shè)計(jì)?》) 5 沖模零件的?設(shè)計(jì) 5.1 落料凹模的?設(shè)計(jì) 5.1.1 凹模的尺寸?計(jì)算 凹模工作部?分的尺寸計(jì)?算,參見前面的?主要工藝參?數(shù)的計(jì)算。其他部分結(jié)?構(gòu)寸的計(jì)算?如下: (1)凹模壁厚C? 凹模壁厚C?是指凹模刃?口到凹模外?邊緣的最短?距離。凹模壁厚將?直接影響凹?模板的外形?尺寸,即長度與寬?度(L x B)。故在設(shè)計(jì)過?程中應(yīng)選擇?合適的凹模?壁厚C。 凹模壁厚C?值主要考慮?布置連接螺?釘孔和銷釘?孔的需要,同時(shí)也能保?證凹模強(qiáng)度?和剛度,在選擇凹模?壁厚時(shí),還應(yīng)注意以?下幾點(diǎn):工件落料時(shí)?取表中較小
62、?值,反之取較大?值;型孔為圓弧?時(shí)取小值、為直邊時(shí)取?中值、為尖角時(shí)取?大值;當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?模具或雖然?設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)?模具,但凹模板毛?坯需要外購?時(shí),應(yīng)將計(jì)算的?凹模外形尺?寸L X B按模具國?家標(biāo)準(zhǔn)中凹?模板的系列?尺寸進(jìn)行修?正,取較大規(guī)格?的尺寸。所以根據(jù)以?上的要求查?表9-6得零件毛?坯直徑為Φ?77,板料厚度為?1mm的凹?模壁厚C為?20mm。 (2)凹模的結(jié)構(gòu)?形式 凹模板的厚?度H主要不?是從強(qiáng)度需?要考慮的,而是從連接?螺釘旋入深?度與凹模剛?度的需要考?慮的。凹模板的厚?度一般應(yīng)不?小于10m?m,特別小型的?模具可取8?mm。隨著凹模板?外形尺寸的?增大,凹模板的
63、厚?度也應(yīng)相應(yīng)?的增大。 在求得毛坯?尺寸后,就初步有了?凹模的外形?的尺寸,這個(gè)外形尺?寸,還須向國家?標(biāo)準(zhǔn)靠攏。由凹模壁厚?C=20mm;凹模厚度H?=55.33 ?。? 凹模長L=125mm? 凹模寬B=100mm? 凹模板外形?尺寸:L x B x h=125 x100 x 20 查表14-6摘自GB?2858-81 矩形和圓形?凹模外形尺?寸知: 將上述凹模?板外形尺寸?改為: 125 x 100 x 20mm 凹模外形尺?寸形狀如下?圖所示: 5.1凹模外形?尺寸圖 凹模的外形?尺寸已標(biāo)準(zhǔn)?化,用以上方法?求得的外形?尺寸
64、應(yīng)向接?近的標(biāo)準(zhǔn)尺?寸靠攏。故凹模尺寸?、強(qiáng)度和剛度?足夠,一般不再進(jìn)?行強(qiáng)度和剛?度的核算。 當(dāng)沖裁形狀?復(fù)雜,公差等級(jí)高?,尺寸大或尺?寸較小的零?件時(shí),可以采用鑲?拼式凹模,但對(duì)于此零?件的沖裁其?凹模結(jié)構(gòu)簡?單,故采用整體?式結(jié)構(gòu)。其凹模結(jié)構(gòu)?圖如下圖所?示: 5.2落料凹模?結(jié)構(gòu)形式圖? 凹模的固定?方法用螺釘?固定,具體的固定?方法見裝配?圖。 5.2拉深凸模?的設(shè)計(jì) 5.2.1 拉深凸模的?尺寸計(jì)算 拉深凸模的?工作尺寸的?計(jì)算參見前?面的主要工?藝參數(shù)計(jì)算?。現(xiàn)將其它參?數(shù)的計(jì)算介?紹如下: (1)拉深模的凸?模圓角半徑? 拉深凸模的?圓角半徑r?
65、凸對(duì)拉深工?作也有影響?。當(dāng)r凸過小?時(shí),則角部彎曲?變形大,危險(xiǎn)斷面容?易拉斷。當(dāng)r凸過大?時(shí),則毛坯底部?的承壓面積?減小,懸空部分加?大,容易產(chǎn)生底?部的局部變?薄和內(nèi)皺。 除最后一次?拉深,凸模的圓角?半徑r凸應(yīng)?比板厚略大?,即:r,最后一次拉?深時(shí),凸模的r應(yīng)?等于零件的?內(nèi)圓半徑,但不得小于?材料厚度。如工件的內(nèi)?圓角半徑要?求小于料厚?,則要有整形?工序來完成?。故在此設(shè)計(jì)?中取r凸=4mm。 (2)拉深間隙 拉深間隙指?拉深凸模與?凹模之間的?單面間隙,用Z表示。 ① 模具間隙對(duì)?拉深過程的?影響 拉深模的凸?模與凹模之?間的單邊間?
66、隙Z/2,影響拉深力?與拉深件的?質(zhì)量。 拉深模的凸?、凹模間隙Z?/2大,則摩擦小,能減小拉深?力。但如果間隙?過大,拉深件的精?度將不易控?制,拉深后零件?的高度將小?于所要求的?高度,零件成桶形?。 拉深模的凸?、凹模間隙Z?/2小,則摩擦大,將增加拉深?力,造成許用拉?深系數(shù)m值?的增大。如果凸、凹模間隙Z?/2小于拉深?件的材料厚?度,則將產(chǎn)生變?薄拉深的效?果,使得拉深件?的精度降低?。 ② 拉深模具間?隙的取向 A)除最后一道?工序外,間隙的取向?不作規(guī)定。 B)對(duì)于最后一?道工序,當(dāng)工件外形?尺寸要求一?定時(shí),以凹模為基?準(zhǔn),凸模尺寸按?凹模減小以?取得間隙。當(dāng)工件內(nèi)形?尺寸要求一?定時(shí),以凸模為基?準(zhǔn),凹模尺寸按?凸模放大以?取得間隙。 C)淺拉深時(shí),拉深間隙可?取小些,深拉深時(shí),則應(yīng)取大些?。這是因?yàn)樽?形程度越大?,板厚的增厚?量也越大。 D)多次拉深時(shí)?,前幾次拉深?可取較大的?拉深間隙,以便使拉深?順利進(jìn)行。最后一次拉?深則取較小?的拉深間隙?,以便獲得尺?寸精度較高?的拉深件。
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