2581 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)3,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì)
河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)1目 錄1 緒論1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………31.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………31.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………51.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) …………………………………………51.3 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)與制造方面 ………………………………………61.3.1 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 ……………………………………72 端蓋拉深沖壓件的工藝分析 ………………………………………92.1 引言………………………………………………………………………92.2 拉深件工藝分析…………………………………………………………93 確定工藝方案 ………………………………………………………114 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 ………………………………………………124.1 拉深毛坯尺寸計(jì)算 …………………………………………………124.2 確定拉深次數(shù)………………………………………………………… 144.3 確定是否用壓邊圈及類(lèi)型…………………………………………… 144.4 排樣方式的確定 …………………………………………………… 145 沖裁壓力、壓力中心計(jì)算及壓力機(jī)的選用 .………………………165.1 切邊沖裁力的計(jì)算 ……………………………………………………165.1.1 切邊力的計(jì)算……………………………………………………… 165.2 拉深力的計(jì)算 …………………………………………………………165.3 卸料力的計(jì)算 …………………………………………………………175.4 壓料力的計(jì)算 ………………………………………………………175.5 拉深功的計(jì)算 ………………………………………………………185.6 拉深功率的計(jì)算………………………………………………………185.7 壓力機(jī)的選用…………………………………………………………196 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………216.1 模具工作部分的工藝計(jì)算 ……………………………………………216.1.1 拉深部分的計(jì)算 …………………………………………………21河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)26.1.2 擠切部分的計(jì)算… …………………………………………………226.1.3 壓料橡膠的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ……………………………………………236.1.4 彈簧的選用 …………………………………………………………256.1.5 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸 ……………………………256.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………………266.2.1 拉深凸模 …………………………………………………………266.2.2 拉深凹模 …………………………………………………………276.2.3 推件塊………………………………………………………………276.2.4 壓邊圈………………………………………………………………286.2.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)套…………………………………………………………296.2.6 其他零件 ………………………………………………………… 296.3 模具總裝圖 ……………………………………………………………31結(jié)束語(yǔ) …………………………………………………………………… 33致謝 ……………………………………………………………………… 34參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………… 35河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)31 緒論隨著我國(guó)改革開(kāi)放步伐的進(jìn)一步加快，中國(guó)正逐步成為全球制造業(yè)的基地，特別是加入 WTO 后，作為制造業(yè)基礎(chǔ)的模具行業(yè)近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%—80%的零部件都依靠模具成型。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)，即機(jī)械、電子、汽車(chē)、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。模具生產(chǎn)水平的高低，己成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。因此，我國(guó)要從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)發(fā)展成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，必須要振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平。目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，目前，我國(guó)制造業(yè)的資源已突破了企業(yè)——社會(huì)——國(guó)家的界線，制造業(yè)的國(guó)際化已是一個(gè)客觀事實(shí)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬(wàn)多家，從業(yè)人員約 50 多萬(wàn)人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億美元，出口模具 4.91 億美元，分別比 2003 年增長(zhǎng) 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比2004 年為 3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在 2 萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來(lái)， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專(zhuān)業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足:河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)4第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～30 萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。第四，專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)53）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來(lái)越高； 8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600～650 億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專(zhuān)"、"大而精"。2004 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的 90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％．1.3 拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料或空心河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)6工序件制成開(kāi)口空心零件的加工方法。拉深不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來(lái)的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級(jí)以下，不宜高于 IT11 級(jí)。本設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)單的拉深件，形狀比較規(guī)則，但底部圓角存在較高的工藝性問(wèn)題，直邊區(qū)的變形不是簡(jiǎn)單的彎曲, 應(yīng)力分布不均,可以利用塑性加工理論進(jìn)行定性分析。因此，只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。其工作過(guò)程較簡(jiǎn)單就一個(gè)低方形拉深和下部的低桶形件拉深，根據(jù)工藝分析及計(jì)算確定它能一次拉深成功。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架。為了保證制件的尺寸精度，設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。其上部方行件是最典型的盒形拉深件，根據(jù)盒形件能否一次拉深成形將其分兩類(lèi)：低盒形件與高盒形件。盒形件在拉深時(shí)由于其幾何形狀的非回轉(zhuǎn)特性，變形沿變形區(qū)周邊的分布是不均的，直邊區(qū)變形小，圓角區(qū)變形大，而且變形是非常的復(fù)雜的。通過(guò)網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)的分析得出拉深方形的一些變形特點(diǎn)：1.直邊區(qū)的變形不是簡(jiǎn)單的彎曲，橫向受壓縮，縱向受拉深，越靠近圓角區(qū)變形越大，另外橫向壓縮變形要比相應(yīng)圓筒形件小。2.應(yīng)力分布不均，特別是徑向拉應(yīng)力的分布很不均勻，中間最大，向兩側(cè)直邊區(qū)減小。方形件拉深時(shí)同樣存在起皺和裂問(wèn)題，且發(fā)生在圓角區(qū)。在直邊區(qū)還有一個(gè)特殊的工藝問(wèn)題，即所謂“直邊緩松”現(xiàn)象，這是由于拉深過(guò)程中圓角區(qū)材料從橫向擠向徑向直邊，使直邊區(qū)材料沿橫向顯得偏多，造成工件的剛性不好，嚴(yán)重時(shí)可造成工件的形狀不規(guī)則，出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。這是方形件拉深的特殊質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)該引起注意的。1.3.1 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，收集有關(guān)資料在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，擬定設(shè)計(jì)任務(wù)——方形件拉深以及設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃，并仔細(xì)閱讀《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》教材，了解本設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求和步驟，以及查閱有關(guān)模具圖冊(cè)、設(shè)計(jì)手冊(cè)等資料；了解本設(shè)計(jì)零件的用途、結(jié)構(gòu)、性能，在整個(gè)產(chǎn)品中的裝配關(guān)系、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量，采用的沖壓設(shè)備型號(hào)和規(guī)格，模具零件的制造加工工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等情況。2、工藝分析及工藝方案的制定河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)7經(jīng)分析制件的技術(shù)要求，結(jié)構(gòu)工藝性及經(jīng)濟(jì)性都符合工藝要求，確定總體工藝方案，填寫(xiě)工藝卡。3、工藝計(jì)算及設(shè)計(jì)（1） 、排樣及材料利用率計(jì)算 （2） 、刃口尺寸的計(jì)算（3） 、沖壓的計(jì)算，壓力中心的確定，沖壓設(shè)備的初選，根據(jù)排樣圖和所選的模具結(jié)構(gòu)形式，可以方便計(jì)算出所需總壓力。待模具總設(shè)計(jì)好后，校核設(shè)備裝模尺寸，最終確定設(shè)備型號(hào)及工藝參數(shù)。4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)、確定凹模尺寸 先計(jì)算出凹模的厚度，再根據(jù)厚度確定凹模周界尺寸，在此需要考慮的三個(gè)問(wèn)題：第一，要考慮凹模上的螺孔、銷(xiāo)孔的布置；第二，壓力中心一般與凹模的幾何中心重合；第三，凹模外形尺寸盡量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取。（2） 、選擇模架并確定其他沖模零件的主要參數(shù) 根據(jù)凹模周界尺寸大小，從《冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中確定模架規(guī)格及主要沖模零件的規(guī)格參數(shù)。（3） 、畫(huà)沖模裝配圖 裝配圖上零件較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為準(zhǔn)確、迅速地完成畫(huà)圖工作，必須掌握正確的畫(huà)法。（4） 、畫(huà)沖模零件圖（5） 、編寫(xiě)技術(shù)文件 技術(shù)文件包括：說(shuō)明書(shū)、沖壓工藝卡和機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)82 沖壓件的工藝分析2.1 引言設(shè)計(jì)的目的是在于鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，熟悉了解有關(guān)資料，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)實(shí)際工作能力，通過(guò)沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在沖壓工藝性分析，沖壓工藝方案論證，沖壓工藝計(jì)算，沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到依次綜合訓(xùn)練。本設(shè)計(jì)題目為低上盒下圓形件拉深模,但對(duì)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)生有一定的設(shè)計(jì)意義，它概括了拉深零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。拉深件的工藝性是指從沖壓工藝方面來(lái)衡量其設(shè)計(jì)是否合理，一般地講，在滿足工件的使用要求條件下，能以最簡(jiǎn)單的最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來(lái)。2.2 拉深件工藝分析原始資料：如圖 1 所示河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)9材 料：LY12厚 度： 0.6mm圖 1 制件圖根據(jù)零件結(jié)構(gòu)可知：此工件為無(wú)凸緣上方下圓形工件，要求內(nèi)形尺寸，沒(méi)有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求，可采用拉深工序加工。工件底部圓角半徑 r=3mm,大于三倍的壁厚尺寸，滿足首次拉深工藝要求，因此不需在拉深工序（拉深工序底部圓角半徑 r=0.5mm）后須增加一道整形工序以滿足制件尺寸上質(zhì)量要求。內(nèi)形尺寸為 32mm 的公差等級(jí)為 IT13 級(jí)，滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃?jí)的要求。工件的總體高度到最后可由切邊達(dá)到要求。用于拉深的材料的一般具有較好的塑性、低的屈強(qiáng)比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。LY12 是較普遍的材料，價(jià)格便宜，資源豐富，其退火后并且滿足拉深件對(duì)材料的要求，厚度為 0.6mm。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)103 確定工藝方案根據(jù)制件的工藝分析,知道制件上部是個(gè)簡(jiǎn)單的方形拉深件下部是個(gè)淺筒形件。經(jīng)制件的工藝性分析，由沖裁工藝可知，該制件可能包括落料、拉深或拉深、切邊基本工序，可以有以下二種工藝方案：方案一：先落料，再拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：拉深和切邊復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，沖件多次定位，加工尺寸積累誤差較大，模具制造成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足批量生產(chǎn)要求。方案二、只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，工件平整,同軸度高,對(duì)稱(chēng)度及位置誤差小,由于該沖裁件為方形并且需切邊,落料和拉深幾道工序才可完成,所以對(duì)于該工件尺寸較小,同軸度要求較高。因此，根據(jù)工件的外形及尺寸關(guān)系選擇方案二,為拉深切邊復(fù)合模。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)114 主要工藝參數(shù)的計(jì)算4. 1 拉深毛坯尺寸拉深件的工藝計(jì)算是拉深工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，本制件的工藝計(jì)算屬于較簡(jiǎn)單的。其主要的內(nèi)容包括計(jì)算毛坯直徑、決定拉深次數(shù)及確定壓邊裝置等。根據(jù)表面積相等原則，用解析法求該零件的毛坯直徑 D?？砂聪旅娴某绦蛴?jì)算：1.確定修邊余量在拉深的過(guò)程中，由于材料的各向異性，模具間隙不均，摩擦力不均及定位不準(zhǔn)等因素的影響，使拉深的口部不齊。為保證制件高度方向的尺寸精度，須進(jìn)行修邊，在計(jì)算毛坯尺寸也須計(jì)入修邊余量。2.計(jì)算拉深毛坯尺寸由于板厚 t 小于 1mm，故可直接用工件圖所注尺寸計(jì)算，不必用中線尺寸計(jì)算。(1) 先計(jì)算下部筒形部分毛坯由沖壓課本中式 4.5 計(jì)算可得， mrdHdD 09.325.60.27.1327456.072.1422 ??????????（2） 、求出盒形彎曲部分的展開(kāi)長(zhǎng)度 L由 r 角/B=3/32=0.094，工件的相對(duì)高度 2.2/r=5.2/3=0.73，由式 3.2 計(jì)算展開(kāi)]2[長(zhǎng)度為L(zhǎng)=H+0.57R 底 式中，H———拉深件高度（mm） ，R 底———底部圓角半徑（mm） ，r 角———轉(zhuǎn)角圓角半徑（mm）.即 L=2.2+0.57×0.5=2.485mm（3） 、圓角部分展開(kāi)的圓弧半徑 R河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)12由式 R= ）（ 底角底角角 RrHr16.086.02???= )5..3(5..39???=4.57mm（4） 、作出圓角部分到直邊部分階梯過(guò)度的平面毛坯 ABCDEF（5） 、過(guò) BC、DE 中點(diǎn)分別向半徑為 R 的圓弧作切線，并用圓弧圓滑過(guò)渡，使f1=f2，最后得角部毛坯輪廓線見(jiàn)下圖：圖 2 毛坯輪廓圖由以上的計(jì)算可推算出整體毛坯為圓形，毛坯直徑 D 取 38mm.河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)134.2 確定拉深次數(shù)利用筒形件相對(duì)高度進(jìn)行判斷, h/d=5.2/27=0.19＜0.6 和盒形件H/B=2.2/32=0.069＜0.3B可知：工件可一次拉成4.3 確定是否用壓邊圈及類(lèi)型在拉深過(guò)程中工件易發(fā)生起皺現(xiàn)象，制件在成形過(guò)程中，凸緣的起皺現(xiàn)象主要取決于毛坯的相對(duì)厚度、變形程度和凹模的幾何形狀等。為了解決這個(gè)問(wèn)題，生產(chǎn)實(shí)際中主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。常用的壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓料裝置兩種。是否采用壓料裝置主要看拉深過(guò)程中是否可能發(fā)生起皺現(xiàn)象，可根據(jù)坯料相對(duì)厚度 來(lái)確定，相對(duì)厚度 t/D×100=0.6/38×100=1.58，查表得，當(dāng)Dt1.5
收藏