落料拉深复合模设计讲解
落料、拉深、冲孔复合模的课程设计

薁1.零件冲压工艺分析 羆1.1制件介绍 螄零件名称:自行车中轴碗 蒂材料:15钢(渗碳淬火78HRA ,层深0.3 mm )莈料厚:2.5mm膃批量:大批量膂零件图:如图1所示蒇:门 CU 蚃 60 <G5T 7莀1.2产品结构形状分析芀由图1可知,产品为圆片落料、有凸缘筒形件拉深、圆片冲孔,产品结构简单对称,孔壁与制件直壁之间的距离满足L > R+0.5t (查参考书[1]第75页)的要求(L =(35-19)吃=8, R+0.5t= 3+0.5 星.5= 4.25)。
蚅1.3产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析蒃(1)尺寸精度35皐17,为IT12 ;①40第75,查[7]第17页表1-8,尺寸精度为IT13。
賺①零件图上的未注尺寸公差要求为IT13。
芁(2)冲裁件断面质量w 0.15mm 羇板料厚度为2.5,查[1]第49页表2.2,生产时毛刺允许高度为本产品在断面质量和毛刺高度上没有严格的要求,所以只要模具精度达到一定要求,冲裁件的断面质量可以保证。
袂(3)产品材料分析袁对于冲裁件材料一般要求的力学性能是强度低,塑性高,表面质量和厚度公差符合国家标准。
本设计产品所用的材料是15钢,为优质碳素结构钢,其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中,经热处理后,用冲裁的加工方法是完全可以成形的。
另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求,所以采用国家标准的板材,其冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。
肇(4)生产批量肆产品生产批量为大批量生产,适于采用冲压加工的方法,最好是采用复合模或级进模,这样将很大地提高生产效率,降低生产成本。
零件冲压工艺方案的确定蚁2.1冲压方案薆2.膀完成此工件需要落料、拉深、冲孔、切边四道工序。
其加工方案分为以下8种:蒈(1)方案一:落料一拉深一冲孔一切边。
肅(2)方案二:落料、拉深复合一冲孔一切边。
莂(3)方案三:落料、拉深复合-冲孔切边复合。
羇(4)方案四:落料、拉深、冲孔复合一切边。
「落料拉深复合模设计说明书」

落料拉深复合模设计说明书班级05010903学号2009301234姓名陈雄日期2012年10月目录一、工艺方案分析与确定 2二、零件主要参数计算 3三、排样 4四、落料凹凸模尺寸 5五、拉深凸凹模尺寸 6六、拉深凸凹模圆角 6七、落料凹模板的厚度H的确定7八、凹凸模长度7九、相关力的计算8十、设备的选择10十一、模具结构设计12 十三、参考文献17一、 工艺方案分析及确定材料20号钢,材料厚度0.5mm ,零件图如下:t=0.5mm其工艺性分析内容如下: (1)材料分析20号钢为优质碳素结构钢,属于拉深级别钢,具有良好的拉深成形性能。
属优质碳素结构钢,275~392334MPA 353~500427MPAb MPA MPAτσσ===取,取其力学性能是强度、硬度低而塑性较好,非常适合冲裁加工。
另外产品对于厚度与表面质量没有严格要求,所以尽量采用国家标准的板材,其冲裁出的产品表面质量和厚度公差就可以保证。
(2)结构分析零件为一无凸缘锥形件,结构简单,底部圆角半径为R2.5,满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求,因此,零件具有良好的结构工艺性。
(3)精度分析零件上尺寸均为未注公差尺寸,普通拉深即可达到零件的精度要求。
经上述分析,产品的材料性能符合冷冲压加工要求。
对零件进行分析后,提出两种方案:方案一:先落料,再拉深,再修边。
采用单工序模生产。
方案二:落料+拉深复合,后修边。
采用复合模+单工序模生产。
此零件需要落料(制成Φ21mm 的坯料)、一次拉伸和修边共三道工序。
方案一模具结构简单,但需三道工序两副模具,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产要求。
方案二只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,工件精度也能满足要求,成本较低。
通过对上述两种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案二为佳。
综上所述:该零件的冲压工艺方案为:落料拉深→修边。
二、零件主要参数的计算()()()()()32312d 152025=145d =d 2H R+R 1sin R tan =14.1956d =d 2R+R cos =8.7165L=H R+R 1sin R cos =1.7463mmmm mmmmθθθθθ=-⨯..-⨯-∆*--∆⨯⎡⎤⎣⎦-⨯∆*-∆*--∆÷⎡⎤⎣⎦1)确定零件修边余量 零件的相对高度2 4.50.31714.1956h d ==,经查得修边余量1h mm ∆=,所以,修正后拉深件的总长1L L+=2.7463h mm =∆。
冲压模具设计落料拉深复合模

冲压模具设计落料拉深复合模冲压模具设计落料拉深复合模的背景与重要性冲压模具设计是现代制造业中一项关键的技术工艺,广泛应用于金属板材的加工过程中。
冲压过程中,为了满足不同产品的需求,常常需要进行复杂的成型操作,如拉深、压扣、冲孔等。
而冲压模具的设计是冲压工艺中的核心部分,直接影响到产品的质量和生产效率。
而落料拉深复合模则是冲压模具设计中的一种重要类型。
它采用多步冲压工艺,在冲压过程中先进行拉深操作,然后对拉深成型后的零件进行进一步的冲压加工,以获得所需的形状和尺寸。
相比于传统的单步冲压模具,落料拉深复合模具能够实现更复杂的成型操作,提高产品的加工精度和成形性能。
因此,冲压模具设计落料拉深复合模的研究和应用具有重要意义。
通过精确的模具设计和合理的工艺参数选择,可以提高产品的制造质量,降低生产成本,提高生产效率,从而促进制造业的发展。
了解冲压模具设计落料拉深复合模的背景和重要性,有助于我们深入了解该领域的研究方向和技术挑战,为进一步的研究和应用提供有益的参考。
冲压模具设计是指根据工件的形状、尺寸和加工要求,设计出能够完成冲裁、拉深等工艺过程的模具。
冲压模具设计的目标是使模具能够高效、精确地完成工件的加工,提高生产效率和质量。
冲压模具设计的原理是根据工件的形状和尺寸要求,确定模具的结构和工作方式。
冲压模具一般包括上模(上模板、上模座)、下模(下模板、下模座)、顶针、导向柱等部分。
通过上模和下模的配合运动,完成对工件的冲裁、拉深等加工过程。
分析工件:对要加工的工件进行形状、尺寸和材料等方面的分析,确定加工要求。
确定模具结构:根据工件的形状和加工要求,设计出合适的模具结构,包括上模、下模、顶针等部分。
绘制模具图纸:根据模具结构设计,进行模具构造的绘制,绘制各零部件的图纸和总装图纸。
制作模具:根据图纸制作模具的各零部件,并进行装配、调试。
试模与调试:进行模具的试模、调整和修正,保证模具能够正常运行。
批量生产:模具调试通过后,可以进行批量生产工件。
冲压模具毕业设计(落料拉深复合模)

摘要 (1)前言 (2)1. 工件的工艺性分析 (3)1。
1 冲压件的工艺性分析 (3)1。
2 拉深件的工艺性分析 (3)1。
3 材料的工艺性分析 (4)1.4 拉深变形过程的分析 (4)2. 冲压工艺方案的确定 (7)3。
模具的技术要求及材料选用 (9)4. 主要设计尺寸的计算 (11)4.1 毛坯尺寸的确定 (11)4。
2 冲压力的计算 (12)4.3 拉深间隙的确定 (13)4。
4 冲裁件的排样 (14)5. 工作部分尺寸计算 (17)5.1 拉深凸凹尺寸的确定 (17)5。
2 圆角半径的确定 (18)6。
模具的总体设计 (20)6。
1 模具的类型及定位方式的选择 (20)6。
2 推件零件的设计 (21)7. 主要零部件的结构设计 (23)7。
1 工作零件的结构设计 (23)7.2 其他零部件的设计与选用 (24)8。
模具的总装图 (27)9。
模具的装配 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)我设计的是一个落料拉深复合冲裁模,在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料.再结合老师布置的题(设计一个工件为盒形件的复合冲裁模),我充分运用了资料上所有设计模具中通用的表、手册等,如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等,然后再集结了自己平时的所学,还有通过对工件的零件、模具工作部分(凸凹模、拉深凸模、落料凹模)、模具装配图的绘制,我的绘图功底也有了一定程度地提高.本次设计的主要内容:工件的工艺性分析;冲压工艺方案的确定;模具的技术要求及材料选用;主要设计尺寸的计算;工作部分尺寸计算;模具的总体设计;主要零部件的结构设计;模具的总装图;模具的装配等.我觉得通过本次的毕业设计,达到了这样的目的:1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识,进行一次冷冲压模具(落料拉深冲裁模)设计工作的实际训练,从而培养和提高我们独立工作的能力。
落料拉深复合模具设计

落料拉深复合模具设计落料拉深复合模具是一种常用的成形工艺,广泛应用于金属冲压、塑料注塑等行业。
由于带有拉深工艺,其设计需要结合该工艺的特点,才能满足产品的要求并提高生产效率。
落料拉深复合模具采用一次成形工艺,将拉杆首先拉伸成形,然后在工件上产生凹陷,从而使工件的深度增加。
具有一次成形、成本低等优点,因此在制造业中得到了广泛应用。
其所采用的复合模具结构,使得一台机器能够同时生产多种不同的零部件,大大提高了生产效率和经济效益。
复合模具的成功设计,与模具结构设计和材料的选择密切相关。
一般而言,落料拉深模具的结构设计分为四个部分:拉杆、固定板、移动板和凸模。
通过不同部位的设计,我们可以使得整个成形过程更加合理、顺畅,从而提高成品的质量。
首先是拉杆的设计。
拉杆是实现拉深工艺的关键部件,它的材料、强度以及表面质量直接影响到成品的质量。
在设计拉杆时,应该考虑到拉杆的表面质量,选择耐磨、高强度、不易变形的导杆作为拉杆,以保证拉深的精度和质量。
其次是固定板和移动板的设计。
固定板和移动板的结构设计,在复合模具中占据着非常重要的地位。
两者之间应避免轴向移动,应保证垂直度和平面度,并要考虑补正加工工艺的问题。
此外,固定板和移动板的加工精度也应当高,以便使得成形过程更加稳定。
最后是凸模的设计。
在落料拉深的过程中,凸模在工件上产生凹陷,从而完成了拉深的过程。
凸模与零件可通过套装设计实现。
在凸模的设计中,应注意一次成形、加工难易度、产品尺寸和表面光滑度的问题。
总之,落料拉深复合模具设计是一个涉及多个领域的复杂问题,需要工程师和技术人员多方面的投入和努力。
在成功设计出一款优秀的落料拉深复合模具之后,生产出来的制品不仅可以减轻企业的人力和成本压力,而且为社会提供了更优质的产品质量和服务。
落料—拉深复合冲压模具课程设计

零件简图:如右图所示生产批量:大批量材料:08钢材料厚度:2mm1.冲压件工艺性分析该工件属于典型圆筒形件拉深,形状简单对称。
所有尺寸均为自由公差,尺寸容易保证。
高度尺寸91mm可在拉深后采用修边达到要求。
2.冲压工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序。
可有以下三种工艺方案:方案一:先落料,后拉深。
采用单工序模生产。
方案二:落料—拉深复合冲压。
采用复合模生产。
方案三:拉深级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,生产效率低,难以满足该工件大批量生产的要求。
方案二只需一副模具,生产效率较高,尺管模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具,生产效率高,但模具结构比较复杂,送进操后不方便,加之工件尺寸偏大。
通过对上述三种方案的分析比较,该件若能一次拉深,则其冲压生产采用方案二为佳。
3.主要设计计算(1)毛坯尺寸计算根据表面积相等原则,用解析法求该零件的毛坯直径DD=√ ̄(d2* d2+4*d2H-1.72rd2-0.56r*r)D=√ ̄(160*160+4*160*91-1.72*12*160-0.56*12*12)D=283.65 mm(2)排样及相关计算采用有废料直排的排样方式,相关如下示冲裁件面积A=∏*D*D/4=∏*283.65*283.65/4=63159平方毫米条料宽度B=D+2a+C=283.65+2*1.8+1=288.25 mma——侧搭边值,查冲压教程表2.5.2得最小侧搭边值a=1.8mmc——导料板与最宽条料之间的间隙,其最小值查冲压教程表2.5.5得c=1步距s=D+a=283.65+1.5=285.15 mm式中a1——工件间搭边值,查冲压教程表2.5.2得a1=1.5mm一个步进距的材料利用率∩=A/BS*100℅∩=63159/288.25*285.15*100℅∩=76.8℅式中:A——一个步距内冲裁件的实际面积B———条料宽度S———步距(3)成形次数的确定该工件为简单圆筒形拉深件,求出拉深相对高度H/h=91/160=0.57。
落料拉深复合模具设计
落料拉深复合模具设计1. 引言复合模具是一种常用于塑料加工、金属成型等工业领域的生产工具,其由多个组成部分组合而成,用于制造具有特定形状和尺寸的零件。
落料拉深复合模具是一种用于金属加工的模具类型,广泛应用于汽车、航空航天和家电等领域。
本文将介绍落料拉深复合模具的设计原理、材料选择、结构优化以及加工工艺等方面的内容。
2. 设计原理落料拉深复合模具的设计原理基于金属板材经过拉伸和拉深过程,使其产生特定形状和尺寸的成品零件。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面:2.1 材料选择选择合适的材料对模具的性能和寿命至关重要。
常用的材料包括工具钢、合金钢和硬质合金等。
根据零件要求的材料强度和耐磨性,选择合适的材料可以提高模具的使用寿命和稳定性。
2.2 结构设计模具的结构设计是模具性能的关键因素之一。
在设计过程中,需要考虑到板材的拉伸和拉深过程中的受力情况,合理布置结构和增加加固部位,可以提高模具的刚性和稳定性。
2.3 加工工艺落料拉深复合模具的加工工艺包括材料预处理、数控加工、热处理和表面处理等过程。
合理选择和控制加工工艺可以确保模具的精度和质量。
3. 模具设计步骤模具的设计步骤可以分为以下几个阶段:3.1 需求分析根据零件的要求,确定模具的设计目标和参数。
包括零件的形状、尺寸和材料等要求。
3.2 结构设计根据需求分析的结果,进行模具的结构设计。
考虑到荷载情况、刚性要求和加工工艺等因素,合理布置结构和增加加固措施。
3.3 零件设计根据结构设计的结果,进行各部件的设计和绘制。
包括模具底板、上模、下模和滑块等部件。
3.4 材料选择根据模具的使用要求和工作环境,选择合适的材料。
考虑到材料强度、耐磨性和加工性能等因素。
3.5 工艺设计根据加工工艺要求,进行模具的工艺设计。
包括数控加工程序、热处理工艺和表面处理工艺等。
4. 模具结构优化为了提高模具的使用寿命和稳定性,可以通过结构优化的方法进行设计改进。
常用的优化方法包括有限元分析、参数化设计和材料优化等。
窄凸缘落料拉深复合模设计
冷冲模课程设计说明书窄凸缘拉深件2模具设计本次冷冲压模具设计的内容为窄凸缘圆形筒形件工艺分析与模具设计,完成了落料首次拉深、二次拉深,三次拉深冲孔,切边四道工序。
落料和首次拉深复合模具为倒装结构,拉深工件先由压边圈将工件从凸模上顶出,再由打杆组成的刚性推出装置推出制件,采用弹性卸料板卸除条料。
由于不能一次拉深出,故要三次拉深出来,第三次拉深冲孔。
条料排样方式为单排。
为了便于安装平稳以及方便操作选模座为标准中间导柱圆形模座,模柄为压入式模柄,选用单动压力机。
在落料,拉深成形完成后再完成切边工序以确保制件的形状和尺寸。
查阅相关资料和有关手册,手工绘制装配图和相关的零件图。
关键字:冲孔拉深模、倒装、单排、后侧导柱、弹性卸料板第1章绪论 (1)1.1冲压设计概论 (1)1.2冲压设计的基本内容 (1)1.3冲压设计的一般工序 (1)第2章工艺分析 (2)2.1产品冲裁工艺分析 (3)2.1.1 产品结构形状分析工艺分析 (3)2.1.2产品尺寸精度、断面质量分析 (3)2.2 产品拉深工艺分析 (4)2.3计算模具压力中心 (4)第3章工艺方案的确定及工艺计算 (5)3.1 工艺方案分析 (5)3.2 拉深部分主要工艺参数的计算 (5)3.2.1确定修边余量 (5)3.2.2计算毛坯直径D (5)3.2.3判断能否一次拉成 (5)3.2.4试确定各工序拉深系数 (5)3.2.5 试确定圆角半径 (6)3.2.6确定各次拉深高度 (6)3.2.7 画出各拉深工序简图 (7)3.3确定排样图 (8)第4章工序计算 (9)4.1落料和首次拉深 (9)4.1.1凸凹模工作尺寸 (9)4.1.1.1刃口尺寸计算 (10)4.1.1.2外形尺寸计算 (11)4.1.1.3凸凹模壁厚校核 (11)4.1.2计算冲压力 (11)4.2二次拉深 (11)4.2.1凸凹模工作尺寸 (11)4.2.2计算冲压力 (12)4.3三次拉深与冲孔 (12)4.3.1 凸凹模工作尺寸 (12)4.3.2 计算冲压力 (13)4.4 切边 (13)第5章模具总体结构设计 (14)5.1模具的典型结构 (14)5.2定位装置 (15)5.3卸料装置 (15)5.3.1 条料的卸除 (15)5.3.2 工件的卸除 (15)5.4其他零件尺寸的确定 (15)5.4.1 卸料弹簧 (15)5.4.2 卸料板 (15)5.4.3模座 (16)5.5压力机的确定 (16)结束语 (17)参考文献 (18)第1章绪论1.1冲压设计概论随着冲压技术的不断进步和冲压生产的迅速发展,对冲压设计工作提出了愈来愈高的要求。
无凸缘圆筒形件落料——拉深复合模具设计
无凸缘圆筒形件的落料——拉深复合模具设计绪论毕业设计是为了模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上,所设置的一个重要环节。
目的就是为了运用我们所学课程的理论和生产实际知识,进行一次模具设计的实际训练,从而培养和提高我们独立工作的能力。
冲压模具设计通过收集资料、工艺分析、工艺计算、确定冲模的结构设计,各个零部件的设计、绘制模具总装配图、零件图,最后完善和书写设计说明书,终于完成整个的设计过程。
目前,我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距。
导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一,更加体现出其特有的优越性。
在现代工业生产中,由于市场竞争日益激烈,产品性能和质量要求越来越高,更新换代的速度越来越快,冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展,模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。
一、冲压成形理论及冲压工艺加强冲压变形基础理论的研究,以提供更加准确、实用、方便的计算方法,正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸,解决冲压变形中出现的各种实际问题,进一步提高冲压件的质量。
研究和推广采用新工艺,如精冲工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其他高效经济的成形工艺等,进一步提高冲压技术水平。
二、模具先进制造工艺及设备模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。
计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合,形成先进制造技术。
模具先进制造技术主要体现如下方面:1.高速铣削加工普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数,而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数。
冲压模具设计落料拉深复合模
冲压模具设计中的落料拉深复合模是一种用于冲压加工的模具类型。
它结合了两个冲压操作,即落料和拉深,以在金属材料上形成所需的形状。
在设计落料拉深复合模时,需要考虑以下几个关键因素:
材料选择:根据所要冲压的金属材料的特性,选择适合的模具材料。
常见的模具材料包括工具钢、硬质合金等。
模具结构设计:根据产品的形状和要求,设计模具的整体结构。
模具通常由上模和下模组成,上模用于落料,下模用于拉深。
确保模具结构强度足够,以承受冲压过程中的应力和压力。
落料设计:根据产品的轮廓要求,在上模上设计合适的落料形状。
落料是将金属材料从板材上切割或剪断下来的过程。
拉深设计:在下模上设计合适的拉深结构。
拉深是将落料后的金属材料通过施加力或压力,使其形成所需的凹陷或凸起形状。
模具导向和定位:确保上模和下模的正确对位和导向,以确保冲压过程中的准确性和稳定性。
冲床选择:选择适合该复合模具的冲床设备,考虑到冲压力度和速度的要求。
模具寿命和维护:进行适当的模具冷却设计,以延长模具寿命。
定期进行模具维护和保养,包括清洁、润滑和修复。
以上是设计落料拉深复合模具的一般步骤和注意事项。
具体的设计过程和参数设置还需要根据具体的产品要求、材料特性和冲压设备情况进行进一步的分析和优化。
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课程设计说明书课程名称:冲压工艺与模具设计题目名称:落料拉深复合模设计班级:级班姓名:学号:指导教师:评定成绩:教师评语:指导老师签名:20目录零件图一、零件冲压加工工艺性分析---------------------- 31、毛坯尺寸计算------------------------------------ 32、判断是否可一次拉深成形-------------------------- 33、确定是否使用压边圈------------------------------ 44、凹凸模圆角半径的计算---------------------------- 45、确定工序内容及工序顺序-------------------------- 4二、排样图和裁板方案------------------------ 41、板料选择---------------------------------------- 42、排样设计---------------------------------------- 4三、工艺参数的计算1、工艺力计算-------------------------------------- 62、压力机的选择------------------------------------ 6四、模具设计1、模具结构形状设计-------------------------------- 72、模具工作尺寸与公差计算-------------------------- 7五、工作零件结构尺寸和公差的确定1、落料凹模板-------------------------------------- 82、拉深凸模---------------------------------------- 93、凹凸模------------------------------------------ 9六、其他零件结构尺寸1、模架的选择-------------------------------------- 92、凹凸模固定板的选择------------------------------ 103、磨柄的选择-------------------------------------- 104、卸料装置---------------------------------------- 105、推荐装置的选择-------------------------------- 116、销、钉的选择---------------------------------- 117、模具闭合高度的校核 ---------------------------- 11七、参考目录-------------------- 11零件名称:盖生产批量:大批量材料:Q235 材料厚度:1mm学号尾数为0:落料模学号尾数为1,3,5:第一次拉深模学号尾数为2,4,6:第二次拉深模学号尾数为7,8,9:落料拉深复合模一、零件冲压加工工艺性分析材料:该冲裁件的材料 1Cr18Ni9Ti 是不锈钢,拉深强度和剪切强度较高。
零件结构:该制件可近似看做圆筒形有凸缘浅拉深件,需要对毛坯进行计算,且间隙、落料拉伸凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。
模具设计方面:凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。
尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸,属于自由尺寸,可按 尺寸的公差。
查公差表可得工件基本尺寸公差为:500.166800.191200.111.毛坯尺寸的计算( 1)选取修边余量d 凸 /d=68/50=1.36,按课本上表 2-32 查表得 δ=3.5 (2)计算凸缘部分实际尺寸 dt dt=d 凸 +2δ=68+2 3.5=75(3)预定毛坯直径 D (按几何表面积相等原则) 由于板厚小于 1mm ,故可直接用工件图所示尺寸计算,不必用中线尺寸计算。
D= d t 24(h 12dh 2) ,其中 h 1=86 862252=3.71,故 D= 752(4 3.71250 12)=89.89,预定毛坯直径为 90mm 。
2. 判断是否可一次拉深成形t100 0.5100 0.56 , d t /d=1.5 , D 90可成形。
3. 确定是否使用压边圈毛坯相对厚度 t100 0.56 ,查课本上表 2-44 可知,此处需采用压边圈。
D4. 凹凸模圆角半径的计算凹模圆角半径:r 凹=0.8(D d )t 0.8 (90 50)0.5 3.58 ,故 r 凹取 4mm 。
凸模圆角半径:r 凸=( 0.6~1)r 凹=( 0.6~1) 4=2.4~4,故 r 凸取 3mm 。
5. 确定工序内容及工序顺序冲压件的工序性质是指冲压件成形所需的各种工序种类如冲孔、几何形状可直观确定,当工序较多时,不易确定。
分析该零件的形状可知其基本冲压工序 为落料、拉深、切边。
由于板料厚度为 0.5mm ,比较薄,拉深后坯料外圆变相对高度h h 1 h 2 dd3.71 120.31 50 查课本上表 2-37 得第一次拉深的最大相对高度为 0.57~0.70,相比可知, 次拉深便IT11 级确定工件 落料等, 由冲压件的形可忽略,故对切边工艺不做另行设计。
综合分析零件的工艺性和生产规模等具体情况,加工该零件采用落料拉伸复合模。
二、确定排样图和裁板方案1. 板料的选择制件的毛坯为简单的圆形件,而且尺寸比较小,考虑到操作方便,宜采用单排。
根据零件厚度 t=0.5mm, 查《中国模具设计大典》表 18.3-24 冷轧制薄钢板拟选用的板料规格为:0.5 850 12002. 排样设计板料的初步排样如下:两工件间的横搭边 a 1=1.2mm;两工件间的纵搭边 a=1.5mm;考虑到板料送进时无侧压装置,需要在板料一侧增加一个条料与导尺间的间隙宽度Z0 取Z0=1.2mm 则条料宽度B:B0D 2a1Z00Δ -- 条料宽度的单向极限偏差(mm)查《中国模具设计大典》表 19.1-21 得Δ=0.10 所以B0= 90 21.2 0.1 1.2 00.10=93.800.10(mm) 步距S:S=D+a=90+1.5=91.5mm;故一个步距内的材料利用率1为:1=A/BS 10000 = (D /2)2/BS 10000= (90/ 2) 2/(93.8 91.5) 100 00 =74.1%由于直板材料选取0.5 850 1200 故每块板料可裁剪9 13=117 个工件,故每块板料( 0.5 850 1200)的利用率为:=nA/LB 10000=117 (D/2) 2/(1200 850) 10000 =73.0 00最终的排样设计如下:三、主要工艺参数的计算1. 工艺力计算根据课本表 2-3,可取 =500MPa,并查得b=600MPa落料力F0: F0=KLt ,其中K=1.3,L=πD=3.14 90=282.60mm故F0=1.3 282.60 0.5 500=91.84KN 由课本表2-6 查得推件力系数K推=0.063 卸料力系数K卸=0.08 推件力F 推:F 推=nK推F0=1 0.06391.84=5.79KN 卸料力F 卸:F 卸=K卸F0=0.08 91.84=7.35KN 查《模具设计简明设计手册》表 4.47,由不锈钢材料选取 p=3.6MPa压边力 F 压:F压D2d 2r凹2p 90250 2 4 23.6 13.39KNF总=F0+F推+F压=91.84+5.79+13.39=111.02KN 由《模具设计与制造简明手册》1-6-38 可得系数K1=1,及拉深力的计算公式如下:拉深力:F拉dt b K 1 50 0.5 600 1 47.12KN2. 压力机的选择选择压力机公称压力时,应该使落料力和拉深力分别在压力机的许用公称压力范围内,而不是简单的将落料力与拉深力相加后去选择压力机。
落料时,欲使压力机的精度高保持良好的工作状态,最好在公称压力的80%以下使用。
落料时:F 公称>=F总/80%=111.02/80%=138.78KN拉深时:公称压力F公称>=1.3~1.4(F 拉+F压)=1.3~1.4(47.12+13.39)=78.66~84.71(KN)根据《冲压模具简明设计手册》表13.9,可预选选择公称压力为 160KN 的开式可倾压力机,其参数如下:滑块行程: 70mm行程次数: 115 次 /mm最大封闭高度: 220mm封闭高度调节量: 60mm滑块中心线到床身距离: 160mm工作台尺寸:左右: 450mm 前后: 300mm 工作台板厚度: 60mm四、模具设计1. 模具结构形状设计该零件由落料、拉深两工序加工而成,考虑到薄板成形,为使冲压精度较高,减少模具数量,设计成落料拉深复合模。
复合模可有正装和倒装结构,综合考虑以下情况:1)没有冲孔工序,废料不会出现在模具工作区域,采用正装操作也方便2)提高凹凸模强度3)对于薄冲件能达到平整要求采用正装结构。
采用刚性卸料装置。
拉深完成后,工件卡在凹凸模内,应使用推件装置将其推出。
2. 模具工作尺寸与公差计算1)落料工序中圆形凸模与凹模分开加工,落料件未注公差,按 IT11 级选取极限偏差,查《机械制图》表 16-5可知落料件公差尺寸为 φ9000.22,由此根据课本表2-5,可得系数x=0.5,因为对刃口精度要求不是很高,可取二类间隙值,查课本表 2-3 ,间隙比值(Z/t) % >16.0~22.0, 故可得:Z min =16.0 0.5/100=0.08mm Z max =22.0 0.5/100=0.11mm δ p=0.4(Z max -Z min )=0.4(0.11-0.08)=0.012mm δ d=0.6( Zmax -Z min )=0.6(0.11-0.08)=0.018mm落料凹模直径: D d =(D-x Δ) 0 d =(90-0.50.22)0.018=89.8900.018mm落料凸模直径: dp=(D d -Z min ) 0p =(89.89-0.08) 00.012 =89.81 00.012 mm2) 拉深部分 按外形公差尺寸,零件 IT11 精度,查《机械制图》表 16-5 可知拉深筒部公差尺寸为 φ5000.16 ,查课本表 2-40可知拉深凹模直径: D 凹=(d+0.4Δ+Z) 0 凹,拉深凸模直径: d 凸=(d+0.4Δ) 0,查课本表 2-41 ,由拉深凹凸模的制造公差 IT8 (高于零件公差 2~3 个等级),可选 δ 凹 =0.04mm ,δ 凸=0.030mm ,凹凸模间隙 Z=(2~2.2)t ,该零件可取 Z=2.1t=2.1 0.5=1.05mm 故 D 凹=( 50+0.4 0.16+1.05 )00.04=51.1140.04五、工作零件结构尺寸和公差的确定1、落料凹模板 1) 厚度 H 的确定:可由经验公式凹模厚度 H=Kb 计算得,查表 2-16 得 K=0.2 ,圆形凹模的 b为直径 D , 故 H=Kb=0.2 90=18mm,但毛坯拉深高度 h1+h2=12+3.7=15.7 ,考虑到还需要空间安装压边 圈,查《冲压模具简明设计手册》表 2.62 选用标准尺寸,d 凸=( 50+0.4 0.16 ) 0.030 =50.064 0.030H=40。