冲压模具设计-带凸缘圆筒件
带凸缘圆筒形件拉深模设计
摘要
随着中国工业不断地发展,模具行业也显得越来越重要。本文针对带凸缘圆筒形零件的拉伸工艺性及拉伸工序过程,列举其中一次拉深并完成模具设计。介绍了筒形零件冷冲压成形过程,经过对筒形零件的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究,按照不降低使用性能为前提,将其确定为冲压件,用冲压方法完成零件的加工,且简要分析了坯料形状、尺寸,排样、裁板方案,拉深次数,冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算,并设计出模具。同时具体分析了模具的主要零部件的设计,冲压设备的选用,凸、凹模间隙调整。列出了模具所需零件的详细清单,并给出了合理的装配图。
关键词冲压件/带凸缘圆筒形拉伸件/拉伸工艺/拉深模设计
WITH FLANGE CYLINDRICAL DEEP
DRAWING DIE DESIGN
ABSTRACT
As China's industrial development unceasingly, the mold industry also appears more and more important. This paper belt of flange cylindrical parts stretching manufacturability and stretching process process, list one time deep drawing and complete the mold design. Cold stamping process of cylindrical parts is introduced, after mass production of the cylindrical parts, parts quality, parts structure, and use requirement analysis, research, according to not reduce the usability for the premise, to identify it for stamping parts, complete parts processing, with stamping method and the brief analysis of the blank shape, size, layout, cutting board, deep drawing, stamping process in nature, the determination of number and order. The technology force, pressure center, mold working parts dimension and tolerance of calculation, and design the mold. At the same time, concrete analysis of main components of the mold design, the selection of stamping equipment, convex and concave die clearance adjustment. Lists the mould needs a detailed list of spare parts, and gives the reasonable assembly drawing.
纯实战宽凸缘圆筒形拉伸件级进模具设计实例
宽凸缘圆筒形拉伸件级进模具设计实例
定义:
——凸缘的相对直径(d p包括修边余量)
——相对拉伸高度
(所有数据均取中性层数值)
带凸缘圆筒形件拉伸一般分为两类:
第一种:窄凸缘 = 1.1~1.4
第二种:宽凸缘> 1.4
计算宽凸缘圆筒形件工序尺寸原则:
1.在第一次拉伸时,就拉成零件所要求的凸缘直径,而在以后的各次拉伸中,凸缘直径保持不变。
2.为保证拉伸时凸缘不参加变形,宽凸缘拉伸件首次拉入凹模的材料应比零件最后拉伸部分实际所需材料
3%-10%(按面积计算,拉伸次数多去上限,拉伸次数少去下限),这些多余材料在以后各次拉深中逐次将
1.5%-3%的材料挤回到凸缘部分,使凸缘增厚避免拉裂。这对材料厚度小于0.5mm的拉伸件效果更显著。
凸缘圆筒形件拉伸工序计算步骤:
1.选定修边余量(查表1)
2.预算毛培直径
3.算出x100 和,查表2第一次拉深允许的最大相对高度之值,然后与零件的相对高度相
比,看能否一次拉成。若≤则可一次拉出,若>则许多次拉深,这是应计算各工序尺
寸。
4.查表3第一次拉深系数m1,查表4以后各工序拉深系数m2、m3、m4……,并预算各工序拉深
直径,得出拉深次数。
5.调整各工序拉深系数。
计算实例
1.产品件
简化
凸缘直径:d p=74.9 拉伸直径:d=43.15 拉伸高度:H=19.5 材料厚度:t=1 2.修边余量
表1 带凸缘拉深件修边余量
凸缘尺寸dp
相对凸缘尺寸 dp/d
≤1.5 >1.5~2 >2~2.5 >2.5~3
25 1.6 1.4 1.2 1 50 2.5 2 1.8 1.6 100 3.5 3 2.5 2.2 150 4.3 3.6 3 2.5 200 5 4.2 3.5 2.7 250 5.5 4.6 3.8 2.8 300 6 5 4 3
5 带凸缘筒形件的拉深
模块五带凸缘筒形件的拉深
一、项目导入(10分钟)
可采用拉深成型工序完成的零件的形态多种多样,通过本章节的学习,同学们已经掌握了圆筒形拉深件的拉深工艺及模具设计,那么除圆筒形拉深件以外,其他形态拉深件的成型方式是怎么样的呢?在本模块中将介绍典型的带凸缘筒形件的拉深工艺。
知识讲解(90分钟)。
4.5 带凸缘筒形件拉深
有凸缘筒形件的拉深变形原理与一般圆筒形件是相同的,但由于带有凸缘(图4-43),其拉深方法及计算方法与一般圆筒形件有一定的差别。
1.有凸缘圆筒形件一次成形拉深极限
有凸缘圆筒形件的拉深过程和无凸缘圆筒形件相比,其区别仅在于前者将毛坯拉深至某一时刻,达到了零件所要求的凸缘直径d t 时拉深结束;而不是将凸缘变形区的材料全部拉入凹模内。所以,从变形区的应力和应变状态看两者是相同的。
图4-43有凸缘圆形件与坯料图图4-44拉深时凸缘尺寸的变化
图 4-46宽凸缘零件的拉深方法
分钟)
对右图中的带凸缘筒形件进行拉深工艺分析?确定拉深件的工艺方案,完成工艺计算?
查表得工件第一次拉深的最大相对高度
m
查表得第一次拉深时的拉深系数
1
推杆; 12-推板;13-紧固螺钉; 14-紧固螺栓; 15-空心垫板; 16-压边圈;螺母; 18-下模座 压边力的计算: 22
1[(2)]4
Y A F D d r P π=-+
查表。计算得:
22
[152(7229.6)]334.8,40.8()0.8(15280)29.6
A KN D d t π=-+⨯⨯==-=-⨯=其中r
6)压力机吨位的选择
203.934.8238.7KN F F >+=+=压拉
17809-冲压工艺与模具设计-电子教案-模块4
项目一 拉深工艺
项目一 拉深工艺
成对拉深 增加直连或凸缘防止起皱
项目一 拉深工艺
拉深件的尺寸标注
拉深件的尺寸标注,应注明保证外形尺寸,还是内形尺寸, 不能同时标注内、外形尺寸。 带台阶的拉深件,其高度方向的尺寸标注一般应以底面为基 准,若以上部为基准,高度尺寸不易保证。
项目一 拉深工艺
窄凸缘圆筒形件的拉深
项目一 拉深工艺
宽凸缘圆筒形件的拉深方法
项目一 拉深工艺
任务六 其他旋转体零件的拉深
项目一 拉深工艺
阶梯形多次拉深方法
(a)图所示的阶梯形件的拉深与圆筒形件的拉深基本相同, 也就是说每一阶梯相当于相应圆筒形件的拉深。 (b)图中d2/d1小于相应的圆筒形件极限拉深系数,故用1、 2、3次拉深出d2;如d3/d2不小于相应圆筒形件的极限拉深 系数时,可直接从d2拉深出d3,然后拉深出d1。
项目一 拉深工艺
电喇叭底座来自百度文库拉深
项目一 拉深工艺
电动喇叭罩的拉深成形应变数值
项目一 拉深工艺
带压料筋的拉深模 反拉深模
项目一 拉深工艺
各种球形件的拉深
项目一 拉深工艺
浅锥形件拉深
项目一 拉深工艺
深锥形件的拉深
项目一 拉深工艺
任务七 盒形件的拉深 盒形件拉深时的金属流动
5 带凸缘筒形件的拉深
机械工程学院模具教研室
带凸缘筒形件的拉深
下图所示为带凸缘筒形件及其坯料。通常,当 dt/d=1.1~1.4时 ,称为窄凸缘圆筒形件;当dt/d>1.4 时 ,称为宽凸缘圆筒形件。
图4-36 带凸缘圆
机械工程学院模具教研室
带凸缘筒形件的拉深
带凸缘圆筒形件的拉深看上去很简单,好像是拉深无 凸缘圆筒形件的中间状态。但当其各部分尺寸关系不同 时,拉深中要解决的问题是不同的,拉深方法也不相同。 当拉深件凸缘为非圆形时,在拉深过程中仍需拉出圆形 的凸缘,最后在用切边或其它冲压加工方法完成工件所 需的形状。
机械工程学院模具教研室
带凸缘筒形件的拉深
3.带凸缘圆筒形件的拉深系数 当拉深件底部圆角半径r与凸缘处圆角半径R相等, 当r=R时,坯料的直径为
所以
由上式可以看出,带凸缘圆筒形件的拉深系数取决 于下列三组有关尺寸的相对比值;凸缘的相对直径dt/d; 零件的相对高度H/d,相对圆角半径R/d,其中以dt/d影 响最大;H/d次之,R/d影响较小。
机械工程学院模具教研室
带凸缘筒形件的拉深
3.带凸缘圆筒形件的拉深系数 带凸缘圆筒形件首次拉深的极限拉深系数见表4-16
表4-16 带凸缘圆筒形件首次拉深的极限拉深系数
机械工程学院模具教研室
带凸缘筒形件的拉深
3.带凸缘圆筒形件的拉深系数 首次拉深可能达到的相对高度见表4-17
冲压模具设计装配图
冲压模具设计装配图
1—下模座2、15—销钉3凹模4套5 导柱 6 导套 7 上模座 8卸料板9橡胶
10凸模固定板 11—垫板12—卸料螺钉13—凸模14 —模柄 16、17螺钉
图2、0、1 冲裁模典型结构与模具总体设计尺⼨关系图
复合模得基本结构
1—凸模;2—凹模;3—上模固定板;
4、16—垫板;5—上模座;6—模柄;
7—推杆; 8—推块; 9—推销;
10—推件块;11、18—活动档料销;
12—固定挡料销;13—卸料板
14—凸凹模;15—下模固定板;
17—下模座;19—弹簧
1-下模座;2、5-销钉;3-凹模;4-凸模 1-凹模;2-凸模;3-定位钉;4-压料板;5-靠板
6-上模座;7-顶杆;8-弹簧; 图3、4、2 L形件弯曲模
9、11-螺钉;10-可调定位板
1.冲裁间隙过⼤时,断⾯将出现⼆次光亮带。 ( × )
2.冲裁件得塑性差,则断⾯上⽑⾯与塌⾓得⽐例⼤。 ( × )
3.形状复杂得冲裁件,适于⽤凸、凹模分开加⼯。 ( × )
4.对配作加⼯得凸、凹模,其零件图⽆需标注尺⼨与公差,只说明配作间隙值。( × )
5.整修时材料得变形过程与冲裁完全相同。 ( × )
6.利⽤结构废料冲制冲件,也就是合理排样得⼀种⽅法。 ( ∨ )
7.采⽤斜刃冲裁或阶梯冲裁,不仅可以降低冲裁⼒,⽽且也能减少冲裁功。 ( × )
8.冲裁厚板或表⾯质量及精度要求不⾼得零件时,为了降低冲裁⼒,⼀般采⽤加热冲裁得⽅法进⾏。( ∨ )9.冲裁⼒就是由冲压⼒、卸料⼒、推料⼒及顶料⼒四部分组成。 ( × )
10.模具得压⼒中⼼就就是冲压件得重⼼。 ( × )
(模具设计)球型凸缘件拉深模设计
模具设计课程设计
————球型凸缘件拉深模设计
哈哈小学出版社
院系:
专业:
班级:
姓名:
指导老师:
目录
一、零件冲压加工工艺性分析
--------------------------------------3
1、毛坯尺寸计算-------------------------------------------------------------------
------3
2、判断是否可一次拉深成形-------------------------------------------------------- 3
3、确定是否使用压边圈--------------------------------------------------------------- 4
4、凹凸模圆角半径的计算------------------------------------------------------------4
5、确定工序内容及工序顺序---------------------------------------------------------4
二、确定排样图和裁板方案------------------------------------------4
1、板料选择--------------------------------------------------------------------------------4
2、排样设计--------------------------------------------------------------------------------4
摩托车启动电机壳体冲压工艺及模具设计
摩托车启动电机壳体冲压工艺及模具设计
摘要
本次设计的零件为摩托车启动电机壳体,其结构为带凸缘阶梯形圆筒件。壳体采用的材料20钢及1.5mm厚度保证了足够的强度和刚度。该零件外形基本对称,材料是适于制造高变形性能的钢材。
本次设计首先通过对零件的结构的分析,知道了制造这一零件需要落料、拉深等工序,然后制定多种冲压工艺.再动过对多种冲压工艺进行比较,选取最好的方案来进行模具设计。在模具设计过程中,最重要的是模具结构的设计。在进行模具结构设计的过程中,对各工艺过程进行分析及计算,确定模具各部分的尺寸。并通过计算各工序所需要的力,选择合适的压力机。
在整个模具设计过程中,通过导师的指导和提供的资料,在与同学的讨论中,我完成了模具装配图及零件图的绘制.再设计过程中,通过查阅模具相关的工具书和模具图册,我对模具结构和设计有了更深刻的认识。
关键词:摩托车启动电机壳体,落料,拉深,冲压工艺
MOTORCYCLE STARTER MOTOR HOUSING STAMPING
PROCESS AND DIE DESIGN
ABSTRACT
The component designing is the motorcycle starter motor housing,and the structure of it is the flanged stepped cylindrical member。Shell materials use 20 steel and 1.5mm thickness to ensure sufficient strength and stiffness. The basic shape of the component is symmetrical, and the material is suitable for the manufacture of high deformation properties of steel.
圆筒冷冲压模设计
圆筒冷冲模设计
产品图
如图1所示
生产批量:中批量
材料:10钢
材料厚度:0.8mm
图1
一.工艺分析:
工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。
工件:此工件只有落料和拉深两个工序.工件形状简单,并且工件为无凸缘圆筒件,要求内形尺寸,拉深时厚度不变,因此工件能满足落料拉深要求.工件的底部圆角半径r=2mm≥t,满足再次拉深圆角半径要求.尺寸φ55.5 0+0.4mm为IT13级,也满足拉深工序对工件的公差等级要求。
材料:10钢为低碳钢,由于强度低,塑性好,适用于制造受力不大的冲压件和拉深件,并有利于冲压成形和制件质量的提高,还具有良好的冲压成形性能,即有良好的抗破裂性,良好的贴模和定形性,所以具有良好的冲压性能。
一.工艺方案的确定:
1.先确定拉深次数:
=d n/D中的, d n实际上是零确定拉深次数,先判断能否一次拉出总拉糸数m
总
件所要求的直径.当m
> m1时,则该零件只需要一次拉出,否则就要进行多次拉深
总
计算毛坯尺寸:查[1]中表6-2得修边余量△h, h/d=43.6/56.3=0.77,取△h=2mm
毛坯直径公式D= d2+4dh-1.72rd-0.56r2
参数:d = 56.3mm
参数:h = 43.6+2=45.6mm
参数:r = 2mm
计算结果D=114.9mm
查[1]中表6-6得,取m1=0.53~0.55,取m1=0.55;取m2=0.76~0.78,取m2=0.78 总拉深糸数: m
=d n/D=56.3/114.9=0.49<m1=0.55,
总
则可以判断出一次拉不出.
有凸缘圆筒形拉深件起皱和拉裂的原因及控制方法
( 接第4 上 9页 )
增加 , 有利于多配人高挥发性煤 和弱黏结性煤 。采用 捣固炼焦工艺节 约了大量不可再生的优质炼焦煤 , 降 低 了生产成本 。产量相 同时 , 与炭化室高 4 0 m顶 5 m 装焦炉相 比较 , 固焦炉具有减少出焦次数 、 捣 减少机械 磨损 、 降低劳动强度 、 改善操作环境和减少无组织排放 的优 点 。
11 毛坯 直径 过 大 .
缘沿半径方 向受到拉伸应 力, 材料 向中心 移 动 , 易 越 起 皱 , 时 需 有 一 定 的压 这
边 力 , 图 2 设 计 模 具 见 。 时 , 边 力 的 计 算 可 按 压
下式 :
F= P y . () 2
式 中 : 为 压 边 圈下 坯 料
开裂 。
[】 郑 家贤. 2 冲压模具设计实用手册【 . : M】 北京 机械工业出版社 ,
2 7. 0O
Re s n n n r l eh d fCy i d ia a g a o sa d Co t o t o so l rc l M n Fl n e
W rn l g a d De p Dr wi gPa t r cu i g i k i n e a n r sF a t rn n
Ab t a t D s r et e r a n so i k n n p u e o yi d c l ic s wh n u et e mo d p e e c ln r a a g . r p s dt e C Ie s r c : e c b e s o f n i ga d r t r f l r a e e , e s l - ic y i d il f n e P o o e O — i h wr u c ni p h c l h T s o d n o to t o . p ie s meh l e mo d saf p n igc nrl meh d Ho et gv o e p t t l tf. o oh Ke r s c l d c l ic s d a n ; i k ig r p u e c n r l y wo d : y i r a e e ; r wig wr l ; t r ; o to ni p n n u
8、带凸缘筒形件拉深模设计与制造 2解读
2
4 8054mm2
零件除去凸缘部分的表面积为
F
4
D 2 F凸 1522 mm2 8054mm2
4 10806 mm2
(3)判定能否一次拉成 t 零件的坯料相对厚度 D 100 0.97 ,凸缘相对直径等于 2.06,经查其第一次拉深极限拉深系数[m1]=0.42,计算零 件的总拉深系数
d2 [m2 ]d1 0.76 86.35 65.63mm
d 3 [m3 ]d 2 0.79 65.63 51.84mm 56mm
所以零件共需进行3次拉深。调整各次拉深系数,取第二 次实际拉深系数 m2 0.79 ,则拉深后直径应为 d 2 m2 d1 0.79 86.35mm 68.21mm 56.5 计算第三次拉深的实际拉深系数 m 68.21 0.83 ,其数值 大于第三次拉深极限系数和第二次拉深实际拉深系数,所 以,以上调整合理。 (7)计算以后各次拉深的工序件高度 取第二次拉深凸、凹模圆角半径为 rA2 RT2 0.8RA1 0.8 8 6.5mm 设第二次拉深时多拉入2.5%的材料(其余2.5%的材料返回 到凸缘上),则坯料直径应修正为
DT (DA Z min ) 0 .95 0.132) 0 .8180 T (156 0.030 mm 156 0.030 mm
冲压模具设计用公式表
d凸d拉r1凸缘部分r2拉深底部部分t 7628.533 1.5
第一步:在分析该工件是否符合拉深工艺后,就马上求毛坯的,都有样件了,别人都生产过了)
D113.0
△h值由下表查得。其中,d拉、r凸、r拉、H都是以中性层计有凸缘圆筒件的修边余量△h
<1.0~0.6
<0.6~0.3
1.1以下0.510.530.550.571.30.490.510.530.541.50.470.490.500.511.80.450.460.47
0.482.00.420.430.440.452.20.400.410.420.422.50.370.380.380.382.80.340.350.350.353.0
0.32
0.33
0.33
0.33
凸/d
说明:1、表中数值适用于10号钢,对于比10号钢塑性更大的金属取接近于大的数值、对
金属,取接近于小的数值;2、表中较大的数值适用于圆角半径较大的工件,较小值适用于圆角半径较小的工件
毛坯相对厚度(t/D)*100
1
2、第一次拉深时的凹模圆角半径
初次决定r 凹
7.1
这个7.1是初次计算值,还要作如下处
理:r1=7.1+t/2=7.85,圆整取8,填入右边栏
8
2.0~1.0<1.0~0.3<03~0.1无凸缘
(4-6)*t
(6-8)*t
(8-12)*t
有凸缘(8-12)*t (12-15)*t (15-20)*t
3、第一次拉深时的凸模圆角半径
初次决定r 凸
7.1
这个7.1是初次计算值,还要作如下处
理:r2=7.1+t/2=7.85,圆整取8,填入右边栏
8
最后确定r凸
11.1
(完整版)冲压模具凸模工艺设计
冲压模具凸模工艺设计
课程设计
一、零件工艺分析
二、确定工艺方案
三、工艺计算
四、选用加工设备
五、填写工艺卡
六、零件数控编程
七、凹凸模线切割编程
一、零件工艺分析
该零件是复合模具的冲压凸模,用于冲压件的冲孔。凸模结构属于三段式阶梯轴,其硬度和韧性要求较高,凸模刃口的耐磨性能要求较高。
凸模零件下段需要与凹凸模结构之间采用孔轴相配合,同时需要精准冲
孔,对于零件的加工精度也有极高的技术要求。
本零件采用Cr12材料制成,可保证足够的刚度和强度,同时经过热处理工艺使材料硬度达58~62HRC,以加强凸模零件刃口的耐磨性。查其
主要配合尺寸为Ømm 、Ømm、Ømm,为IT6~IT10级。为满足装配后冲孔
精度要求,凸模工作部分与凹凸模的同轴度,三段阶梯轴Ø35mm、Ø30mm、
Ø22mm之间有同轴度的形位公差要求,Ø22mm段凸模为IT6级,各表面粗
糙度Ra0.4µm.
本零件以Ø22mm轴段中心轴为设计基准,测量基准和定位基准,在车削一道工序中加工出三段阶梯轴凸模结构。
二、确定工艺方案
由零件的形状表明,其为旋转件,所以车削为基本工序,凸模工作部分的平面可由铣削工序完成。工件的基本尺寸加工经粗车、半精车、精车工序可达到要求。根据凸模零件的精度要求精车作为首道工序,精车后的尺寸精度可达到IT6 ~ IT8级,表面粗糙度为Ra1.6 ~ 0.8µm。车削时留0.15mm 的修光余量。为了达到配合要求,需要对工件进行磨削工序,提高零件的配合尺寸精度,磨削后留0.05mm的修光余量。
1、毛坯尺寸选择
根据零件的材料要求,材料选为Cr12轧钢件。根据凸模零件的旋转
冲压模课程设计圆筒形
内容摘要
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,拉深,切边等工序。
落料和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。由于能一次拉深出,故不必要其余的拉深模具。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对角导柱圆形模座,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,绘制装配图和相关的零件图。
关键字:落料拉深复合模、倒装、单排、对角导柱、弹性卸料板
目录
设计题目 (1)
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 (2)
1.3冲压设计的一般工序 (3)
第2章工艺分析 (3)
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)
第3章工艺方案的确定及工艺计算 (4)
3.1 工艺方案分析 (5)
3.2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验证拉深系数 (5)
3.2.5 落料工序 (5)
3.3确定排样图 (6)
3.4.1压边力的的计算 (6)
3.4.2 拉深力的计算力的的计算 (7)
3.4.3落料力的计算 (8)
3.4.4冲压设备的确定 (8)
3.4.5压力机功率的核算 (9)
3.5模具压力中心的确定 (10)
3.6拉伸模工作部分结构和尺寸设计 (10)
宽凸缘圆筒件落料拉深复合模具设计说明书
冲压工艺与模具设计
课程设计报告
设计题目宽凸缘圆筒件落料拉深复合模具设计
学生姓名CYX
学生学号
专业班级
学院名称机械与运载工程学院
指导老师
2016年9月9日
冲压工艺与模具设计课程设计
摘要
随着中国工业不断地发展,模具行业也显得越来越重要。本文针对宽凸缘圆筒零件的冲裁工艺性和拉深工艺性,分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺(单工序、复合工序和连续工序)。简要分析了坯料形状、尺寸,排样、裁板方案,拉深次数,冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算,并设计出模具。还具体分析了模具的主要零部件(如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等)的设计与制造,凸凹模间隙调整。列出了模具所需零件的详细清单,并给出了合理的装配图和零件图。
关键词:落料;拉深;复合模;凸缘圆筒件
目录
1 前言 (1)
1.1 冲压模具在制造业的地位 (1)
1.2 拉深工艺概述 (1)
2 工件尺寸及分析 (3)
2.1 工件尺寸等基本信息 (3)
2.2 工件材料分析 (3)
2.3 结构和精度分析 (4)
3 工艺分析 (5)
3.1工序尺寸的计算 (5)
3.2模具类型的选择 (8)
3.3排样尺寸的计算 (10)
4 落料拉深复合模整体方案设计 (12)
4.1整体工作原理概述 (12)
4.2各零件作用概述 (12)
4.3模具的形式 (13)
4.4判断是否选用压边圈 (13)
4.5拉深模间隙 (13)
4.6定位与卸料装置 (14)
5 零件具体设计 (15)
5.1 落料凹模 (15)
5.2 落料拉深凸凹模 (15)
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令狐采学创作
带凸缘圆筒拉深模设计
令狐采学
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前言
冷冲压模具的设计与制造一材料的塑性变形理论为基础,综合了塑性力学、机械力学、机械原理与设计、机械设计制造工艺等多学科的应用,是一门理论性和应用性很强的课程。围绕冷冲模设计,前向有冲压工艺,后有制造工艺,在数字化技术应用高度发展的今天,冷冲模开发的三个层面已经高度集成,紧密融合在一起。通过冷冲压的理论学习,然后再将理论知识用于实际中,不仅有助于理论知识的消化吸收,也可以提高自身的工程能力。为此,进行必要的冷冲模的课程设计很有必要。
结合所学到的理论知识和自身掌握的情况,特以带凸缘的圆筒件来设计冷冲压模具。此制件结构简单,容易上手学习,并且涵盖了所学的知识点,是一个很好的设计素材。
本设计大致分为三个部分,一是制件及模具的参数确定,一是模具的结构设计,一是制件的成形分析。
目录
前言I
一制件工艺分析1
1.1 制件分析1
1.2坯料直径确定1
1.3 拉深成型次数计算2
1.4 凸凹模圆角半径计算3
1.5 拉深深度计算3
1.6 拉深力的计算3
1.7 凸凹模间隙计算4
1.8 凸凹模工件尺寸计算4
1.8.1 凸凹模计算公式4
1.8.2 公差确定4
1.9 凸模通气尺寸4
二拉深模结构设计5
2.1 拉深凸凹模结构5
2.2 模具总体结构的设计6
三Dynaform软件仿真分析7
3.1网格划分7
3.2 毛坯轮廓线计算8
3.3 制件厚度分析9
3.4 主应力分布10
3.5 制件成形情况11
总结11
参考文献12
附表12
一制件工艺分析
1.1 制件分析
所选的制件为带凸缘圆筒件,剖视图如下,厚度为2mm,材料为08钢。
图1带凸缘圆筒件
此带凸缘圆筒件为旋转体,壁厚为2mm,整个结构尺寸较小,适合冲压成型。底部外直径为42mm,筒深大约为60mm,材料为08钢,拉深性能较好,适合于拉伸成型。
1.2坯料直径确定
根据表1以及图1计算得到坯料的直径大约为124mm.
其中,d1=32mm,d2=40mm,d3=52mm,d4=80mm,h=50mm,H=60mm,r1=6mm,r2=4mm。
表1 坯料直径计算公式
1.3 拉深成型次数计算
根据冷冲模设计手册,确定制件的拉深成型次数。已知,t=2mm,D=124mm,t/D*100%=1.6%(通过附表4.11,1.6介于1.5到2.0之间,不需要压边圈),查
表2,可知各次的拉深系数介于坯料相对厚度为 1.5到 2.0之间,又=,
===0.32,不能满足一次拉深的要求。
通过尝试的方法,确定各次的拉深系数,最终确定出=***,依次为0.6、0.77、0.83、0.84,一共需要4次拉深,满足要求。
可知,第一次拉深后,=0.6*124=74.4mm;第二次拉深后,=0.77*74.4=57.29mm;第三次拉深后,=0.83*57.29=47.55mm;最后依次拉深后,=d=0.84*47.55=40mm。
表2圆筒件不使用压料圈时的极限拉伸系数(适合08钢)
1.4 凸凹模圆角半径计算
凹模圆角半径=0.8,凸模圆角半径=(0.6~1.0)。
第一次拉深所需的凹凸模半径分别为=0.8*=7.9mm≈
8mm,=08*8=6.4mm。以后所用的凸凹模半径适当的减少至最后依次拉深所需的4mm和6mm。
1.5 拉深深度计算
各次拉深深度的计算公式为=(-)+0.43(+)+(-),则第一次的拉深深度为
=(-)+0.43*(6.4+8)+(-)=39.3mm。
可知,第一次拉深的最大相对高度==0.52,查附表4.9,0.750.52,满足设计的要求,可以继续设计此后的各次拉深深度。
根据以上步骤,并且不断调整凸凹模半径,以后的拉深深度分别为10mm、6mm,最后根据剩余量得到最后一次的拉深深度。
1.6 拉深力的计算
总的冲压力是拉深力与压边力之和,此制件没有采用压边圈,没有压边力,
即冲压力为拉深力大小,已知凸缘相对直径为=1.67,由附表4.19,可知拉深力为=t,其中为材料的抗拉强度,08钢的抗拉强度为400MPa,为筒形件第一次拉深时的系数,查附表 4.22可知=0.75,则=3.14*74.4*2*0.75*400=140169.6N。
1.7 凸凹模间隙计算
拉深模间隙Z/2(单面)一般比毛坯厚度略大一点,其值按以下公式Z/2=+ct,其中c为间隙系数,由附表4.31查得为0.5,=t+,为板
料的正偏差,查附表4.32,板料正偏差为0.2mm,计算得到Z=6.4mm,单面为3.2mm。
1.8 凸凹模工件尺寸计算
1.8.1凸凹模计算公式
确定凸凹模工作部分尺寸时,应该考虑模具的磨损情况和拉深件的弹复,其尺寸只能在最后一次的工序中加以考虑。对最后一道工序的拉深模,其凸凹模的尺寸及其公差按工件尺寸标注方式的不同,由附表4.33所列的公式来进行计算。为了简洁,便于计算,第一次的凸凹模尺寸也按此公式来计算。
1.8.2公差确定
由附表 4.33可知,凹凸模的外形尺寸分别为
=,=,又凸凹模的制造公差可由附表 4.34查得,=0.12,=0.08,最后得到=mm,=mm。
1.9 凸模通气尺寸
工件在拉深时,由于空气压力的作用或润滑油的粘性等因素,使工件很容易粘附在凸模上。为使工件不至于紧贴在凸模上,设计凸模时,应有通气孔,