无凸缘圆筒设计说明
无凸缘筒形件模具设计(课程设计)
目录1 绪论 (2)1.1模具概述 (2)1.2冷冲模具工业的现状 (2)1.3冷冲模具的发展方向 (2)2 工艺方案分析及确定 (3)2.1零件工艺性分析 (3)2.1.1 材料分析 (3)2.1.2 结构分析 (3)2.1.3 精度分析 (3)2.1.4 变形特点的分析 (3)2.2工艺方法的确定 (4)3 零件工艺计算 (4)3.1拉深工艺的计算 (4)3.1.2 预算坯料直径D (4)3.1.3 压边圈的选择 (5)3.1.5 确定各次拉深半成品尺寸 (5)3.1.6 拉深工序图 (6)3.1.7 排样计算 (7)3.2.1 落料凸、凹模刃口尺寸计算 (8)3.2.2 首次拉深凸、凹模尺寸计算 (8)4 冲压设备的选择 (10)5 模具的总体设计及装配 (10)5.1落料凹模的设计 (11)5.2凸凹模(落料的凸模、拉深的凹模) (12)5.3拉深凸模 (13)5.4模柄的选择 (14)5.5卸料装置 (14)5.6顶杆装置的选择 (14)5.7销、钉的选择 (15)6 模具闭合高度的校核 (15)7 总装配图 (16)8 总结 (16)参考文献: (17)1 绪论1.1 模具概述模具是高新技术产业的一个组成部分,是工业生产的重要基础装备.用模具生产的产品,其价值往往是模具价值的几十倍。
模具技术是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技术,涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用.是冶金、材料、计量、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、检测等诸多工种共同打造的系统工程。
用模具生产制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度等特点,这是其他任何加工制造方法所不及的。
目前,模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业,模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重要标志之一。
1.2 冷冲模具工业的现状到了21世纪.随着计算机软件的发展和进步.CAD/CAE/CAM技术日臻成熟,其现代模具中的应用越来越广泛。
无凸缘一次拉深
无凸缘一次拉深无凸缘圆筒形工件的拉深模设计案例任务:无凸缘筒形件拉深模设计(一次拉深)工件图:如图1所示生产批量:大批量材料:10钢板料厚:1mm图1工件图设计步骤:1.工艺分析该工件为无法兰圆柱形工件,要求内部尺寸,且厚度不恒定。
该工件的形状符合拉深工艺要求,可以进行拉深加工。
工件底部圆角半径r=8mm,大于拉深凸模圆角半径r凸=4~6mm(查表首次拉深凹模的圆角半径r凹=6t=6mm,而r凸=(0.6~1)r凹=4~6mm,r>r凸),满足首次拉深对圆角半径的? 0.7要求。
大小72.70mm,公差表为IT14,满足拉深工艺中工件公差等级的要求。
判断拉深次数。
(1)计算毛坯直径D如图1所示,料厚为1mm,按中径计算。
h=(29.5-0.5)毫米=29毫米d=(72.7+0.35(△/2)+1)mm=74mm工件的相对高度H/D=29mm/74mm=0.4。
根据相对高度,检查修边余量△ H=2mm。
检查无凸缘圆筒形拉深件的毛坯尺寸计算公式如下:d?d2?4dh?1.72rd?0.56r2D=74毫米,H=H+△ H=(29+2)毫米=31毫米,r=(8+0.5)=8.5毫米,代入上式得毛坯的直径为116mm。
(2)判断绘画时间工件总的拉深因数m总=d/d=74mm/116mm=0.64。
毛坯的相对厚度t/d=1mm/116mm=0.0086。
用式t/d≥0.045(1-m)判断拉深时是否需要压边(1米)?0.045(1?0.64)? 0.0162至0.0451T/D呢?0.0086? 0.045(1米)?0.0162,因此有必要对侧环加压。
由相对厚度查表(无凸缘圆筒件用压边圈拉伸时的拉伸系数)得首次拉深的极限拉深因数m1=0.54。
由于m始终大于m1,工件只需一次拉深。
2.确定工艺方案本工件首先需要落料,制成直径d=116mm的圆片(由冲裁工艺完成),然后以d=116mm? 待拔坯料的内径为0.7?72.70mm无法兰圆筒,内圆角r为8mm,最后压入h=29.5mm进行修边。
无凸缘圆筒件拉深工艺与倒装复合模具设计说明
目录一、零件的工艺性分析 (2)二、制定工艺方案 (3)三、主要工艺参数的计算 (3)四、排样及材料利用率的计算 (4)五、冲压力的计算、压力中心的确定、压力机的选择 (6)六、模具的总体设计 (8)七、工作零件的尺寸的计算 (9)八、标准件的选用 (16)九、工作零件加工的工艺过程 (19)十、冲压工艺卡片 (21)十一、模具的装调和模具的制造注意事项 (22)十二、总结 (24)十三、参考文献 (25)一零件的工艺性分析零件名称:无凸缘圆筒件生产批量:大批量材料:10钢材料厚度:2mm冲裁件的工件是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。
一般地讲,在满足工件使用要求的条件下,能以最简单最经济的方法将工件冲制出来,就说明该工件的冲压工艺性好,否则,该工件性能就差。
当然工艺性的好坏是相对的,她直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。
以上要确定冲压件的结构,形状,尺寸等对冲裁件工艺的实用性的主要因素。
根据这一要求对该零件进行工艺分析。
零件尺寸公差无要求,故按IT14级选取,利用普通冲裁方式可达到图样要求。
由于该工件外形简单,形状规则,适于冲裁加工。
材料为10钢,厚度为2mm.二制定工艺方案一般对于这样的工件,通常采用先落料,后拉深的加工方法,采用这种方法加工的工件外观平整毛刺小产品质量高。
由于该工件的生产批量为大批量生产,如果把二道工序放在一起,可以大大提高生产效率并减轻工作量,节约能源,降低成本,而且可以避免原有的加工方法中将手伸进模具中的问题,对操作者的安全很有利。
,但模具结构比较复杂,送进操作不方便,加之工件尺寸偏大,则适合落料-拉深复合冲压,因此只需一副模具,尽管模具结构比较复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。
所以采用复合模生产。
三 主要工艺参数的计算1.毛坯尺寸的计算 D=2256.072.14r rd dh d --+ =221356.0701372.12870470X X X X X --+≈105则毛坯的直径D=105mm3.确定是否加修编余量根据冲压件相对高度:4.07028==d h <0.5可以不考虑加修边余量。
无凸缘深筒件拉深模设计
随着现代工业的发展和人们的生活不断改善,各种新型的工具不断地问世为人们的生活提供方便,而在制造这些工具的过程离不开模具。
各种模具在不同的时代发生着飞跃的变化,随之出现许多不同的制造方式。
由于产品的材料和工艺特性不同,生产用的设备也各异,模具种类繁多,但用的最为广泛的大约有以下几种:冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模、窑业制品模、食品糖果模、建材用模等。
其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高。
我的设计课题是:内胆的拉深,主要介绍的是无凸缘筒形件拉深模的设计过程。
我参考了大量有关拉深模模具设计实例等方面的资料。
拉深是利用拉深模将板料制成各种空心件的一种方法,是冲压生产中应用最主要的工序之一。
我设计的是无凸缘内胆拉深模设计和制造,材料为08钢板,厚度t=1mm。
采用的工序为落料拉深复合工序和拉深单工。
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。
最后生成装配工程图和相关的零件图。
关键词:模具落料拉深装配图零件图With the development of modern industry and people's lives continue to improve, a varietyof new tools continue to come out to provide convenience to people's lives and in the process of manufacture of these tools can not be separated from the mold. Various molds at different times, changes in the leap, followed by a number of different manufacturing methods.Materials and workmanship of the product characteristics, production equipment also vary a wide range of mold, but the most widely used in approximately the following: cold stamping mold, plastic molding, forging mold, the mold of precision casting, powder metallurgy mold, rubber molding, glass molding, ceramic products, mold, food candy mold, building materials and mold. Among them, the high technical requirements and complexity of the cold stamping mold, plastic mold.In the design, introduces the mold drawing. In this design, I made reference to the large number of Die mold design example. The drawing is a drawing die as a processing method of the sheet metal stamping into a variety of hollow, is the most widely used in the stamping process. I designed the interior of no flange drawing die design and manufacturing materials for the steel plate 08, the thickness t = 1mm. Processing methods for the blanking pull deep composite processes and drawing a single process. Processing method is relatively simple. The main content of the design: the process of the workpiece analysis; program of stamping process; mold the technical requirements and material selection; the calculation of the main design dimensions; work part size calculation; the overall design of the mold; the structural design of the main components; the mold assembly diagrams; mold assembly. Finally, to generate assemblydrawings and part drawings.Keyword: mould blanking deep drawing assembly drawing parts drawing目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)引言 (1)一材料分析 (5)1.1工件材料分析 (5)1.2模具材料分析 (5)1.2.1 模具零件的材料 (5)1.2.2 要针对模具失效形式选用钢材 (5)1.2.3 要根据制品批量大小 (5)1.2.4 要根据冲模零件的作用选择 (5)1.2.5 要根据冲模精密程度选用 (5)二零件工艺性分析 (6)冲压工艺方案 (6)三拉深工艺参数的计算 (8)3.1确定修边余量 (8)3.2计算毛坯直径D (8)3.3判断是否采用压边圈 (8)3.4确定拉深系数 (8)3.4.1 先判断能否一次拉出 (8)3.4.2 用计算法确定拉深次数 (8)3.4.3 由查表法确定拉深次数 (8)3.4.4 由推算法确定拉深系数 (9)3.4.5 确定各次拉深半成品尺寸 (9)3.5画出工序图 (10)四落料拉深复合模工艺计算 (11)4.1落料凸、凹模刃口尺寸计算 (11)4.2首次拉深凸、凹模尺寸计算 (12)4.3落料排样设计 (12)4.4画出零件的排样图 (13)五二次拉深模工作部分尺寸计算 (14)5.1第二次拉深凸、凹模尺寸计算 (14)5.2第三次拉深凸、凹模尺寸计算 (14)5.3第四次拉深凸、凹模尺寸计算 (14)六计算工序冲压力 (15)6.1落料力的计算 (15)6.2卸料力、推件力、顶件力的计算 (15)6.3拉深力的计算 (16)6.4压边力的计算 (16)6.5压力中心的计算 (17)七冲压设备的选用 (18)7.1落料拉深复合模设备的选用 (18)7.2二次拉深模设备的选用 (18)八模具零部件结构的确定 (20)8.1落料拉深复合模零部件设计 (20)8.1.1 标准模架的选用 (20)8.1.2 卸料零件的选择 (21)8.1.3 定位方式的选择 (22)8.1.4 其他零部件结构 (23)8.2二次拉深模零部件设计 (23)九模具的装配 (23)9.1落料拉深复合模装配图 (24)9.2二次拉深模装配图 (25)十模具的检验 (26)10.1模具检测的内容 (26)10.2模具检测的方法 (27)结束语 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)引言模具工业是国民经济的基础工业,受到政府和企业界的高度重视,发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说,可见其重视的程度。
第一节 圆筒形零件拉深讲解
筒壁传力区拉裂: 由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。
一、无凸缘圆筒形零件拉深 4、圆筒形零件拉深成形的缺陷及防止措施
1)凸缘变形区的起皱 主要决定于:
切向压应力σ3的大小,越大越容易失稳起皱; 凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力。
凸缘宽度越大,厚度越薄,材料弹性模量和硬化模量越小, 抵抗失稳能力越差。
第n次拉深系数: mn=dn/dn-1
6、拉深系数的确定 1)拉深系数的概念
拉深系数m 表示拉深前后坯料(工序件)直径的变化率.
m 愈小,说明拉深变形程度愈大,相反变形程度愈小. 拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积,即
若m 取得过小,会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。 极限拉深系数: 工件在危险断面不至拉破时,所能达到的最小拉深系数mmin。
压料装置产生的压料力Fy大小应适当;
在保证变形区不起皱的前提下,尽量选用小的压料力。 理想的压料力是随起皱可能性变化而变。
9、圆筒形零件拉深的压料力和拉深力
2)拉深力与压力机的公称压力 ①拉深力F
按经验公式可计算出圆筒形件带压料装置和不带压料装置的 首次拉深和以后各次拉深的拉深力。 ②压力机的公称压力
②金属的流动过程 工艺网格实验 材料转移:高度、厚度发生变化。
③拉深变形过程
外力
凸缘产生内应力: 径向拉应力σ1;切向压应力σ3
凸缘塑性变形: 径向伸长,切向压缩,形成筒壁
直径为d高度为H的圆筒形件(H>(D-d)/2)
拉深单元变形动画
一、无凸缘圆筒形零件拉深
2、圆筒形零件拉深过程中坯料内的应力与应变状态 拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态
当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时,拉深件就会在 底部圆角与筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。
无凸缘圆筒形件冲压成形工艺及模具设计
无凸缘圆筒形件冲压成形工艺及模具设计绪论冲压使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。
冲压利用冲压模具对板料进行加工。
常温下进行的板料冲压加工成为冷加工。
冷冲压除部分冷挤和冷锻等体积冲压工序外,主要原料材料是板料(金属和非金属),因此,有“板料冲压”之称。
在冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,成为冲压模具。
冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺设备,与冲压件是“一模一样”的关系,若没有符合要求的冲模,已不能生产出合格的冲压件;没有先进的冲模,先进的冲压成型工艺就无法实现。
在冲压零件的生产中,合理的冲压成型工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。
根据冷冲压材料变形的基本方式不同,冷冲压可分为冲裁、弯曲、引伸、冷挤、成型等几种基本工序。
用于上述各工序的冷从模,分别称为冲裁模、弯曲模、引申模、冷挤模、成形模等。
分析这些工序的特征,解决相应的特征,解决相应工序模具的设计问题,便是本课程的基本任务。
对冷冲压的新工艺、模具的性技术及其新材料、模具寿命问题和自动送进能够料装置等,亦将作适当的分析。
冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的优点。
生产的质检所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。
模具可保证冲压产品的尺寸精度,使产品质量稳定,而且在加工中不破坏产品表面。
但需要指出的是,由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集型产品,其制造属但见小批量生产,具有难加工、精度要求高、生产成本高的特点。
所以,只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成形加工的情况下,冲压成形加工的优点才能充分体现,从而获得好的经济效益。
由于冲压加工具有上述突出的优点,因此在批量生产中得到了广泛的应用,在现代工业生产中占有十分重要的地位。
板料冲压加工在国民经济制造行业中占有十分重要的地位,在机械、电子、汽车、航空、轻工业(如自行车、照相机、五金、日用器皿等生产)等领域有广泛的应用。
无凸缘筒形件模具设计
(一)零件工艺性分析工件为图24所示拉深件,材料08钢,材料厚度2mm ,其工艺性分析内容如下:1.材料分析08钢为优质碳素结构钢,属于深拉深级别钢,具有良好的拉深成形性能。
2. 结构分析零件为一无凸缘筒形件,结构简单,底部圆角半径为R3,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。
(二)工艺方案的确定零件的生产包括落料、拉深(需计算确定拉深次数)、切边等工序,为了提高生产效率,可以考虑工序的复合,本例中采用落料与第一次拉深复合,经多次拉深成形后,由机械加工方法切边保证零件高度的生产工艺。
(三)零件工艺计算1.拉深工艺计算零件的材料厚度为2mm ,所以所有计算以中径为准。
(1)确定零件修边余量 零件的相对高度63.230180=-=d h ,经查得修边余量mm h 6=∆,所以,修正后拉深件的总高应为79+6=85mm 。
(2)确定坯料尺寸D由无凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得 mm105mm 456.043072.1853043056.072.142222≈⨯-⨯⨯-⨯⨯+=---=r dr dh d D(3)判断是否采用压边圈 零件的相对厚度9.11001052100=⨯=⨯D t ,经查压边圈为可用可不用的范围,为了保证零件质量,减少拉深次数,决定采用压边圈。
图24 拉深工件图(4)确定拉深次数查得零件的各次极限拉深系数分别为[ m 1]=0.5,[ m 2]=0.75,[ m 3]=0.78,[ m 4]=0.8。
所以,每次拉深后筒形件的直径分别为mm 5.52mm 1055.0][11=⨯==D m dmm 38.39mm 5.5275.0][122=⨯==d m dmm 72.30mm 38.3978.0][233=⨯==d m dmm 30mm 58.24mm 72.308.0][344<=⨯==d m d由上计算可知共需4次拉深。
无凸缘圆筒件D62设计
制件壁部与底 部都呈现黄色 和淡黄色,都 处于安全的范 围之内。
底部圆角部分呈红色
,减薄比较严重,如图, 在所取点中,第四点厚 度减薄最严重。
圆筒底部边缘部分为
蓝色,圆边部分呈深蓝 色,增厚比较严重,从 圆角两边到直边中间, 增厚逐渐严重。如图, 第四点厚度最后,增厚 最严重。
控制措施
• 控制起皱的措施
具体零件工艺计算过程
力的计算 拉深力
F
拉
dt
k
b
1
3 . 14 60 2 400 1 150 . 70 KN
2
压边力 F 压 落料力
2 D
4
d t 2 r
P 3 . 14 115 4
2
60 2 2 6 2 . 8 17 . 00 KN
参考文献
【1】《金属薄板成形技术》王先进、陈鹤铮,兵器工业出 版社,1993. 【2】《板料冲压成形CAE实用教程》龚红英主编,北京-化 学工业出版社,2010. 【3】《板料成型基础》胡城立,武汉理工大学出版社, 2009
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第一章 零件工艺性分析
1、材料分析
2、结构分析
3、精度分析
材料分析:
本工件材质为DQSK36(Drawing quality special killed),属于冷拔 优质的特殊镇静钢,又称优质的冲 压特殊镇静钢,为低碳钢,属于深 拉深级别的材料,具有良好的拉深 成形性能。
无凸缘筒形件拉深模设计课程设计
目录无凸缘筒形件拉深模设计样例 (7)(一)零件工艺性分析 (7)1.材料分析 (7)2.结构分析 (7)3.精度分析 (7)(二)工艺方案的确定 (7)(三)零件工艺计算 (8)1.拉深工艺计算 (8)2.落料拉深复合模工艺计算 (10)3.第二次拉深模工艺计算 (13)4.第三次拉深模工艺计算 (13)5.第四次拉深模工艺计算 (13)(四)冲压设备的选用 (14)1.落料拉深复合模设备的选用 (14)2.第二次拉深模设备的选用 (14)(五)模具零部件结构的确定 (15)1.落料拉深复合模零部件设计 (15)2.第二次拉深模零部件设计 (16)(六)落料拉深复合模装配图 (16)摘要简短介绍了我国模具行业发展状况,以及在当下模具行业情况,并且对国内外模具行业发展现状加以分析,从而对我国模具行业与国外模具行业进行了综合比较提出差距所在。
同时介绍了模具的类型和主要功能。
综合阐述对镶套落料拉深模具进行设计,首先对工件进行工艺分析,对拉深特点拉深变形过程进行技术分析。
在设计之前先确定修边余量和毛坯尺寸是否需要使用压边圈。
其次对拉深模具进行总体设计,了解拉深模具结构、分类,选择压边装置。
然后确定工作部分结构参数,确定拉深系数及工序尺寸。
计算凸模圆角半径、凹模圆角半径、间隙、凸、凹模尺寸公差、压边力、压边圈尺寸、拉深力、卸料力、拍样计算,并计算压力中心对压力机进行选择。
最后选择模具主要零部件及结构,对模具材料、模架进行选择,计算凸模长度、凹模高度和壁厚、凸模固定板尺寸以及校核凸、凹模强度。
同时设计选择其他零部件,确定模具闭合高度,对拉深模具进行安装调试。
关键词:模具冲压凸模圆角半径尺寸公差间隙拉深力凸、凹模绪论一、概述1、模具工业的概况模具工业是国民经济的基础工业,受到政府和企业界的高度重视,发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说,可见其重视的程度。
当今,“模具就是经济效益”的观念,已被越来越多的人所接受。
筒形件拉深模具设计无凸缘
筒形件拉深模具设计无凸缘筒形件拉深模具是一种用于制造筒形产品的模具工具,通常用于生产汽车零件、机械部件和管道等产品。
在拉深模具中,无凸缘造型的设计方式被广泛应用,下面将对这种设计方式进行详细介绍。
1. 无凸缘设计的基本概念在传统的拉深模具设计中,通常采用带有凸缘的设计方式,这种设计方式在产品制造时容易产生压痕、褶皱和变形等问题。
为了解决这些问题,无凸缘设计方式被引入到拉深模具设计领域中。
无凸缘设计的基本原理是在模具下部分和钢板之间设置一定的间隙,这样就可以避免在拉深过程中产生凸缘,从而达到产品外观美观、质量高的效果。
在这种设计方式下,模具制造成本较低,生产效率较高,更容易被市场接受。
2. 无凸缘设计的流程和步骤无凸缘设计的具体流程分为以下几个步骤:(1)确定产品要求:首先要了解产品的特性和要求,确定产品的形态特征、壁厚、内径和外径等参数。
(2)选取拉深机床:在确定产品要求的基础上,选用适当的拉深机床,根据模具的形状和尺寸尺寸来选择拉深机床。
(3)设计模具:在选择好拉深机床和钢板后,进行模具设计,确定无凸缘的设计方式和模具的形状。
(4)加工模具:采用加工设备进行模具的加工制造,包括模具的切削、抛光和打磨等等。
(5)调试模具:对制造好的模具进行调试和修改,确保模具能够适用于拉深工艺,并能满足产品要求。
(6)产品制造:通过操作机床,制造出针对该产品要求的产品,检查产品质量并进行修正,保证产品符合相关标准。
3. 无凸缘设计的优点无凸缘设计方式具有以下优点:(1)外观效果好:该设计方式可以避免在模具或产品表面产生压痕、褶皱和缺陷等问题,从而可以制造出外观漂亮、线条流畅、光滑无瑕的产品。
(2)精度高:由于无凸缘造型,模具的加工难度和制造成本都大大降低,从而可以提高拉深精度,降低损耗,使得成品率和产能更高。
(3)节约成本:无凸缘设计方式不但能够降低拉深模具的制造成本,同时也有利于降低生产成本,节约了制造企业的成本,提高了企业的经济效益。
筒形件拉深模具设计无凸缘
前言1.1冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。
冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。
冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程术。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。
冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。
冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。
主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。
这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。
(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。
所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益。
冲压地、在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。
无凸缘筒形件模具结课设计说明书
无凸缘圆筒形拉伸模具设计1任务说明书任务名称:无凸缘圆筒形拉深模生产批量:中批量材料:08钢材料厚度:2mm2。
、工作量要求1)制件图一张2)冲压模具装配图一张3)零件图5张4)课程设计说明书一份3、冲裁件工艺分析材料:该冲裁件的材料为08号碳素工具钢,具有较好的可拉伸性。
零件结构:该制件为圆筒形拉深件,因此对毛坯进行计算。
单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。
凸凹模的设计应保证各工序间动作稳定。
要求外形尺寸,无厚度不变要求,零件底部圆角半径r=3mm,取拉深凹模圆角半径r 凹=6mm,按式r 凸=(0.6-1)r 凹=3,取r 凸=3mm ,满足拉深件对圆角半径的要求。
∙计算坯料直径1)按中性层计算尺寸:d 2=32-1-1=30mm; h=80-1=79;r=3+1=4mm;零件的相对高度h/d 1=2.63mm,查表4-1(指导书)修边余量△h=6mm 。
查表4-4(课本)得无凸缘圆形拉深件的坯料尺寸计算公式为2222256.072.14rrd H d d D --+=D 2=30mm;H=h+△h=79+6=85mm;r=3+1=4mm 代入上式,2d =30mm ,mmh h H85679=+=∆+=,mm r 413=+=代入上式,mmD 104456.030472.1853043022≈⨯-⨯⨯-⨯⨯+=2)判断拉深次数:零件的总拉深系数m=d 2/D=30/104=0.29mm 坯料相对高度t/DX100=(2/104X100)=1.92mm判断拉深时是否需要压边,查表4-14,因t/DX100=1.5-2.0,m 1<0.60,故需要压边圈。
由相对厚度可以从表4-7(课本)中差得首次拉深的极限拉深系m 2=0.48~0.50 ,因为m<m 1 故零件需要多次拉深。
3)拉深次数的确定:根据相对高度h/D=2.63,坯料相对厚度t/DX100=1.92,查表4-8(课本)得拉伸次数为3次。
筒形件拉深模具设计无凸缘
前言1.1冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备〔要紧是压力机〕上的模具对材料施加压力,使其产生不离或塑性变形,从而获得所需零件〔俗称冲压或冲压件〕的一种压力加工方法。
冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且要紧采纳板料来加工成所需零件,因此也喊冷冲压或板料冲压。
冲压是材料压力加工或塑性加工的要紧方法之一,隶属于材料成型工程术。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。
冲模是将材料〔金属或非金属〕批量加工成所需冲件的专用工具。
冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工不管在技术方面依然经济方面都具有许多独特的优点。
要紧表现如下。
(1)冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。
这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,一般压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
〔2〕冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与外形精度,且一般不破坏冲压件的外表质量,而模具的寿命一般较长,因此冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样〞的特征。
〔3〕冲压可加工出尺寸范围较大、外形较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。
〔4〕冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的本钞票较低。
然而,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。
因此,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分表达,从而获得较好的经济效益。
冲压地、在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。
无凸缘圆筒形件的落料——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。
#筒形件拉深模具设计无凸缘
前言1.1冲压的概念、特点及使用冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。
冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。
冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程术。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。
冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。
冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺和模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。
和机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。
主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化和自动化。
这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸和形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。
(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。
所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益。
冲压地、在现代工业生产中,尤其是大批量生产中使用十分广泛。
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目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 拉深件的工艺性分析 (4)1.1 分析工件的冲压工艺性 (4)1.1.1 工件形状 (4)1.2 LY12材料的化学成分和机械性能 (5)1.2.1 材料的化学成分 (5)1.2.2 材料的机械性能 (5)2 拉深工序计算 (6)2.1 梯形筒形件的拉深工序计算原则 (6)2.1.1 阶梯形件的拉深方法和原则 (6)2.1.2 阶梯形件拉深工序计算程序 (7)2.2 必要的工序计算 (7)的确定 (7)2.2.1 修边余量2.2.3 判断能否一次拉成 (9)2.2.4 计算拉深次数及各次拉深直径 (10)2.2.5 计算该次拉深高度 (10)2.2.6校核第一次拉深相对高度 (11)2.2.7 计算小径26.5mm处的拉深次数和拉深高度 (11)2.2.8 画出拉深工序图如下: (12)3 工序压力计算和压力机的选择 (13)3.1 压力机的选择原则 (13)3.2 落料拉深工序压力计算 (13)3.2.1 排样,裁板 (13)3.2.2 计算落料拉深复合工序压力 (14)3.2.3 初选压力机 (14)3.2.4 校核压力机的电动机功率 (15)3.3 二次拉深工序压力计算 (17)3.3.1 计算二次拉深工序压力 (17)3.3.2 初选压力机 (17)3.3.3 校核压力机的电动机功率 (17)3.4三次拉深工序压力机计算 (18)3.4.1 计算三次拉深工序计算 (18)3.4.2 初选压力机 (18)4 模具结构设计 (19)4.1 落料拉深工序模具设计 (19)4.1.1落料拉深复合模选用原则 (19)4.1.2 模具工作部分尺寸和公差计算 (19)4.2 二次拉深工序模具设计 (23)4.2.1 模具结构形式选择 (23)4.2.2 模具工作部分尺寸和公差计算 (23)4.2.3 模具其他零件的结构尺寸设计 (23)4.3 三次拉深工序模具设计 (27)4.3.1 模具结构形式选择 (27)4.3.2模具工作部分尺寸和公差计算 (27)4.3.3 模具其他零件的结构尺寸设计 (28)4.4 整形模工序计算及模具设计 (30)4.4.1整形模样式选择 (30)4.4.2整形力的计算 (30)4.4.3压力机的选择 (31)4.4.4 模具工作部分尺寸和公差计算 (31)4.4.5模具其他零件的结构尺寸计算 (32)4.5切边模工序计算及模具设计 (33)4.5.1 切边模样式选择 (33)4.5.2 切边工序压力计算和压力机选择 (34)4.5.3初选压力机 (35)4.5.4 切边模工作部分尺寸和公差计算 (35)结论 (38)参考文献 (39)致 (40)引言一:冲压的特点和应用冲压--是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压模具--在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。
在冲压零件的生产中,合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素冲压加工的特点:由於冷冲压加工具有上述突出的优点,因此在批量生产中得到了广泛的应用,在现代工业生产中占有十分重要的地位,是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。
1.冲压生产率高和材料利用率高;2.生产的制件精度高、复杂程度高、一致性高;冲压成形加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集型产品,其制造属单件小批量生产,具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高(约占产品成本的10%~30%)的特点。
所以,只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成形加工的优点才能充分体现,从而获得好的经济效益。
冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同,改采用的工序也不同。
根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。
分离工序——是指坯料在冲压力作用下,变形部分的应力达到强度极限σb以后,使坯料发生断裂而产生分离。
分离工序主要有剪裁和冲裁等。
成形工序——是指坯料在冲压力作用下,变形部分的应力达到屈服极限σs,但未达到强度极限σb,使坯料产生塑性变形,成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。
成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。
冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。
冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系。
模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定著产品的质量、效益和新产品的开发能力。
冲压模具的形式很多,一般可按以下几个主要特徵分类:1.根据工艺性质分类(1)冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。
如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。
(2)弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿著直线(弯曲线)产生弯曲变形,从而获得一定角度和形状的工件的模具。
(3)拉深模是把板料毛坯制成开口空心件,或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。
(4)成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形,而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。
如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。
2.根据工序组合程度分类(1)单工序模在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。
(2)复合模只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。
(3)级进模(也称连续模)在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在压力机的一次行程中,在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。
通常模具是由二类零件组成:一类是工艺零件,这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触,包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等;一类是结构零件,这类零件不直接参与完成工艺过程,也不和坯料有直接接触,只对模具完成工艺过程起保证作用,或对模具功能起完善作用,包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。
应该指出,不是所有的冲模都必须具备上述六种零件,尤其是单工序模,但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。
二:冲压现状与发展方向目前,我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后,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。
随着工业产品质量的不断提高,冲压产品生产正呈现多品种、少批量,复杂、大型、精密,更新换代速度快的变化特点,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。
为适应市场变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(CAD)、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术转变。
1 拉深件的工艺性分析1.1 分析工件的冲压工艺性图1.11.1.1 工件形状如图1.1,该工件形状简单对称,为无凸缘圆筒形轴对称件,在圆周方向上的变形是均匀的,没有厚度不变的要求,工件的形状满足拉深的工艺要求,可以采用多次阶梯拉深工序加工。
该工件要考虑的几点问题有:1 该拉深件为阶梯圆筒形件,相当于若干个直壁圆筒形件的组合,所以与直壁圆筒形件的拉深基本相似,每一个阶梯的拉深相当于相应的圆筒件的拉深,但拉深工艺的设计与直壁圆筒形件有较大差别。
2 拉伸件侧壁与底面或凸圆连接处的圆角R,特别是外圆角R1应尽量放大,因为它们相当于最后一副拉深模的凸模及凹模圆角。
放大这些圆角半径,能够减少拉深次数,或使零件容易拉深成形。
应取圆角半径R≥t。
3 先判定是否能一次拉深成,否则要经多次拉深。
就该工件而言,根据计算查表大概确定要多次拉深,先拉深大直径后多次拉深小的。
1.2 LY12材料的化学成分和机械性能1.2.1 材料的化学成分工件的材料为LY12,属于硬铝,强度,硬度和耐磨性较低,这类材料用于制造力学性能较底,抗腐性能较高的零件。
1.2.2 材料的机械性能LY12主要机械性能如下:抗剪强度τ(兆帕) 105~150mpa抗拉强度b σ(兆帕) 150~215mpa屈服强度s σ(兆帕) 195mpa延伸率δ(%) 12%2 拉深工序计算2.1 梯形筒形件的拉深工序计算原则2.1.1 阶梯形件的拉深方法和原则阶梯形件的拉深,可视为不同直径的筒形拉深件的组合。
因此,其毛坯变形区的应力状态与变形特点与筒形件拉深基本相同。
对于阶梯形零件的拉深最为关心的一个问题是能否一次拉深出来。
这决定于零件的相对厚度和直径比。
若阶梯形件的相对厚度较大(01.00≥D t ),且阶梯直径之差和零件高度较小时,则可以一次拉深出来。
一次拉深成功的条件,可以用下式粗略地作判断:c n n n nm D d d h d h h h ≥≤+++021...或 式中:n h h h ,...,21——分别为每个阶梯的高度(图2.1);d n ——为最小阶梯部分直径;h ——直径为d n 的圆筒形件拉深时可能得到的最大高度;c m ——极限拉深系数;0D ——阶梯零件的坯料直径。
假如上式条件得不到保证,则需要多次拉深。
当相邻的两阶梯部分的直径比12312...,-n n d d d d d d 均大于相应圆筒形零件的极限拉深系数时,则可以在每道拉深工序里形成一个台阶,即拉深次数等于阶梯的个数。
当相邻的两阶梯直径的比值小于相应圆筒形零件的极限拉深系数时,对于这种阶梯形零件拉深,应该采用带法兰边零件的拉深方法。
如果最小的阶梯部分的直径过小,也就时比值1-n n d d 过小时,且最小阶梯部分的高度n h 又不大,则最小阶梯部分可用胀形方法得到。
阶梯形零件多次拉深的顺序,一般是首先成形直径大的1d ,其次成形2d …最后成形n d 。
图2.12.1.2 阶梯形件拉深工序计算程序(1)选定修边余量δ;(2)计算毛坯直径D(3)判断能否一次拉成(4)不能一次拉成就判断拉深次数(5)根据各工序确定必要的拉深工序(6)确定各工序的圆角半径(7)计算第一次拉深高度并校核是否安全(8)计算以后各次的拉深高度(9)画出工序图2.2 必要的工序计算δ的确定2.2.1 修边余量为使计算尽可能准确,各工序均按料厚中心线尺寸计算。
在拉深过程中,常因材料的机械性能的方向性,模具间隙不均,板厚变化,摩擦阻力不等及定位不准等影响,而使拉深件口部或凸缘周边不齐,必须进行修边。
故在计算毛坯尺寸时应该加上修边余量时的零件尺寸进行展开计算。
δ=2.5mm 根据工件的相对高度h/d=39.5/25.5=1.249 查<<冲压工艺与模具设计>>表5-4取2.2.2 毛坯尺寸计算板料在拉深过程中,材料没有增减,只有发生属性变化。