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=2256.07

2.14r rd dh d --+ =221356.0701372.12870470X X X X X --+

≈105

则毛坯的直径D=105mm

3.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。

4.确定是否需要压边圈

根据坯料相对厚度 ：9.1100105

2100==X X D t ＞1.5 式中： t-------坯料厚度（mm)

所以不需要压边圈

5.确定拉深次数

根据冲压件的相对高度（d h ）和坯料的相对厚度（100×t D ）的大小查表确定拉深次数（D 取105）。

相对高度：4.07028==d h ；相对厚度：9.1100105

2100==X X D t 查手册可知，由于冲压件相对高度0.4小于拉深时的允许拉深相对高速0.70--0.57，则可以一次拉深成形。

四 排样及材料利用率的计算

根据该冲压件的形状特征，采用单排排样，如图所示。 查《飞机钣金成形原理与工艺》表3-17可得搭边值

5.1=a 8.11=a

1.步距

a D s += 5.1105+= mm 5.106=

式中：D---平行于送料方向的冲件宽度（mm)

a---两工件间的搭边值（mm)

2.条料宽度的计算

0△0△0△6.108)a 2(---=+=D B mm

式中：△----条料宽度单向(负向)公差，

查《飞机钣金成形原理与工艺》表3-18表得△=0.7

D----冲裁件垂直于送料方向的尺寸

3.导料板件的距离

6.1083.06.1080=+=+=b B A mm

式中：0b ----导料板与最宽条料之间的间隙，

查《飞机钣金成形原理与工艺》表3-18可得 0b =0.3

4.材料利用率的计算

板料规格的选用：2mm ×1000mm ×1500mm

计算裁料方式如下

裁成108.6mm 长1000mm 的条料，则每板料所出零件数为 1179×13≈]106.5

1000[×]108.61500[= 裁成108.6mm 长1500mm 的条料，则每板料所出零件数为 12614×9≈]106.5

1500[×]108.61000[= 经比较应采用第二种裁法

板料的利用率：

﹪100×4D ×π×n η2LB

总= ﹪100×1500

×1000×4105×14.3×1262

= =72.6﹪

式中：n-----一板料上冲裁件的总数目

五 冲压力的计算、压力中心的确定、压力机的选择

（1）冲压力的计算

1.落料力的计算

落F =K πDt τ

=1.3×3.14×105×320×2

≈274.31 KN

式中：t--------材料的厚度

τ-----材料的抗剪强度，

查《冲压模具简明设计手册》表2-34可得 τ=320Mpa

K-----系数，一般取1.3

2.拉深力的计算

79.13≈2×400×70×14.3×45.0πdtσb ==K F 拉 KN

式中：K----修正系数， b σ----强度极限，

查《飞机钣金成形原理与工艺》表3-15表可得K=0.45 查《冲压模具简明设计手册》表2-34表可得b σ=295～430取

b σ=400Mpa

3.卸料力的计算

KN P K F 34.12≈31.274×045.0==落卸卸

4.顶件力的计算

KN 16.46≈31.274×06.0==落顶顶F K F

查《飞机钣金成形原理与工艺》表3-15可得K 取0.06

5.总压力的计算

KN F F F F F 24.38246.1634.1213.7931.274=+++=+++=卸拉顶落总

（2）压力中心的确定

因设计为对称冲压，所以压力中心在毛坯的几何中心。

（3）压力机的选择

为安全起见防止设备超载，可按公称压力F 压=

（1.6～1.8）F 总=1.8⨯382.24=688KN 则根据公称压力来

选择压力机，查《冲压模具简明设计手册》表13-9可知，选择JA21-80开式双柱固定台压力机，主要技术参

数如下：

公称压力 800KN

滑块行程 160mm

最大闭合高度 380mm