圆筒形件拉深模的设计
第一节 圆筒形零件拉深
式中 d——冲件直径; D——坯料直径;
m1——第一次拉深系数;
m均——第一次拉深以后各次的平均拉深系数
拉 深 过 程 的 应 力 与 应 变 状 态
下标1、2、3分别代表坯料径向、 厚度方向、切向的应力和应变
圆 筒 形 件 拉 深 时 凸 缘 变 形 区 的 应 力 分 布
②推算方法 A.由表5-4或表5-5中查得各次的极限拉深系数; B.依次计算出各次拉深直径,即
d1=m1D;d2=m2d1;…;dn=mndn-1
C.当dn≤d时,计算的次数即为拉深次数。
一、无凸缘圆筒形零件拉深 7、拉深次数与工序尺寸 1)拉深次数的确定
③计算方法 拉深次数
lg d 1gm1D n 1 lg m均
D2 ri H i 0.25 d 0 . 43 (di 0.32ri ) i d di i
一、无凸缘圆筒形零件拉深
8、后续各次拉深的特点 后续各次拉深所用的毛坯不是平板而是筒形件,因此,它与 首次拉深相比,有许多不同之处. 9、圆筒形零件拉深的压料力和拉深力 1)压料装置与压料力 在模具结构上采用压料装置防止拉深过程中的起皱,可按 表5-7判断。 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。
一、无凸缘圆筒形零件拉深
5、旋转体拉深件坯料尺寸的确定
1)坯料形状和尺寸确定的依据
(1)体积不变原则 若拉深前后料厚不变,拉深前坯料表面积与拉深后工件表面 积近似相等。
(2)相似原理
毛坯的形状一般与工件截面形状相似,但坯料的周边必须是 光滑的曲线连接。形状复杂的拉深件,需多次试压,反复修改, 才能最终确定坯料形状。 拉深件的模具设计顺序: 先设计拉深模,坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。 切边工序:拉深件口部不整齐,需留切边余量。
直壁圆桶形件落料拉深模设计
模具课程设计机械与自动化工程系数控加工专业班级10级数加3班学号XX姓名XX1.零件的工艺性分析如图,该产品是不带凸缘的直壁圆桶形件,厚度为0.3;零件的形状简单、对称,底部最大圆角半径为3.1,最小圆角半径为2.8,满足拉深工艺对形状和尺寸的要求,适合于拉深成行;2.工艺方案确定(1)确定修边余量由h/d=(19.3-0.15)/28.6=0.67,查表4.1得Δh=1.2mm(2)毛胚直径计算由式(4。
1)得D=[d0²+4d(h+Δh)+2πrd+8r²]½=[ (28.2×2.95)²+4×28.3×(19.3-0.3-2.95+1.2)+2π×3.1×(28-0.6)+8×3.1²]½=54mm(3)拉深次数确定1)判断是否需要压边圈。
由毛胚相对厚度t/D×100=(0.3/54)×100=0.556。
查表4.6知需要采用压边圈。
2)确定拉深次数。
由t/D×100=0.556。
查表4.4得极限拉深系数[m1]=0.58,[m2]=0.79则各拉深直件直径为:D1=[m1]=0.58×54=31.32mmD2=[m2]=0.79×31.32=24.74mm则两次拉深即可完成(4)方案确定。
该拉深件需要落料、二次拉深、一次冲孔、一次切边才能最终成行。
因此成行该零件的方案有以下几种:方案一:单工序生产,即落料-拉深-拉深-冲孔-切边方案二:首次复合,即落料拉深复合-拉深-冲孔-切边方案三:级进拉深方案一模具结构简单,但首次拉深时毛胚定位比较困难;方案三模具的结构比较复杂;因此方案二比较合适。
3.工艺计算(1)各次拉深半成品尺寸的确定1)半成品直径。
将上述极限拉深系数作调整,现分别如下:m1=0.63 d1=m1D=0.62×54=34.02mmm2=0.84 d2=m2D=0.84×34.02=28.6mm2)半成品底部圆角半径 r1=5.5mm r2=3.5mm3)半成品高度H,由式(4.3)计算得H1=0.25(D2/d1-d1)+0.43r1/d1(d1+0.32r1)=[0.25×(54²/34.02-34.7)+0.43×5.5/34.7×(34.7+0.32×5.5)]=15.24mmH2=19.9mm(2)冲压工艺力计算及初选设备拉深力由式(4.8)计算,查表4.8得K2=0.75查表1.3取бb=320Mpa则F压=π(d²1-d²2)P/4=π×(34.02²-28.6²)×1.2/4N=3.2KN选用单动压力机,设备吨位:F设≥F1+F压=21.34+3.2=24.54KN4.模具工作部分尺寸的设计落料凸凹模刃口尺寸计算查表2.11,-б=-0.004mm,+б=+0.006mm. 磨损系数X=0.5凹模刃口尺寸Dd=(D-Z min) +0б=(54-0.5×0.31) +00.006mm=53.85+0.0006mm凸模刃口尺寸寸D=(D d-Z min)0-αP=(53.85-0.01) 0-0.004=53.840-0.004mm拉深(1)模具单边间隙C的确定查表4.13得第二拉深凸凹模之间的单边间隙为 C2=t=1mm(2)凸凹模圆角半径的确定1)凹模圆角半径r d2的确定查表4.12得r d1=8t=2.4mm则r d(n-1)=(0.6-0.8)r d n可得r d2=1.92mm2)凸模圆角半径r p2的确定由于工件圆角半径大于料厚,因此最后一次拉深用的凸模圆角半径应该与工件圆角半径一致,即r p2=2.95mm(3)凸凹模刃口尺寸即尺寸公差的确定零件的尺寸及精度是由最后一道拉深模保证的,因此最后一道拉深用模具的刃口尺寸与公差应由工件决定.由于零件对外形有尺寸要求,因此以凸模为基准,间隙取在凹模上,即:D p2=(d min+0.4×Δ)0-Б=(28+0.4×0.74)-00.002mm=28.296-00.002mmD d2=(d p2+2C)+Б0=(28.296+2)+00.03mm=30.296+00.03mm式中бp、бd分别是凸凹模的制造公差,由表4.14查得Δ是工件的公差、工件未注公差可以按IT14级取为0.74mm凸模通气孔尺寸确定由表4.15查得.通气孔尺寸为5mm落料拉深复合模尺寸计算1)拉深凸凹模的尺寸计算1 模具单边间隙的确定查表4.13得c1=1.1t=0.33mm2 凸凹模圆角半径的确定凹模圆角半径查表4.12得rd1=2.4mm凸模圆角半径rp1=2.4mm2凸凹模刃口的尺寸及尺寸公差的计算(注:未注公差可按IT14计算)dp1=(dmin+0.4×△)=33.296 mmdd1=(dp1+2c)=33.956 mm3凸模通气孔尺寸的确定查表4.15得5mm2)落料凸凹模的尺寸及尺寸公差的计算根据刃口尺寸计算的露体原则查表2.11 得δp=-0.005 δd=+0.008凹模刃口尺寸Dd=(D-x△) =(55-0.5×0.72) mm=54.64 mm凸模刃口尺寸Dp=(Dd-Zmin) =(54.64-0.01) mm=54.63 mm校核|δp|+|δd|=0.005+0.008=0.013 Zmax-Zmin=0.03-0.01=0.02 满足|δp|+|δd|≤Zmax-Zmin 满足要求冲孔凸凹模刃口尺寸计算查2.11,-б=-0.004mm,+б=+0.006mm,磨损系数X=0.5凸模刃口尺寸D=(d+Δ) 0-αP =21+0.5×0.3) 0-0.004mm=21.150-0.004mm 凹模刃口尺寸Dd=(d p+Z min0б=(21.15+0.01) +00.006mm=21.16+00.006mm模具主要零件设计(1)凸模材料选用Cr12MOV,热处理至56-60HRC(2)凹模材料选用Cr12MOV,热处理至58-62 HRC(3)压边圈材料选用45钢,热处理至43-48HRC(4)垫板材料选用45钢,热处理至43-48 HRC(5)凸模固定板材料选用45钢.。
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 DEEPDRAWING DIE DESIGNABSTRACTAs 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.KEYWORDS stamping parts, flange cylindrical stretching, stretching, deep drawing die design process目录1 前言 (1)1.1 模具的概论 (1)1.1.1 冲压与冲模 (1)1.1.2 我国冲压现状与发展方向 (2)1.1.3 国外模具发展趋势及行业特点 (2)1.1.4 模具设计及加工技术的现状 (3)1.1.6 冲模的零部件 (4)1.2 冲压件工艺分析 (5)1.2.1 冲压加工的经济性分析 (5)1.2.2 冲压件的工艺性分析 (5)1.3 本设计要求 (6)2 工艺方案 (7)2.1 工艺性分析 (7)2.1.1 拉深件的结构与尺寸 (7)2.1.3拉深件材料 (7)2.2 设计方案的确定 (7)3 主要工艺参数计算 (8)3.1 确定排样、裁板方案 (8)3.1.1 工艺分析 (8)3.1.2 确定修边余量 (8)3.1.3 坯料直径 (8)3.1.4 排样 (9)3.1.5 压力中心的确定 (10)3.2 拉深工艺的计算 (10)3.2.1 压边 (10)3.2.2 总拉深系数 (10)3.2.3 预算拉深次数 (10)3.2.4 确定首次拉深工序件尺寸 (11)3.2.5 确定拉深次数及以后各次拉深的工序件尺寸 (12)3.2.6 第二次拉深直径和高度 (13)3.2.7 第三次拉深直径和高度 (13)3.2.8 修边 (14)3.2.9 拉深速度 (14)3.3 工艺力计算 (14)3.3.1 拉深力 (14)3.3.2 压料力 (15)3.4 压力机的选择 (16)3.4.1 初选压力机 (16)3.4.2拉深功 (16)3.4.3压力机电动机功率 (16)3.4.4功率校核 (17)4 拉深模设计 (17)4.1拉深模具结构设计 (17)4.2模具工作部分尺寸计算 (17)4.2.1 凸凹模间隙 (17)4.2.2 凸凹模圆角半径 (17)4.2.3凸凹模工作尺寸及公差 (17)4.3标准件的选取 (18)4.3.1 模架 (18)4.3.2下模座 (19)4.3.3上模座 (19)4.3.4 导柱、导套 (19)4.3.5 销钉 (19)4.3.6 螺钉 (20)4.3.7 模柄 (20)4.3.8带螺纹推杆(顶杆) (20)4.3.9 打杆 (20)4.3.10 打杆螺母 (21)4.3.11 橡胶的选取 (21)4.3.12 橡胶螺杆 (22)4.3.13 ;螺杆螺母 (22)4.3.14 模柄紧固螺钉 (22)4.4模具非标准件的设计 (22)4.4.1 拉深凸模的设计 (22)4.4.2拉深凹模的设计 (23)4.4.3 凸模固定板设计 (24)4.4.4压料圈的设计 (24)4.4.6 托板的设计 (25)5 压力机的校核 (25)6 模具装配图 (26)结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 前言板料冲压是金属加工的一种基本方法,他用以生产各种板料零件,具有生产效率高、尺寸精度好、重量轻、成本低并易于实现机械化和自动化等特点。
圆筒件首次拉深模设计说明书
机械专业综合课程设计说明书圆筒件首次拉深模设计学院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:完成日期:目录第一章绪论 (1)1.1 冲压工艺与模具的发展方向 (1)1.2 我国模具技术的发展趋势 (1)第2章分析零件的工艺性 (4)2.1 工艺分析 (4)2.2 材料分析 (5)2.3 毛坯计算 (5)第3章确定工艺方案和模具总体设计 (7)3.1 确定工艺方案 (7)3.2 模具类型的选择 (7)3.3 送料方式的选择 (7)3.4 定位方式的选择 (7)3.5 卸料、出件方式的选择 (7)3.6 导向方式的选择 (8)第4章拉深模主要工艺参数的计算 (9)4.1 拉深工艺 (9)4.2 初选压力机 (9)4.3计算凸、凹模刃口尺寸及公差 (9)第5章模具主要零件的设计 (11)5.1主要工作零件的设计 (11)5.1.1 凸模的结构设计 (11)5.1.2 凹模的结构设计 (11)5.1.3 定位机构的设计 (12)5.2 模柄及固定零件 (12)5.3 压力机技术参数的校核 (14)参考文献 (16)第一章绪论1.1 冲压工艺与模具的发展方向成形工艺与理论的研究近年来,冲压成形工艺有很多新的进展,特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异,冲压件的精度日趋精确,生产率也有极大提高,正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。
前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁,而现在,除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、拉深、压印等,可以进行复杂零件的立体精密成形。
过去的精密冲裁只能对厚度为5~8mm以下的中板或薄板进行加工,而现在可以对厚度达25mm 的厚板实现精密冲裁,并可对σb >900MPa的高强度合金材料进行精冲。
由于引入了CAE,冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析,以实现冲压过程的优化设计。
筒形件拉深模具设计2
正文如下图1所示拉深件,材料为08钢,厚度0.8mm,制件高度70mm,制件精度IT14级。
该制件形状简单,尺寸小,属普通冲压件。
试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
图1一、冲压件工艺分析1、材料:该冲裁件的材料08钢是碳素工具钢,具有较好的可拉深性能。
2、零件结构:该制件为圆桶形拉深件,故对毛坯的计算要。
3、单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。
4、 凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。
5、 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IT14级确定工件尺寸的公差。
查公差表可得工件基本尺寸公差为:74.0050+φ 74.0070+ 3.005+R 25.008.0+ 二、工艺方案及模具结构类型1、工艺方案分析该工件包括落料、拉深两个基本工序,可有以下三种工艺方案: 方案一:先落料,首次拉深一,再次拉深。
采用单工序模生产。
方案二:落料+拉深复合,后拉深二。
采用复合模+单工序模生产。
方案三:先落料,后二次复合拉深。
采用单工序模+复合模生产。
方案四:落料+拉深+再次拉深。
采用复合模生产。
方案一模具结构简单,但需三道工序三副模具,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产要求。
方案二只需二副模具,工件的精度及生产效率都较高,工件精度也能满足要求,操作方便,成本较低。
方案三也只需要二副模具,制造难度大,成本也大。
方案四只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,但模具成本造价高。
通过对上述四种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案二为佳。
2、 主要工艺参数的计算 (1)确定修边余量该件h=70mm ,h/d=70/50=1.4,查《冲压工艺与模具设计》表4-10 可得mm h 8.3=∆则可得拉深高度HH=h+h ∆=70+3.8=73.8mm (2)计算毛坯直径D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。
[机械电子]圆筒形件拉深模设计
按功能分类
(1)经济型数控车床 采用步进电动机和单片机对普通车床 的进给 系统进 行改造 后形成 的简易 型数控 车床, 成本较 低,但 自动化 程度和 功能都 比较差 ,车削 加工精 度也不 高,适 用于要 求不高 的回转 类零件 的车削 加工。
(2)普通数控车床 根据车削加工要求在结构上进行专门 设计并 配备通 用数控 系统而 形成的 数控车 床,数 控系统 功能强 ,自动 化程度 和加工 精度也 比较高 ,适用 于一般 回转类 零件的 车削加 工。这 种数控 车床可 同时控 制两个 坐标轴 ,即X轴 和Z轴 。
圆筒形件拉深模设计
学习目的与要求:
1.了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素; 2.掌握拉深工艺计算方法。 3.掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法; 4.认识拉深模典型结构及特点,掌握拉深模工作零件设计方 法; 5.掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
圆筒形件拉深模设计
本学习情境重点:
1.拉深变形规律及拉深件质量影响因素; 2.拉深工艺计算方法; 3.拉深工艺性分析与工艺方案制定; 4.拉深模典型结构与结构设计; 5.拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
热处理的高速钢,又叫作白钢。
硬质合金 硬质合金由难熔材料的碳化钨、碳 化钛和 钴的粉 末,在 高压下 成形, 经1350-1560摄氏度 高温烧
结而成的。具有极高的硬度,常温下 可达HR A92, 仅次于 金刚石 ;红硬 性很好 ,在1000摄氏 度左右 仍能保 持良好 的切削 机能; 具有较 高使用 强度, 抗弯
圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
(2)网格变化
① 筒底 无变化
② 筒壁 无变化
③ 凸缘区 径向伸长,切向压缩。
(2)拉深变形特点
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。
凸缘圆筒形工件的拉深设计要点
凸缘圆筒形工件的拉深设计要点凸缘圆筒形工件的拉深设计要点:设计确定拉深模具结构时为充分保证制件的质量及尺寸的精度,凸缘圆筒形工件拉深设计注意点:拉深高度应计算准确,且在模具结构上要留有安全余量,以便工件稍高时仍能适应拉深凸模上必须设有出气孔,并注意出气孔不能被工件抱住面而失去作用3)有凸缘拉深件的高度取决于上模行程,模具中药设计限程器,以便于模具调整4)对于形状复杂,须经多次拉深的零件,需先做拉深模,经试压确定合适的毛坯形状和尺寸再做落料模,并在拉深模上按已定形的毛坯,设计安装定位装置。
5)弹性压料设备必须有限位器,防止压料力过大6)模具结构及材料要和制件批量适应7)模架和模具零件,要尽量是使用标准化8)放入和取出制件必须方便安全2、有凸缘圆筒形件的拉深方法及工艺计算有凸缘筒形件的拉深原理与一般圆筒形件是相同的,但由于带有凸缘,其拉深方法及计算与一般筒形件有一定差别。
1)有凸缘拉深件可以看成是一般筒形件在拉深未结束时的半成品,即只将毛坯外径拉深到等于法兰边直径d时的拉深过程就结束。
因此其变形力的压力状态和变形特点与筒形件相同。
2)根据凸缘的相对直径有凸缘筒形件可分为:窄凸缘筒形件和宽凸缘筒形件3、宽凸缘筒形件的工艺计算要点1)毛坯尺寸的技术,毛坯尺寸的计算仍按等面积原理进行,其中要考虑修边余量:根据拉深系数的定义,宽凸缘件总拉深系数仍可表示为:2)判断工件是否一次拉成,这只须比较工件实际所需的总拉深系数和h/d与凸缘件第一次拉深系数和极限拉深系数的相对高度即可。
M总>M1,当h/d4、拉深凸模和凹模的间隙拉深模间隙是指单面间隙,间隙的大小对拉深力,拉深件的质量,拉深模的寿命都有影响,若c值大时,凸缘区变厚的材料通过间隙时,校正和变形的阻力增加,与模具表面的摩擦,磨损严重,使拉深力增加,零件变薄,甚至拉破,模具寿命降低。
间隙小时得到的零件侧壁平直而光滑,质量好,精度较高。
间隙过大时,对毛坯的校直和挤压作用减小,拉深力降低,模具的寿命提高,但零件的质量变差,冲出的零件侧壁不直。
2019年圆筒形件拉深模设计.ppt
一方面要通过改善材料的力学性能,提高筒壁抗拉强度;
另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具,降低筒壁所 受拉应力。
学习情境3.1:圆筒形件拉深模设计
拉 深 件 类 型
a)轴对称旋转体拉深件 b)盒形件 c)不对称拉深件
学习情境3.1:圆筒形件拉深模设计
1-模柄 2
拉
-上模座 3-深Biblioteka 凸模固定板 4-模
弹簧 5-压
结
边圈 6-定位 板 7-凹模 8-下模座 9
构 图
-卸料螺钉 10-
凸模
学习情境3.1:圆筒形件拉深模设计
拉 深 变 形 过 程
学习情境3.1:圆筒形件拉深模设计
拉 深 的 网 格 试 验
学习情境3.1:圆筒形件拉深模设计
拉
深
过
程
的
应
力
与
下标1、2、3分
应
别代表坯料径向、
变
厚度方向、切向 的应力和应变
(2)凹模圆角部分
(3)筒壁部分
学习情境3.1:圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
(4)凸模圆角部分 (5)筒底部分
2.应力
拉深成形后制件壁厚和硬度分布
三、拉深时凸缘区的应力分布与起皱
1.拉深过程中某一瞬间,凸缘区的应力分布 (1)径向拉应力边缘最小为0,凹模口处最大。 (2)切向压应力边缘最大,凹模口处最小,但不为0。
学习情境3.1:圆筒形件拉深模设计
本次课的重点:
1.什么是起皱? 2.起皱的原因? 3.在什么情况下会起皱? 4.凸缘区抗起皱的能力与什么有关? 5.什么时刻最易起皱? 6.在什么情况下可能出现拉裂? 7.在筒壁的什么部位可能拉裂?
圆筒拉深模设计.
《塑性成形工艺》课程设计题目:圆筒拉深模设计姓名:灬焚书灬学号:211201182系别:材料工程系专业:材料成型及控制工程年级:2012级指导教师:2015年7月6日目录1 课程设计任务书 (3)2 冲压工艺分析 (3)2.1 结构与尺寸 (3)2.2 精度 (3)2.3 材料 (4)3 冲压工艺方案的确定 (4)4 必要工艺计算 (4)4.1 判断拉深次数 (4)4.1.1 确定零件修边余量 (4)4.1.2 确定坯料尺寸 (5)4.1.3 判断是否采用压边圈 (5)4.1.4 确定拉深次数 (5)4.2 凸模和凹模尺寸计算 (6)4.2.1 拉深模的间隙 (6)4.2.2 拉深模的圆角半径 (6)4.2.3 凸、凹模工作部分的尺寸和公差 (6)4.3 拉深力的计算 (7)4.3.1 拉深力的计算 (7)4.3.2 压力机的公称压力的计算 (8)4.3.3 压力中心的确定 (8)5 主要零件的计算 (9)5.1 凹模的尺寸 (9)5.2 凸模的尺寸 (9)5.3 凸模固定板的尺寸 (10)5.4 垫板的尺寸 (10)5.5 弹性元件的尺寸 (11)5.6 辅助零件与结构的设计 (11)5.6.1 螺钉的选择 (11)5.6.2 销钉的选择 (11)5.7 模架的选择 (11)5.7.1 上、下模座的选择 (11)5.7.2 导柱、导套的选择 (11)5.8 模柄的选择 (12)6 闭合高度的确定 (12)7 压力机设备的选用 (12)参考文献 (14)1 课程设计任务书设计题目:筒形件拉深模具设计工件图:如图1毛坯直径:56mm材料:1060铝合金厚度:1mm技术要求:零件公差按IT14级选取图1 零件尺寸图2 冲压工艺分析2.1 结构与尺寸该零件为无凸缘圆筒类拉深件,形状对称。
工件要求内形尺寸,对厚度变化没有要求。
1060铝合金材料被自由凸模反拉深,工件内圆角半径R为3mm最后按h =18mm进行修边。
圆筒件拉深成形工艺分析和模具设计毕业设计(论文)
目录1.绪论1.1引言1.2Dynaform简介2.圆筒件拉深成形工艺分析和模具设计2.1拉深工艺分析2.1.1确定修边余量错误!未找到引用源。
2.1.2毛坯尺寸计算2.1.3拉深系数和判断拉深次数2.1.4拉深力的计算2.1.5压边力的计算2.2拉深模主要零部件的设计2.2.1拉深模的间隙计算2.2.2拉深模的圆角半径计算2.2.3凸、凹模工作部分的尺寸计算2.2.4凹、凸模固定板的选择2.2.5模架的选择3.圆筒件拉深成形有限元分析4.结论参考文献致谢一、绪论1.1引言1.2 Dynaform简介基本资料在其前处理器(Preprocessor)上可以完成产品仿真模型的生成和输入文件的准备工作。
求解器(LS-DYNA)采用的是世界上最著名的通用显示动力为主、隐式为辅的有限元分析程序,能够真实模拟板料成形中各种复杂问题。
后处理器(Postprocessor)通过CAD技术生成形象的图形输出,可以直观的动态显示各种分析结果。
Dynaform 软件基于有限元方法建立, 被用于模拟钣金成形工艺。
Dynaform软件包含BSE、DFE、Formability三个大模块,几乎涵盖冲压模模面设计的所有要素,包括:定最佳冲压方向、坯料的设计、工艺补充面的设计、拉延筋的设计、凸凹模圆角设计、冲压速度的设置、压边力的设计、摩擦系数、切边线的求解、压力机吨位等。
Dynaform软件可应用于不同的领域,汽车、航空航天、家电、厨房卫生等行业。
可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹、成形刚度、表面质量,评估板料的成形性能,从而为板成形工艺及模具设计提供帮助。
Dynaform软件设置过程与实际生产过程一致,操作上手容易。
来设计可以对冲压生产的全过程进行模拟:坯料在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形。
Dynaform软件适用的设备有:单动压力机、双动压力机、无压边压力机、螺旋压力机、锻锤、组合模具和特种锻压设备等。
圆筒形件拉深模具设计汇总
项目七
圆筒形件拉深模具设计
冲压工艺与模具设计
壹
贰
叁
教学目标
教学媒体准备
教学实施
九江职业技术学院
冲压工艺与模具设计
壹 教 学 目 标
知识 目标
1.了解拉深成型工艺,应用范围及设备; 2.了解板材拉深模具类型; 3.掌握拉深模具结构特点; 4.掌握拉深模具工作零件的加工工艺编制; 5.掌握应用UG设计软件对拉深模具的三维设计
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冲压工艺与模具设计
决 策
直壁旋转体拉深件坯料尺寸的确定
首先将拉深件划分为若干个简单的便于计算的几何体,并分别求出各 简单几何体的表面积。把各简单几何体面积相加即为零件总面积,然后 根据表面积相等原则,求出坯料直径。 由图可得: 4 D 故
D 4
2
A1 A2 A3 Ai
D (d 2r ) 2 4d ( H r ) 2r (d 2r ) 8r 2
d 2 4dH 1.72dr 0.56r 2
式中 D
-坯料直径;
d、H、r -拉深件直径、高度、圆角半径。
在计算中,零件尺寸均按厚度中线计算;但当板料厚度小于 1mm时, 也可以按外形或内形尺寸计算。
1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模 4拉深凹模
无压边装置的首次拉深模
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冲压工艺与模具设计
检 查
考核指标:
①任务是否如期完成
②模具的加工质量、装配试模质量如何
③制品质量性能如何
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冲压工艺与模具设计
总 结
通过设计与制造一副圆筒形件拉深模具,了解与 熟悉了冷冲模具的设计步骤和制造过程以及成型工艺 的编制等等各相关知识,加深了感性认识,对这门课 程产生了浓厚的兴趣,为后续复杂模具的设计与制造 奠定了良好的基础。
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。
筒形件拉深模具设计
前言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。
圆筒拉伸模具设计毕业设计论文
毕业设计说明书圆筒拉伸模具设计圆筒拉伸模具设计摘要本文首先论叙了我国目前冲压模具制造技术发展现状以及发展趋势。
正文部分介绍了一种直筒形电动机壳体的拉深模具设计,内容主要包括:拉深原理分析、拉深工艺分析及方案比较选择、模具结构的设计计算。
在设计中充分利用了计算机辅助设计(CAD/CAM):用AutoCAD2000绘制了所有零件图和装配图;用Pro/E2001设计了模具的三维实体造型。
另外还运用Flash MX 制作出动画,演示了整个模具的工作过程。
关键词:模具、壳体拉深、工艺分析、结构设计、凸模角度AbstractThis text talks about our country hurtles to press the molding tool manufacturing technical present condition and the development trends currently.Then the text part introduces a kind of design for drawing die which is used for the motor case's body with frank tube shape,which content includes mainly :The priciple analysis of Drawing ,the technical analysis for Drawing ,the scheme relatively chosen, design and calculate for the die structure. There have fully utilized CAD in the design [CAD/CAM]:Have drawn all part pictures and installation diagrams with Auto CAD 2000;Have designd the three-dimensional entity's modelling of the die with pro/E2001.Still use FLash MX to be made and set out the picture in addition ,demonstrate the working process of whole die.Key words: die、shell drawing、the priciple analysis、the structure design、punch angel目录1 前言 (1)2 拉深 (2)3 工艺方案的确定 (3)3.1圆筒件拉深的变形分析 (3)3.1.1拉深变形过程 (3)3.1.2.凹模圆角部分 (4)3.1.3.筒底部分 (5)3.2拉深件的起皱及拉裂 (5)4 拉伸模具的分析 (7)4.1拉伸模具的结构 (7)4.2圆筒件拉深的变形分析 (7)4.2.1拉深变形过程圆筒形件是最典型的拉深件 (7)4.2.2拉深过程中坯料内的应力与应变状态 (8)4.3旋转体拉深件坯料尺寸的确定 (11)4.3.1坯料形状和尺寸确定的依据 (11)4.3.2简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定 (11)4.4圆筒件的拉深工艺计算 (11)4.4.1拉深系数与极限拉深系数 (11)4.4.2拉深次数与工序件尺寸 (12)4.4.3圆筒形件拉深的压料力与拉深力 (12)5 模具结构设计 (14)5.1传动原理 (14)5.1.1成形工艺: (14)5.1.2卸料过程: (14)5.2零部件设计 (14)5.3导向顶出机构设计 (16)5.3.1滑动导柱导套 (17)5.3.2滚珠导柱、导套 (17)5.3.3 常用卸料、出件及压料零、部件 (17)5.4.1 模具工作部分的表面加工 (19)5.4.2工艺润滑 (19)6 零件的工艺性分析 (21)6.1对拉伸件的分析 (21)6.2工艺分析 (21)6.3拉伸凸凹模尺寸计算 (22)6.4拉伸间隙的确定 (23)6.4.1间隙对冲压模具寿命的影响 (24)6.4.2间隙对冲压工艺力的影响 (24)6.4.3间隙值的确定 (24)设计总结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录A (29)附录B (30)附录C (31)1 前言模具制造技术迅速发展,已成为现代制造技术的重要组成部分。
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向: 伸长
凸缘部分 切 向: 压缩
厚度方向: 一定范围内变薄,一定范围外增厚
(2)凹模圆角部分
(3)筒壁部分
圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
(4)凸模圆角部分 (5)筒底部分
2.应力
拉深成形后制件壁厚和硬度分布
三、拉深时凸缘区的应力分布与起皱
1.拉深过程中某一瞬间,凸缘区的应力分布 (1)径向拉应力边缘最小为0,凹模口处最大。 (2)切向压应力边缘最大,凹模口处最小,但不为0。
圆筒形件拉深模设计
内容简介: 拉深是基本冲压工序之一
本学习情境在分析拉深变形过程及拉深件质量影响因素 的基础上,介绍了拉深工艺计算、工艺方案制定和拉深模设 计。涉及到拉深变形过程分析、拉深件质量分析、拉深系数 及最小拉深系数的影响因素、圆筒形件的工艺计算、其它形 状零件的拉深变形特点、拉深工艺性分析与工艺方案确定、 拉深模的典型结构、拉深模的工作零件设计、辅助工序等。
圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
(3)在R′=0.61 Rt处,径向拉应力等于切向压应力,往内,拉 应力占优、厚度变薄,往外,压应力占优、厚度增厚。 2.整个拉深过程中σ1max、σ3max的变化规律 (1)σ1max的变化规律
由小逐渐增大,当Rt=(0.8~0.9)R时,σ1max最大,即拉深 刚开始不久拉应力即达到最大;然后逐渐减小,结束时为零。 (2)σ3max的变化规律
编辑本段生产类型
生产类型通常分为三类。
1.单件生产 单个地生产某个零件,很少重复地生 产。
2.成批生产 成批地制造相同的零件的生产。
3.大量生产 当产品的制造数量很大,大多数工作 地点经 常是重 复进行 一种零 件的某 一工序 的生产 。
大的圆角,表面质量要求高,凸、凹模间隙略大 于板料厚度。
圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
一、拉深变形过程
圆筒形件是最典型的拉深件。 1.拉深成形时板料的受力分析 2.拉深变形过程及特点
(1)拉深变形过程 平板圆形坯料的凸缘
弯曲绕过凹模圆角,然后拉直
形成竖直筒壁(凸缘逐渐减小,筒壁逐渐增高的过程)。
圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
(2)网格变化
① 筒底 无变化
② 筒壁 无变化
③ 凸缘区 径向伸长,切向压缩。
(2)拉深变形特点
① 筒底、筒壁是传力区。
圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
② 凸缘区是变形区
③ 变形不均匀:凸缘边缘变形最大。
二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态
1.应变
(1)凸缘区 径
工序是工艺过程的基本组成单位。 所谓工 序是指 在一个 工作地 点,对 一个或 一组工 件所连 续完成 的那部 分工艺 过程。 构成一 个工序 的主要 特点是 不改变 加工对 象、设 备和操 作者, 而且工 序的内 容是连 续完成 的。例 如图32-1中[cc 1]的
零件,其工艺过程可以分为以下两个 工序:
凸缘宽度减少到原来宽度一半时最易起皱。
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编辑本段生产过程和工艺过程
生产过程是指从原材料(或半成品)制 成产品 的全部 过程。 对机器 生产而 言包括 原材料 的运输 和保存 ,生产 的准备 ,毛坯 的制造 ,零件 的加工 和热处 理,产 品的装 配、及 调试, 油漆和 包装等 内容。 生产过 程的内 容十分 广泛, 现代企 业用系 统工程 学的原 理和方 法组织 生产和 指导生 产,将 生产过 程看成 是一个 具有输 入和输 出的生 产系统 。能使 企业的 管理科 学化, 使企业 更具应 变力和 竞争力 。
圆筒形件拉深模设计
学习目的与要求:
1.了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素; 2.掌握拉深工艺计算方法。 3.掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法; 4.认识拉深模典型结构及特点,掌握拉深模工作零件设计方 法; 5.掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
圆筒形件拉深模设计
本学习情境重点:
1.拉深变形规律及拉深件质量影响因素; 2.拉深工艺计算方法; 3.拉深工艺性分析与工艺方案制定; 4.拉深模典型结构与结构设计; 5.拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
随拉深的进行逐渐增大,结束时达到最大。 3.凸缘区的起皱
圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
(1) 什么是起皱? (2) 起皱的原因?
压应力 (3) 在什么情况下会起皱?
当坯料内的压应力超过其抗起皱的能力时会起皱。 (4) 凸缘区抗起皱的能力与什么有关? ① 坯料厚度越↑,抵抗起皱的能力↑ 。 ② 凸缘宽度越↑ ,抵抗起皱的能力↓。 (5) 什么时刻最易起皱?
在生产过程中,直接改变原材料( 或毛坯 )形状 、尺寸 和性
能,使之变为成品的过程,称为工艺 过程。 它是生 产过程 的主要 部分。 例如毛 坯的铸 造、锻 造和焊 接;改 变材料 性能的 热处理[1];零 件的机 械加工 等,都 属于工 艺过程 。工艺 过程又 是由一 个或若 干个顺 序排列 的工序 组成的 。
圆筒形件拉深模设计
第一节 拉深基本原理
拉深:
又称拉延,是利用拉深模在压力机的压力作用下,将平板坯 料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。
它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件,还可加工盒 形零件及其它形状复杂的薄壁零件。
拉深 不变薄拉深
变薄拉深
拉深模: 拉深所使用的模具。
拉深模特点:结构相对较简单,与冲裁模比较,工作部分有较
Hale Waihona Puke 工序1:在车床上车外圆、车端面、 镗孔和 内孔倒 角;
工序2:在钻床上钻6个小孔。
在同一道工序中,工件可能要经过几次 安装。 工件在 一次装 夹中所 完成的 那部分 工序, 称为安 装。在 工序1中,有 两次安 装。第 一次安 装:用 三爪卡 盘夹住 外圆,车端面C,镗内孔,内孔倒 角,车 外圆。 第二次 安装: 调头用 三爪盘 夹住外 圆,车 端面A和 B,内 孔倒角 。
本学习情境难点:
1.拉深变形规律及拉深件质量影响因素; 2.拉深工艺计算 ; 3.其它形状零件的拉深变形特点 ; 4.拉深模典型结构与拉深模工作零件设计 。
圆筒形件拉深模设计
本次课的重点:
1.什么是起皱? 2.起皱的原因? 3.在什么情况下会起皱? 4.凸缘区抗起皱的能力与什么有关? 5.什么时刻最易起皱? 6.在什么情况下可能出现拉裂? 7.在筒壁的什么部位可能拉裂?