盖冒垫片设计

盖冒垫片设计说明书

一、工件工艺性分析

如右图1所示：工件为有凸缘圆筒形零件，且在凸缘上均匀分布4个相同的孔。故可得知此工件为：落料拉深冲孔所得，其加工工艺过程为：落料－拉深－冲孔,各尺寸关系如图1所示

二、拉深工艺及拉深模有设计

1、设计要点

设计确定拉深模结构时为充分保证制件的质量及尺寸的精度，应注意以下几点

1）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。

2）拉深凸模上必须设有出气孔，并注意出气孔不能被工件包住而失去作用。

3）有凸缘拉深件的高度取决胜于上模行程，模具中要设计有限程器，以便于模具调整。

4）对称工件的模架要明显不对称，以防止上、下模位置装错，非旋转工件的凸、凹模装配位置必须准确可行，发防松动后发生旋转，偏移而影响工件质量，甚至损坏模具。

5）对于形状复杂，需经过多次拉深的零件，需先做拉深模，经试压确定合适的毛坯形状和尺寸后再做落料模，并在拉深模上按已定形的毛坯，设计安装定位装置。

6）弹性压料设备必须有限位器，防止压料力过大。

7）模具结构及材料要和制件批量相适应。

8）模架和模具零件，要尽是使用标准化。

9）放入和取出工件，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，其拉深方法及计算方法与一般圆筒形件有一定差别。 1）

在凸缘拉深件可以看成是一般圆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（即凸缘）直径d f 时的拉深过程就结束。因此其变形区的压力状态和变形特点应与圆筒形件相同。

根据凸缘的相对直径d f /d 比值同有凸缘筒形件可分为：窄凸缘筒形件（d f /d=1.1～1.4）和宽凸缘筒形件（d f /d>1.4）。显然此工件d f /d=50/21=2.38>1.4为宽凸缘筒形件。下面着重对宽凸缘件的拉深进行分析，主要介绍其与直壁筒形件的不同点。 当r p =r d =r 时（图2）,宽凸缘件毛坯直径的计算公式为：

r f d dh d 44.74D 2-+= （1）

根据拉深系数的定义宽凸缘件总拉深系数仍可表示为：

d

r d h d d D

d

m f 44

.3/4)/(1

2-+==

（2）

3、 宽凸缘圆筒形件的工艺计算要点

1)毛坯尺寸的计算，毛坯尺寸的计算仍按等面积原理进行，参考无

凸缘筒形件毛坯的计算方法计算，毛坯直径的计算公式见式（1），其中d f 要考虑修边余量δ，其值可从《冲压工艺与模具设计》表4.22中查得δ＝1.6mm 即d f =50+1.6=51.6mm 则D=5.3*21*44.77*21*46.512-+=54.75mm

根据拉深系数的定义，宽凸缘件总拉深系数仍可表示为：

M=

38.0475

.521

==D d 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

＞m 1，当1，h/d ≤h 1/d 1时可以一次拉成，工序计算到此结束，否则应

进行多次拉深。m 总=0.38 h/d=217

=0.33。由《冲压工艺与模具设计》

表4.2.6查得此凸缘件的第一次拉深系数m 1=0.37。由表4.2.7查得此凸缘件的第一次拉深最大相对高度h 1/d 1=0.28～0.35之间，可知m

总

＞m 1，h/d ≤h 1/d 1可一次拉成。 4、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 值大小，凸缘区变厚的材料通过间隙时，校正和变形的阻力增加，与模具表面间的摩擦，磨损严重，使拉深力增加，需件变薄严重，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，质量较好，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。

因此拉深模的间隙值也应合适，确定c时要考虑压边状况，拉深次数和工件精度高。其原则是：即要考虑材料本身的公差，又要考虑板料的增厚现象，间隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用压边圈时，考虑到起皱的可能性取间隙值为：

C=（1～1.1）tmax

有压边圈时，间隙数值也可按表 4.6.3取值（《冲压工艺与模具设计》），此工件的拉深间隙可取，

C=1.1t=1.1mm

4、拉深凸模，凹模的尺寸及公差

工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差决定，因此除最后一道拉深模的尺寸公差需要考虑外，首次及中间各道次的模具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差没有必要做严格限制。这是模具的尺寸只取等于毛坯的过渡尺寸即可。此工件内形尺寸公差有要求，故以凸模为基准，先定凸模尺寸考虑到凸模基本不磨损，（其尺寸关系如图3所示）以及工件的回弹情况，凸模开始尺寸不要取得过大。其值为：

D p=（d+0.4Δ）-δp

凸模尺寸为：D d=（d+0.4Δ+2C）+ δ d

凸、凹模的制造公差δp和δd可根据工件的公差来选定。工件公差为TT13级以上时δp和δd可按TT6～8级取，工件公差在IT14级以下时，则δp和δd可按IT10级取：

D p=（20+0.4×0.2）0-0.021=20.080-0.021mm

D d=（d+0.4Δ+2c）0+δd

=（20+0.4×0.2+2×1.1）0+δd=22.280+0.021mm

5、凹模圆角半径 rd

拉深时，材料在经过凹模圆角时不仅因为发生弯曲变形需要克服弯曲阻力，还要克服因相对流动引起的磨檫阻力，所以r d大小对拉伸工件的影响非常大。主要有以下影响：

1）拉伸力的大小；2）拉伸件的质量；3）拉伸模的寿命。r d小时材料对凹模的压力增加，磨檫力增大，磨损加剧，使磨具的寿命降低。