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筒形件一次拉深模具课程设计

目录序言 (2)第一部分冲压成形工艺设计 (4)Ⅰ明确设计任务,收集相关资料 (4)Ⅱ制定冲压工艺方案 (5)Ⅲ定毛坯形状,尺寸和主要参数计算...................... 6-7 第二部分冲压模具设计 (8)Ⅰ确定模具类型机结构形式 (8)Ⅱ计算工序压力,选择压力机 (8)Ⅲ计算模具压力中心 (9)Ⅳ模具零件的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12 Ⅴ冲压设备的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Ⅵ其他需要说明的问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Ⅶ模具装配. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 设计总结 (14)参考文献 (15)序言目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。

主要原因是我国在模具标准化,模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。

随着工业产品质量的不断提高,模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。

模具设计与技术由于手工设备,依靠人工经验和常规机加工,技术向以计算机辅助设计,数控编程切屑加工,数控电加工核心的计算机辅助设计(CAD/CAM)技术转变。

模具生产制件所表现出来的高精度,高复杂程度,高生产率,高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来,从而有好的经济效益,因此在批量生产中得到广泛应用,在现代工业生产中有十分重要的地位,是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,冲压零件日趋复杂化,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展,冲模制造难度日益增大。

模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业,更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床,从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。

模具制造技术,已经发展成为技术密集型的综合加工技术。

本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心,将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起,实现理论与实际相结合,突出实用性,综合性,先进性。

正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用,以提高我的模具设计与制造能力的综合应用。

在以后的生产中,研究和推广新工艺,新技术。

提高模具在生产生活中的应用,并进一步提高模具设计水平。

一设计内容要求如图材料:Q235第一部分冲压成形工艺设计Ⅰ明确设计任务,收集相关资料冲压工艺设计应在收集﹑调查﹑研究并掌握有关设计设计的原始资料的基础上的基础上进行,做到有的放矢,避免盲目性。

工艺设计的原始资料主要包括如下内容:⑴冲压件的产品图及技术要求零件图如设计任务书中所示的零件图。

技术条件应明确合理。

由此可对拉深件的结构,尺寸大小,精度要求以及装配关系,实用性能等有全面了解,以便制定工艺方案,选择模具类型和确定模具精度。

⑵生产类型生产类型是企业生产产业程度的分类,一般分为大量生产、成批生产、、小批量生产。

根据生产纲领和产品零件的特征或工作的每月担负的工序数查文献表1-3生产类型和生产纲领的关系,确定该零件的生产类型为大批量生产。

⑶生产组织形式生产类型不相同,零件和产品的组织形式,采用的技术措施和达到的技术经济效果会不同。

因为该零件是大批量生产,所以其生产类型查文献【1】表1-5的各种生产类型的工艺性,特征其生产组织形式为零件的互换性,有修配法、钳工修配、缺乏互换性、毛坯的制造方法和加工余量、手工造型或自由锻造毛坯精度低,加工余量大。

⑷工艺装备大批量的的采用专用夹具,标准附件,标准刀具和万能量具,靠划线和试切法达到精度要求。

Ⅱ制定冲压工艺方案1冲压工艺方案该工件采用一次拉深成型Ⅲ确定毛坯形状,尺寸和主要参数计算1毛坯尺寸计算该工件位无凸缘圆筒形件,根据等面积原则采用解析法求毛坯直径。

如图1所示,将工件分为三个简单的几何体,如图ⅰ﹑ⅱ﹑ⅲ部分。

按工件厚度中心层计算h=11mm,d=69mm,r=2mm。

图11)确定是否加修边余量由于坯料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响,拉深后工件的边缘不整齐,甚至出现突耳,需在拉深后进行修边,所有在计算坯料直径时,要确定是否需要增加修边余量。

由于其工作相对高度h/d=11/90<0.5查阅《简明模具设计手册》知不需加修边余量。

2)计算毛坯直径S=A1+A2+A3+A4大圆柱面积:A1=3.14×68×11=2348.7mm2圆环面积: A2=3. 14÷4×(69×69-43×43)=2285.9mm2 圆锥台面积:A3=3.14×(43+40) ÷2=436.54mm2底面圆面积:A4=3.14×40×40÷2=1256mm2得到A=6327mm2,毛坯直径D=89.7,取D=903)确定是否需要压边圈根据坯料相对厚度:t/D×100=1/90×100=1.11式中 t——坯料厚度,㎜D——毛坯直径,㎜查阅《简明模具设计手册》不用压边圈,若怕该冲件在拉深过程中会发生起皱,保险起见,采用带弹性压边装置的模具也可。

这里的压边圈实际上是作为定位与顶件之用。

2 确定拉深次数由于拉深件的高度与其直径的比值不同,有的拉深件科研用一次拉深制成,而有的高度大的拉深件,则需要多次拉深才能制成。

所有根据工件的相对高度(h/d)和坯料的相对厚度(t/D×100)的大小确定拉深次数。

M总=68.4÷90=0.76,首次极限拉深系数为(1.11-1.0)÷(M-0.75)=(1.5-1.0)÷(0.65÷0.75),M=0,73,因为M总>M,因此只需要一次拉伸。

(3)确定一次拉深后的高度H=0.25(DK1-d1)+0.43r1÷d1(d1+0.32r1)=13.62mm第二部分冲压模具设计Ⅰ确定模具类型机结构形式在冲压工艺性分析后拟定冲压工艺方案时选择一次拉深模,何形状简单对称,工件间无搭边值,一次拉深模,操作方便,又可直接利用压力机的打杆装置进行推件,卸件可靠、便于操作采用倒装式拉深模。

Ⅱ计算工序压力,选择压力机在冲裁模设计中,冲压力是指落料力,缷料力,拉深力,压边力,冲孔力,切边力和推件力的总称。

它是冲裁时选择压力机,进行模具设计校核强度和刚度的重要依据。

查文献《机械制造基础》材料Q 235 取δ=450Mpa(1)拉深力:F=Kπdtδb查阅《简明冲压模具设计手册》,K=0.38.故F=47105Nδb——材料强度极限,08钢,取δb=450Mpa(2)F压=AP=5664.54N(3)F总=F拉+F压=52769.54N(4)压力机的选择根据总压力查阅《简明冲压模具设计手册》,去压力机为开式双柱可倾压力机J23-25Ⅲ计算模具压力中心1模具的压力中心就是冲裁力合力的作用点。

冲模压力中心应尽可能和模柄轴线以及压力机滑块中心线重合,以使冲模平稳地工作,减少导向件的磨损,从而提高模具的寿命。

冲模压力中心的求法,采用求平行力系合力的作用点方法。

由于绝大部分冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变,轮廓部分的冲裁力与轮廓长度成正比,所以,求合力的作用点可转化为求轮廓线的中心。

2模凹模的工作尺寸确定(1)拉深的凸模拉深的凸模的圆角半径r=2mm,由r凹=(0.6-1)r凸,去r凹=3.5mm (2) 凸、凹模的间隙拉深模的凹模和凸模的单边间隙C=dd-dp/2,由于未用压边圈,取C=(1-1.1)t,知C=1mm(3)凸模凹模的工作部分尺寸及公差其中X取0,74,Δ=0.8, δp5 =0.05,δd=0.08Δ为拉深件的基本尺寸公差。

取为0.08,由于取凸模的为IT6级查阅《简明模具设计手册》知δp5 =0.05,凹模取IT7级δd=0.08。

Ⅳ模具零件的选用1. 模架的选择《冲模模架》标准是1991年5月1日由国家技术监督局批准频布实施的,该标准是在《冷冲模》国家标准的基础上修订的新标准,其中模架产品标准:(GB/T2851.1, GB/T2851.3~7, GB/T2852.1~4)共10个。

模架的选择一般根据凹模定位和卸料装置的平面而定,选择模座的形状和尺寸,模座外形,尺寸比凹模相应尺寸大40~70mm。

模座厚度一般取凹模厚度的1~1.5倍。

下模座外形尺寸至少超过压力机约50mm,同时选择的模架与闭合后的模具设计的高度相适应。

通常所说的模架由上模座,下模座,导柱,导套四部分组成,一般标准模架不包括模柄。

模架是整副模具的骨架,它是连接冲模主要零件的载体,模具的全部零件都固定在它上面,并承受冲压过程的全部载荷。

模具的上模座盒下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。

上下模间的精确位置由导柱导套来实现。

模架的选择应从三方面入手:依据产品零件精度,模具工作零件配合精度、高低确定模架精度;根据产品零件精度要求,形状,板料送料方向选项二模架类型;根据凹模周界尺寸确定模架的大小规格。

查《简明模具设计手册》后侧导柱模架的特点是导向装置在后侧,横向和纵向送料都比较方便,但如果有偏心载荷,压力机导向又不精确,就会造成上模歪斜,导向装置和凸、凹模都容易磨损选择倒装式拉深模。

模座厚度H 上模=45mm 上模垫板厚度H 垫=10mm ,凸模固定板H 固为8mm,下模座厚度H 下模取50mm ,那么该模具的闭合高度:2H H H H H H H h =+++++-凹凸、凹固闭垫上模下模式中H 凹为凹模厚度H 凹=52mm2h 为凸,模冲裁后进入凹模的深度2h =17mm所以H 闭=45+10+52+55+8+50-17=203mm2 模柄的选择查文献【1】表2—37知选用旋入式模柄。

通过螺纹与上模座连接,为防止松动,常用防转螺钉紧固,优点是拆装方便,缺点是模柄轴线与上模座的垂直度较差。

3 螺钉固定螺钉引入模体的深度勿太深,如拧入铸铁件深度是螺钉直径的2-2.5倍,拧入一般钢件深度是螺钉直径的1.5~2倍。

Ⅴ冲压设备的校核根据总压力查阅《简明冲压模具设计手册》,去压力机为开式双柱可倾压力机J23-25选用250KN其主要技术参数为:公称压力: 250KN滑块行程: 5mm最大封闭高度: 270mm最大装模高度: 220mm工作台尺寸: 370mm×560mm工作台垫板孔尺寸:Φ200mm×50mm模柄孔尺寸:Φ40m×60mⅥ其他需要说明的问题1垫板的设计垫板的作用是直接承受凸模的压力,以降低模座所受的单位压力,防止模座被局部压陷,从而影响模具的正常工作,垫板上的螺钉孔,销钉孔,推杆孔均根据凹模固定板进行配作,垫板厚度一般取4-12mm,此模具中的垫板厚度取8到10mm板的长和宽尺寸和凸模固定板相同。

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