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文档简介
1、拉深模设计与制造实例零件简图:如图8.2.7所示。生产批量:大批量材料:镀锌铁皮材料厚度:1mm1 冲压件工艺性分析该工件属于较典型圆筒形件拉深,形状简单对称,所有尺寸均为自由公差,对工件厚度变化也没有作要求,只是该工件作为另一零件的盖,口部尺寸69可稍作小些。而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。2 冲压工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序,可有以下三种工艺方案:方案一:先落料,后拉深。采用单工序模生产。方案二:落料-拉深复合冲压。采用复合模生产。方案三:拉深级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,生产效率低,难以满足该工件大批量生产的要求。
2、方案二只需一副模具,生产效率较高,尽管模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。方案三也只需一副模具,生产效率高,但模具结构比较复杂,送进操作不方便,加之工件尺寸偏大。通过对上述三种方案的分析比较,该件若能一次拉深,则其冲压生产采用方案二为佳。 3 主要设计计算(1)毛坯尺寸计算根据表面积相等原则,用解析法求该零件的毛坯直径D,具体计算见表8.2.7。(2)排样及相关计算采用有废料直排的排样方式,相关计算见表8.2.7。查板材标准,宜选750mm1000mm的冷轧钢板,每张钢板可剪裁为8张条料(93mm1000mm),每张条料可冲10个工件,故每张钢板的材料利用率为
3、68%。(3)成形次数的确定该工件底部有一台阶,按阶梯形件的拉深来计算,求出h/dmin=15.2/40=0.38,根据毛坯相对厚度t/D=1/90.5=1.1,查表4.4.3发现h/dmin小于表中数值,能一次拉深成形。所以能采用落料-拉深复合冲压。(4)冲压工序压力计算该模具拟采用正装复合模,固定卸料与推件,具体冲压力计算见表8.2.7所示。根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度,初选开式双柱可倾压力机J23-25。(5) 工作部分尺寸计算落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表8.2.8所示。其中因为该工件口部尺寸要求要与另一件配合,所以在设计时可将其尺寸作小些,即拉深凹模尺寸取68.1+
4、0.08mm,相应拉深凸模尺寸取66.1-0.05mm。工件底部尺寸43 mm、40 mm、3mm与R2 mm因为属于过渡尺寸,要求不高,为简单方便,实际生产中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模该处尺寸。4 模具的总体设计(1)模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用复合冲压,所以模具类型为落料-拉深复合模。(2)定位方式的选择因为该模具使用的是条料,所以导料采用导料板(本副模具固定卸料板与导料板一体),送进步距控制采用挡料销。(3)卸料、出件方式的选择模具采用固定卸料,刚性打件,并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。(4)导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该复合模采用
5、中间导柱的导向方式。5主要零部件设计 (1)工作零件的结构设计由于工件形状简单对称,所以模具的工作零件均采用整体结构,拉深凸模、落料凹模和凸凹模的结构如图8.2.8所示。为了实现先落料后拉深,模具装配后,应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。所以图8.2.8a)所示拉深凸模,其长度L可按下式计算:材料:CrWMn 热处理:工作部分局部淬火,硬度6064HRC材料:CrWMn 热处理:工作部分局部淬火,硬度6064HRC图8.2.8b)所示凸凹模因为型孔较多,为了防止淬火变形,除了采用工作部分局部淬火(硬度5862HRC)外,材料也用淬火变形小的CrWMn模具钢。(2)其它零部件的设计与选用 弹性
6、组件的设计顶件块在成形过程中一方面起压边作用,另一方面还可将成形后包在拉深凸模上的工件卸下。其压力由标准缓冲器提供。模架及其它零部件的选用模具选用中间导柱标准模架,可承受较大的冲压力。为防止装模时,上模误转180装配,将模架中两对导柱与导套作成粗细不等:5 模具总装图由以上设计,可得到如图8.2.9所示的模具总装图。为了实现先落料,后拉深,应保证模具装配后,拉深凸模6的端面比落料凹模5端面低3mm。1 凸凹模 2推件块 3固定卸料板 4顶件块 5落料凹模 6拉深凸模图8.2.9 盖落料-拉深复合模模具工作过程:将条料送入刚性卸料板3下长条形槽中,平放在凹模面上,并靠槽的一侧,压力机滑块带着上模下行,凸凹模1下表面首先接触条料,并与顶件块4一起压住条料,先落料,后拉深;当拉深结束后,上模回程,落料后的条料由刚性卸料板3从凸凹模上卸下,拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块2从凸凹模中刚性打下,用手工将工件取走后,将条料往前送进一个步距,进行下一个工件的生产。6 冲压设备的选定通过校核,选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求。7 工作零件的加工工艺本副模具工作零件都旋转体,形状比较简单,加工主要采用车削。图8.2.8 b)所示凸凹模的加工工艺过程如表8.2.9 所示。拉深凸模和落料凹模的加工方法与凸凹模相似,限于篇幅,在此就不介绍了。8 模具的装配本模具
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