筒形件拉伸模具设计VIP

0 冲压工艺介绍 3拉深件类型 3筒形件的拉伸变形分析 3拉深成形过程中出现的问题及防止措施 3起皱 3拉裂 3拉深系数的计算 3 影响极限拉深系数的因素 3拉深次数及工序尺寸计算 3拉深次数确实定 3各次拉深工序件尺寸确实定 3圆筒形件拉深的压边力与拉深力 3.压边力 3拉深力 3公称压力 3拉深工艺的辅助工序 31 艺分析 3 次数 3计算 3计算 3的计算 3 拉伸模的间隙 3拉伸模的圆角半径 31凹模的圆角半径 32凸模圆角半径 3凹凸模工作局部的尺寸和公差 3模具的总体设计 3卸料装备的选择 3压力机的选择 3 2要本文介绍了筒形件模具设计，并且介绍了筒形件拉伸模具设计的全部过程。对拉伸模具设计进行了全面的介绍和分析，并且在此根底上进行了模具的设计，设计的主要内容包括工艺性分析拟定零件的工艺方案及模具结构，计算工具压力选取压力机及确定压力中心，确定模具结构及绘制模具总装配图，凹凸模公差的计算及半径确实定，确定各主要零件的尺寸，设计并绘制总图，具设计3TRACTThispaperdescribesthecylindricalpartsmoulddesignandintroducesthewholeprocessofcylindricalpartsmoulddesign.Oncoldstampingmoulddesignacomprehensiveintroductionandanalysis,andonthisbasisthediedesign,thedesignincludesanalysisofthetechnologyoftechnologicalscheme,drewuppartsdiestructure,arrangementandcuttingboard,computationaltoolpressurecenterandconfirmingtheselectedpressmouldstructureandrendering,identifysketch,punchingmouldassemblybladedimensionsandtolerancesofcalculation,punchingthebladedimensionsandtolerancesofcomputing,confirmthemainpartsstructuresize,designanddrawinglayout,andselectthestandardparts,anddrawthepartofnon-standardpartsgraph,andaseriesofwork。Keywordscylindricalpartsdrawingmolddesign4筒形件拉伸模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完根底理论课、技术根底和专业课的根底上，所设置的一个重要的实践性教学环节。其目的是：具体应用和稳固本课程及有关修课的理论知识、生产知识，了解冲压模模具设计的一般设计方法和步骤；培养设计能力，为以后进行设计工作打下根底；结合生产和使用等条件，独立地完成模具总体结构及其零部件的设计。熟AutoCAD绘图软件的应用能力，熟悉和请各位指导老师批评和雅正，恳请老师不吝赐教，同学提出珍贵冷冲压加工工艺在我国已有悠久的历史。据文献记载:我国劳动人民远在青铜时期就发现了金属具有锤击变形的性能,到了战国时代(公元前403~前221年)已经能炼剑淬火。我们的祖先长的封建社会时期,我国劳动人民在金、银、铜装饰品和日用品的制作中,更是显示出了精巧的工艺技术和高超的艺术水平,令人冲床、压力机等简易机械设备及相应的模具加工产品的毛坯或某些零部件,其中的“刀口模子〞专门用于落5可用于金属拉伸。由于生产力较为低下,技术水平不够,当时各厂使用的冲压设备功率都不大,甚至大多还加工业以手工为主,故而模具的精度不高,损坏磨床、铣床和锯床等设备,又配上硬度计、外径内径测定器和块规等较为精密的测量设备,冷冲模具的精度得以提高。六七十年代,随着产品生产大量使用冲压机床,冷冲模具、单冲孔模具开展为落料、冲孔复合模。同时的出现,使模具设计结构形式多样化,精度也,随着热处理技术的进步和检测手段的完善,高5~7倍。这一时期,还由于成型磨削、电脉冲和线切割机等机床相继使用,又采用硬质合金为模具材料,冷和接料装置的复合模具大量问世。靠模铣床引或实物即可翻制出相同形状的模芯,使复合拉切割机加工冷冲模具,其凸模(冲头)和凹模可先淬火处理再切割冲模具制作需要热处理-装配-变形修正的繁琐由于冲压加工具有许多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是大批量生产中得到广泛应用。从精细的电子元件、仪表指针到汽车的覆盖件、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。随着工业产品的不断开展和生产技术水平不断提6高，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，已被质本课题为筒形件拉伸模具设计，拉伸是利用拉伸模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心件，或将已制成的开口空心件毛坯，加工成其他形状空新建的一种根本冲压加工方法，拉伸因为模具制造对制造业的重大作用，鼓励我趁此毕业设计的良机，选择此课题，希望能够掌握各种模具制造方法的根本原理和特点，在设计、制造模具时，根据实际情况，学习如何充分考虑它们的特点，选用最正确的工艺方案；掌握各种制造方法对模具结构的要求，具有分析模具结构工艺性的能力，能够设计出工艺性能良好的模具结构；了解国内先进的模具制造技术，尽量采用新工艺、新技术。并且稳固和加深已经学过的理论知识，提高自己的综合分析和解决工程实际问题的能力，为工作以后的开展术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等本、美国而位列世界第三。当前，我国模具制造方面与工业兴旺7提高劳动生产率、产品质量、降低本钱、扩大冲压工艺应用范围；提高冲压零件精度、减少制造周期、提高模具寿命；模具的标准化及专业化、管理的统一化及等级化；提高专业人员的技冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生别离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。由于冲压加工具有许多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是大批量生产中得到广泛应用。从精细的电子元件、仪表指针到汽车的覆盖件、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。随着工业产品的不断开展和生产技术水平不断提高，我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大开展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争剧烈。我国冲压模具产品质量水平低主要表现在精度、外表粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低那么主要表现在加工工艺、加现代模具工业有“不衰亡工业〞之称。世界模具市场总体上持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的开展机遇。近几年，我国模具产业具进8业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在由于冲压工艺具有生产率、生产本钱低、材料利用率高、能成形复杂零件、适合大批量生产等优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其应用范围。据国际生产技术协会预测，到完成。因此，冲压技术对开展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。在近半个世纪以来，我国的冷冲压工艺和其它生产工艺一样，得到了迅速的开展。在一些工厂中，建立了具有现代规模和技术先进的冷冲压生产车间，并建立了专门研究冷冲压技术的科研机构及专业性工厂，培养了大批从事冷冲压生产的科技人员，广泛地开展了冷冲压生产的科技及学术活动，编辑出版在冷冲压生产中，出现了很多可喜的高科技成果。冲压加工的工艺和设备正在不断地开展，例如精密冲裁、冷挤压、多工位自动冲压、高速成形、液压成形、超塑冲压等，把冷冲压生产技术提高到了新的水平。为了适应冷冲压工艺水平的提高，我国对冲模的研制也在不断加强。近年来，出现了很多制造周期短、使用寿命长的新型冲模结构。并且，模具加工工艺及模具材料也相应地在不断革新，例如采用钢结硬质合金、硬质合金或低熔点合金浇注模具、采用电加工技术及计算机制造冲模等以适用于不同的生产条件。从而使冲压生产的产品质量、劳动生产率大大提高，本9的零部件都要依靠模具成形〔型〕。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比较的。近几年，我国模具工业一直以每年15%，2023年，我国模具总产值超过400亿元人民币。模具工业的开展和进步，在很大程度上取决于模具加工设备、软件及切削刀具的制造水平。如今，人们对手机、电脑、汽车、手表、数码电子等商品的要求一点也不低于兴旺国家。但另一方面，我国生产这些商品所需模具的工作母机即模具加工设备的制造水准，从总体上来说还是比较低的。这就出现了一个奇怪的现象，这些年我国模具生产所需的先进加工设备、制造软件及用于模具生产的就占十分之一；去年我国模具生产所需超硬质合模具中的应用将越来越广泛。可以预料不久的将来，模具制造业将从机械制造业中别离出来，而独立成为国民经济中不可缺少的能化、益人化、高效化方向开展。因此，大力开展模具工业可以具设计制造的开展方向。随着微机软件开展和进步，普及度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源重新整合，使虚拟了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成工程序、不同格式的CAD数据，用于模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具外表质伍开展迅速，估计目前已达近百万人，但由于模具企业数量的急剧膨胀、传统教育的力不从心以及模具技师的老龄化，模具人才如何留住人才，如何为人才提供足够的平台和开展空间是摆在眼前的一个严峻的、迫切需要解决的课题，否那么，人才紧缺问题的45%以上。在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣重熔。这只是开展模具工业的三个重要局部，要向使模具工业在我国经济建设中发挥更大的作用，需要国家更大的关注与投入，带但其大规模应用确是随着现代工业的崛起而开展起来的。从世界范围看，当时美国的冲压技术走在最前列，而瑞士的精冲、德国的冷挤压技术、苏联对塑性加工的研究也处于世界先进行列。20根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具，但对所设计模具了解。从1955年到1965年，人们通过对模具主要零件的机械性能和受力状况进行数学分析，对金属塑性加工工艺及原理进行深入探讨，使得冲压技术得到迅猛开展。在这期间归纳出的设计原那么使得压力机械、冲压材料、加工方法、模具结构、模具材料、模具制造方法、自动化装置等领域面貌一向推进。进入20世纪70年代，不断涌现出年代至今，计算机逐渐进入了模具生产的设计、制造、管理等各个领域；辅助进行零件图形输入、毛胚展开、调料排样、确定模分析和模具CAD的理论水平和实用性；开发随着工业技术和科学技术的开展和快速适应工业产品更新换日本机械工程实验室和日本旭光学工业公司分别开发了连续模设AX我国的冷冲压工艺和其他生产工艺一样得到了迅速的开展。冷冲我国对冲模的研制也在不断加强。但是总体上说，我国模具工业起步较晚、根底差，就总量来看，大型、精密、浮渣、长寿名命模具产需矛盾仍然十分突出。虽然在模具的制造方法、手段方面到达了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但是在制造的质量、精度、制造周期和本钱方面和国外还存在一定的差低水平重复开发阶段，许多软件依赖于进口，对许多引进的本文对拉伸模具设计进行了全面的介绍和分析，并在此根底上对拉伸模具进行了设计。设计的主要内容包括工艺性分析拟定零件的工艺方案及模具结构，计算工具压力选取压力机及确定压力中心，确定模具结构及绘制模具总装配图，凹凸模公差的计算及半径确实定，确定各主要零件的尺寸，设计并绘制总图，绘制冲压工艺介绍别离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上别离，同时保证别离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在冲压用板料的外表和内在性能对冲压成品的质量影响很大，在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质本钱和寿命那么是影响冲压件本钱和质量的重要因素。模具设计模座、模架、导向件的标准化和开展简易模具(供小批量生位级进模(供大量生产)，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产。以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序拉伸是利用拉伸模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心件，或将已制成的开口空心件毛坯，加工成其他形状空新建的一种根本冲压加工方法，拉伸的应用非常广泛，是冷冲压的根等旋转体零件，也可以制得方盒形等非旋转体零件，假设将拉伸与其他工艺〔如膨胀、翻边等〕复合，就可以加工出形状非常复拉深件类型变薄拉深和变薄拉深。前者拉深成形后的零件，其各局部的壁厚与拉深前的坯料相比根本不变；后者拉深成形后的零件，其壁厚与拉深前的坯料相比有明显的变薄，这种变薄是产品要求的，零件呈现是底厚、壁薄的特点。在实际生产中，应拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模结构相对较简单，与冲裁模比较，工作局部有较大的圆角，外表质量要求高，凸、凹模间模上升时，弹簧4恢复，利用压边圈5将拉上卸下，为了便于成形和卸料，在凸模10上开设筒形件变形分析以概括如下：平板毛坯在凸模，一次流入凹、凸模的间隙里成为筒壁，最dD1－模柄2－上模座3－凸模固定板4－弹簧5－压边圈深成形过程中出现的问题及防止措施.4.1起皱切向压应力超过了板料的临界压应a断不容易起皱a边圈,主要靠调整压边圈与凹模外表.4.2拉裂防止拉裂的措施:2.5拉深系数的计算.1拉深系数11m=d11m2=d2/d1lllllmn=dn/dn1称为总拉深系数，即工件所需要的dnd1d2dn1dnm总=D=Dd1=...=dn2dn1=m1m2...mn1mn影响极限拉深系数的因素圆拉深次数及工序尺寸计算1拉深次数确实定当m=d/D＞[m]〔拉伸极限〕时，拉深件可一次拉成，坯直径，从第一道拉深工序开始逐步，一直算到得出的直径小于或等于工件直各次拉深工序件尺寸确实定1d=1dd2=m2d1llllnnn1式中：d1、d2lldn1、dnd2、nnn1.1压边力F=F=AP圆筒形件首次拉深〔i＝2、3、…、n〕7.2拉深力GbkFndntGbkn〔i＝2、3、…、n〕.3公称压力单动压力机，其公称压力应大于工艺总压力FZ。ZQF=ZQ拉深工艺的辅助工序在凹模圆角、平面、压边圈外表及与这些部位相接触的毛坯外表，应每隔一定周期均匀抹涂一层润滑油，并保持润滑部位干净..热处理在多道拉深时，为了恢复冷加工后材料的塑性，应在工序中。各种材料不需热处理可以拉深退火后工件外表必然有氧化皮和其他污物，在继续加工时会028028析0.80.250.25工件材料为304不锈钢，具有较好的可拉伸性，材料厚度为mm大批量。结构简单，但需要4道工序，即需要落料模，拉伸模，冲孔模三套模具。生产率低，难以满足该零件的年产量要求。方案2只需一套模具，生产率很高，但零件的冲压性能稍差。欲保证冲压零件的形位精度，需在模具上射到正销导正，模具制造本钱高，安装也比较复杂。方案3既能保证生产率，又能保证形位精度、尺寸精度，尽管结构方案比起方案1比一般都按“毛坯的面积等于工作的面积〞的等面积法原那么来确dHr直径、高度、圆角半径。h=(22-0.4)mm=21.6mmd=(46-0.125-0.8)mm=45.2mmH=h+h=21.6mm+2mm=23.6mm该工件为无凸缘圆筒形件，根据等面积原那么采用解析发求D=d2+4dH-1.72dR-0.56R2D==76.6mm数m总=d/D=45.2mm/76.6mm=0.59t/D=0.8mm/76.6mm=0.0104根据?冲模设计应用实例?式〔4-33〕判断拉伸时是否需要压数m1=0.55。因m总＞m1，所以工件只需要一次拉伸。边力过大，工件会被拉断；压边力由式2-1可知压边力的计算公式为：rrmmD6.6mm，d1=45.2mma把各已经数据带入上式，得压边力为=7.86KN算F=KdtGb不锈钢的强度极限Gb=716.8MPa。计算拉伸模的间隙边Z/2间隙过小，工件质量好，但拉伸力大，工件容易拉裂，模具因此确定间隙的原那么是：既要考虑版聊公差的影响，又要考虑Z=1.1t=0.88mm拉伸模的圆角半径.2.1凹模的圆角半径入凸模的阻力就大，拉伸力也增加，容易使工件产生划痕、变薄使有效压边积减小，容易起皱。在不起皱的前提下，凹模圆角半r凹=0.8trn.2.2凸模圆角半径凸模圆角半径r凸对拉伸工拉伸膜的间隙之凹凸模横向尺间隙过小，工件质量好，但拉伸力大，工件容易拉裂，模具因此确定间隙的原那么是：既要考虑版聊公差的影响，又要考虑入凸模的阻力就大，拉伸力也增加，容易使工件产生划痕、变薄使有效压边积减小，容易起皱。在不起皱的前提下，凹模圆角半r凹=0.8t.2.3凸模圆角半径凸模圆角半径r凸对拉伸工作也有影响。作也有影响。当r凸过小时，那么脚步弯曲变形大，危险断面容易拉伸。当r凸过大时，那么毛坯底部的承压面积减小，悬空面除了最后一次拉伸，凸模的圆角半径r凸应比凹模圆角半径略r凹=6mm凹凸模工作局部的尺寸和公差Z/2D凹DD)6凹Z/2D凹尺寸。考虑到凸模根本不磨损，以及工件的回弹情况，凸模的开D0D凸6凹=+0.05mm；6凸=-0.03；D凹=(Dmax0.75)6凹-0+0.0-045.81将D=46mm,=0.25mm代入上式得：D凹=(Dmax0.75)6凹0=45.81+0.050D凸=(Dmax0.752Z)6凸R48R48044.050-0.03DmmmmZ88mm代入上式得：D凸=(Dmax0.752Z)6凸=44.050.03模具的总体设计6说明：拉伸模具在单动拉力机上拉伸，压边圈采用平面式的，为H模=(75+20+20+40)mm=155mm卸料装备的选择卸料装置一般分为固定卸料装置和弹压卸料装置两种形式。在固定卸料装置中，卸料板和导料板是做成一体或者分开两种。分开的主要方式是从凸模上卸下条料。适用于冲压材料较厚、冲裁力较大的模具。悬臂式固定卸料装置哦，适用于成型后制件的冲孔模。钩形固定卸料装置，适用于简单的弯曲和拉伸件的冲孔模。固定卸料装置，用螺钉和小丁固定在下模板上。固定卸料装置能承受较大的卸料力，卸料平安可靠。笃定卸料版与凸模的双面间隙一般去0.4~2毫米之间。刚性卸料版的厚度取决于卸料力的大小及模具的尺寸的大小，一般取5~25毫米。弹簧和橡胶是模具中广发使用的弹性原件，主要用于卸料。压缩弹簧在模具设计时，弹簧按标准选用收线压力要足够大即弹簧的与压力要大于卸料力初一弹簧的个数。压缩量要足够用害的复合模具结构空间的要求。而橡胶语序承受的负荷比弹簧要大，而且安装调整方便，本钱低，是模具中使用最广泛的原件。橡胶S工作=S总