筒蓋零件沖壓工藝CAE分析及沖壓模具設計(ppt 29頁).ppt

1、設計題目,沖壓成型工藝分析,08F中F表示是沸騰鋼，08表示為含碳量為萬分之八 ，它屬于優(yōu)質(zhì)碳結(jié)構(gòu)鋼而且市場上也容易購得此材聊。08F的強度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導磁率較高，剩磁較少，但淬透性、淬硬性極低 。此工件為08F，厚度為1mm, 具有良好的沖壓性能，適合沖裁，具有良好的沖壓工藝性。沖裁件的形狀簡單，對稱，都是由圓弧和直線組成。沖裁件也沒有過長的懸臂和狹槽，其最小寬度要大于料厚t的兩倍，即b2t。由工件圖看，該工件只有落料，拉伸，沖孔和翻邊四個工序。沖裁件內(nèi)，外形應盡量避免有尖銳清角，拉深部分有R=4mm的拉深圓角過渡。該

2、工件有一個24mm的孔,孔與邊緣之間的距離是28mm。08F鋼沖壓性能較好, 孔與外緣的壁厚較大,并且尺寸精度要求不高， 復合模中的凸凹模壁厚部分具有足夠的強度。 因此,可以采用復合沖壓工序,這樣可以大大提高工作效率,并減輕工作量,節(jié)約能源,降低成本,而且避免原有的加工方法中須將手伸入模具的問題,對保護操作者安全也很有利,沖裁工藝方案的確定,根據(jù)這些基本工序，可以擬出如下幾種工藝方案： 方案一：落料沖孔拉深翻邊成形 方案二：落料沖孔復合拉深成型翻邊 方案三：落料沖孔翻邊復合拉深成型 考慮模具的制造精度及制件的精度，以及生產(chǎn)批量的中批量 要求，該沖壓工藝方案選用方案二較優(yōu),模具結(jié)構(gòu)型式的確定,模

3、具結(jié)構(gòu)型式的確定是一項關(guān)鍵的內(nèi)容。它直接關(guān)系到?jīng)_壓過程的生產(chǎn)效率、沖壓件的生產(chǎn)成本、沖壓件的質(zhì)量和尺寸精度以及模具壽命的高低。必須考慮到工件成形后，如何脫模方便。一般情況下：正裝式復合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便。倒裝式復合模成形后工件留在上模，只須在上模裝一推出裝置，借助模具的合模力就可以輕松的將工件給卸下來。綜合考慮，兩套模具都采用倒裝復合模,CAE分析,翻邊工藝設計,計算預沖孔 D=5mm 計算翻邊因數(shù) M=0.217 由于查沖模設計應用實例中表5-4得知低碳鋼極限翻邊因數(shù)為0.42，大于m,所以該零件應先進行拉深，再進行翻邊,落料沖孔復合模具的工藝分析,根據(jù)CAE分

4、析的毛坯圖進行落料沖孔模的設計 排樣的確定 搭邊數(shù)值取決于以下因素： （1）件的尺寸和形狀。 （2）材料的硬度和厚度。 （3）排樣的形式（直排、斜排、對排等）。 查得沖壓工藝與模具設計中表2-10，搭邊值a=1.5mm,b=1.5mm,確定條料步距 簡單計算零件展開后的長度L=112mm，零件寬b=105mm 步距：l=L+a=112+1.5=113.5 寬度：B=b+2b=105+21.5=108mm 畫出排樣圖 根據(jù)以上的內(nèi)容，可以確定出制件的排樣圖,毛坯材料利用率的計算 材料的剪裁 查閱表113冷軋軋制薄鋼板規(guī)格，擬用1mm900mm12000mm熱軋鋼板。 板料橫向裁剪 裁板條數(shù) n=

5、900108=8（條），余36mm 每條個數(shù) n=1200113.5=10（件），余65mm 每板總個數(shù) 80 (件) 板料縱向裁剪 裁板條數(shù) n=1200108=11（條），余12mm 每條個數(shù) n=900113.5=7（件），余105.5mm 每板總個數(shù) 77(件) 由于計算可知橫裁比縱裁的總個數(shù)多，而且送料方便考慮，我們可以采用橫裁。 毛坯材料利用率的計算 零件所用的面積量得 S=9315-3.14x5x5 =8862.84mm 材料的利用率為72.3,沖裁壓力中心的確定 本次設計中制件的結(jié)構(gòu)為中心對稱圖形，且材料分布均勻，因此壓力中心的位置一定在制件的中心位置，即中心點處。 落料力、沖

6、孔力的計算,所有在模具工作過程中產(chǎn)生的力已算出，取所有力之和即求出總力為安全起見，防止設備超載，公稱壓力按總壓力的1.3倍來計算,壓力機的選擇,沖孔落料模具的設計,確定凸、凹模間隙及制造公差 沖孔時凸凹模刃口尺寸計算 彈性元件的選取與設計 由于橡膠允許承受的載荷較大，需要安裝調(diào)整靈活方便。根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定采用較硬橡膠，形狀是圓筒形，數(shù)量為4塊 單個彈簧所受的負荷P P= /n=1675N 計算所需橡膠總的面積：S= /P=1675/1.06=1580mm每個橡膠的面積：S=1580/4=395mm 根據(jù)P的大小，查沖壓模具設計指導從標準中初選彈簧的規(guī)格：外徑16mm,內(nèi)徑6.5mm,

7、自由高度12mm,沖孔落料模具的設計,模架及導向方式 : 上模座，下模座，導柱，導套組成的導柱模模架 定位方式的選擇 : 導料銷和檔料銷,落料沖孔復合模設計,1.沖孔凸模 因為所沖的孔均為圓形，而且屬于小凸模，為了避免應力集中和保證強度與剛度方面的要求，而做成圓滑過渡的階梯形或在中部增加過渡階段,沖孔落料模具的設計,凸模總長度=凸模固定板厚度（取=20mm）+卸料板厚度（取=14mm）+材料厚度+增加長度（它包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度（0.51）mm,沖孔落料模具的設計,復合模凹模 ：本副模具采用整體式凹模 凹模內(nèi)形與制件外形一致，凹模輪廓尺寸通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖件的輪廓尺寸或

8、凹模孔口刃壁間的距離，按經(jīng)驗公式來確定。 計算： 凹模厚度：H=kb=0.18112=20.16mm，圓整為20mm； (查模具設計應用實例表2-17凹模厚度系數(shù)得k=0.18)。 凹模壁厚：C=（23）H=（4060）mm，取凹模厚度H=40mm，取凹模壁厚C=40mm； 凹模寬度：B=192mm；凹模長度：L=B=192mm，（送料方向）； 凹模輪廓尺寸為：130mm160mm30mm,沖孔落料模具的設計,沖孔落料模具的設計,復合模凸凹模 凸凹模的外形橫截面與凹模配間隙;凸凹模的內(nèi)形與相應凸模配間隙；凸凹模的高度近似于凸模也可與凹模相等,沖孔落料模具的設計,卸料板的設計 外形和凹模一樣，內(nèi)

9、形與凹凸模一樣，查沖壓模具標準件選用與設計指南表7-9得：卸料板與凹模配單邊間隙0.1?？字挥醒b卸料螺釘?shù)目缀蛽趿箱N孔，厚度1220mm，這里取14mm。材料用Q235,沖孔落料模具的設計,凸凹模固定板 其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同，但還應考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板上的凸凹模安裝孔與凸凹模采用過渡配合H7/m6，凸凹模壓裝后端面要與固定板一起磨平,拉深模具的設計,形狀分析 （1）拉深件形狀應盡可能簡單、對稱、避免急劇轉(zhuǎn)角或凸臺。 （2）深高度應盡可能小，以減小拉深次數(shù)，提高沖件質(zhì)量。 （3）在保證裝配要求的前提下，應允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度。 （4）需要多次拉深的零件，在保證

10、必要的表面質(zhì)量的前提下，應允許內(nèi)、外表面存在拉深過程中可能產(chǎn)生的痕跡。 （5）拉深件的底或凸緣上的孔邊到側(cè)壁的距離應滿足要求 結(jié)構(gòu)分析：零件為一無凸緣筒形件，結(jié)構(gòu)簡單，底部圓角半徑為R4，滿足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。 毛坯相對厚度 查沖壓工藝與模具設計中表4-7，首次拉伸要用壓邊圈。 查沖壓工藝與模具設計表4-2，拉伸因數(shù)m為0.530.550.714，故可一次拉成,拉深模具的設計,壓力機的選擇,拉深模具的設計,拉伸時凸、凹模刃口尺寸計算 拉深間隙 凹、凸模的圓角半徑計算 凹模洞口圓角半徑 拉深凸、凹模的尺寸及其固定方法：凸模的固定方法采用臺肩固定,凸模與凸模固定板的配合部分按過渡配合(H7/m6或H7/n6)制造,拉深模具的設計,拉深模具的設計,凸模固定板 凸模固定板與凸模外形配間隙，外形與凹模外形一致，厚度一般取大于15mm，取凸模固定板的厚度為22mm，采用Q235制作,拉深模具的設計,壓邊圈 由于本次設計拉深的行程小，所需壓邊力較小，彈簧與橡皮壓邊裝置結(jié)構(gòu)簡單，在單動的中小型壓力機中使用方便，所以選用橡皮壓邊裝置，橡皮應選用軟橡皮（相對沖裁卸料用的硬橡皮,精品資料網(wǎng)（http:/）成立于2004年，專注于企業(yè)管理培訓。 提供60萬企業(yè)管理資料