沖壓件落料拉伸復合模課程設計項目

1、沖壓工藝及模具沖壓工藝及模具 學院：學院： 機械工程學院機械工程學院 班級：班級： 成員：成員：指導教師：指導教師： 目目 錄錄 零件圖及工藝方案的擬訂零件圖及工藝方案的擬訂 工藝設計工藝設計 模具結構設計模具結構設計 加工簡單模具加工簡單模具 落料拉伸復合模二維圖落料拉伸復合模二維圖 落料拉深復合模三維建模落料拉深復合模三維建模 拉深工件拉深工件CAE分析分析1.零件圖及工藝方案的擬訂零件圖及工藝方案的擬訂1.1沖壓件工藝分析沖壓件工藝分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應性，即設計的沖壓件在材料、結構、形狀、尺應性，即設計的沖壓件在材料、結構、

2、形狀、尺寸大小及公差和尺寸基準等各方面是否符合沖壓寸大小及公差和尺寸基準等各方面是否符合沖壓加工的工藝要求。沖壓件的工藝性好壞，直接影加工的工藝要求。沖壓件的工藝性好壞，直接影響到加工的難易程度。工藝性差的沖壓件，材料響到加工的難易程度。工藝性差的沖壓件，材料損耗和廢品率會大量增加，甚至于無法正常生產(chǎn)損耗和廢品率會大量增加，甚至于無法正常生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。出合格的產(chǎn)品。材料為材料為08鋼板，板厚鋼板，板厚1mm，制件精度，制件精度選選IT12級級.，形狀簡單，尺寸不大，大，形狀簡單，尺寸不大，大批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)， 屬普通沖壓件。屬普通沖壓件。根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在沖壓工藝設計和

3、根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在沖壓工藝設計和模具設計時，應特別注意以下幾點：模具設計時，應特別注意以下幾點：1 1）該制件為落料拉深件，在設計時，毛坯尺寸要計算準）該制件為落料拉深件，在設計時，毛坯尺寸要計算準確確2 2）沖裁間隙、拉深凸凹模間隙應符合制件的要求）沖裁間隙、拉深凸凹模間隙應符合制件的要求3 3）各工序凸凹模動作行程的確定應保證各工序工作穩(wěn)妥）各工序凸凹模動作行程的確定應保證各工序工作穩(wěn)妥1.1.21.1.2工藝方案分析：工藝方案分析： 根據(jù)該零件的形狀特征，該產(chǎn)品屬于拉伸件，需要進根據(jù)該零件的形狀特征，該產(chǎn)品屬于拉伸件，需要進行落料、拉深二道工序。根據(jù)落料、拉深各工序二道

4、基行落料、拉深二道工序。根據(jù)落料、拉深各工序二道基本工序，可以對它們作不同的組合，排出順序，即得出本工序，可以對它們作不同的組合，排出順序，即得出工藝方案，具體可排出一下二種方案：工藝方案，具體可排出一下二種方案： 方案一：落料與拉深復合完成。方案一：落料與拉深復合完成。 方案二：先落料，再拉深。方案二：先落料，再拉深。 方案一中，模具結構較簡單，制造周期較短，生產(chǎn)方案一中，模具結構較簡單，制造周期較短，生產(chǎn)成本不高，對精度要求不太高，批量生產(chǎn)比較合適，成本不高，對精度要求不太高，批量生產(chǎn)比較合適，對于模具的磨損修復也比較容易。對于模具的磨損修復也比較容易。 方案二中，由于是單工序模，模具結構

5、簡單，生產(chǎn)方案二中，由于是單工序模，模具結構簡單，生產(chǎn)成本底，但是生產(chǎn)效率底，生產(chǎn)批量不大，產(chǎn)品的形成本底，但是生產(chǎn)效率底，生產(chǎn)批量不大，產(chǎn)品的形位精度不高位精度不高 。 根據(jù)現(xiàn)有條件和技術水平，產(chǎn)量及經(jīng)濟方面考慮，根據(jù)現(xiàn)有條件和技術水平，產(chǎn)量及經(jīng)濟方面考慮，選擇選擇方案一方案一。2.工藝設計工藝設計 2.1毛坯尺寸計算毛坯尺寸計算 2.1.1確定是否加修邊余量。確定是否加修邊余量。 根據(jù)工件相對高度：根據(jù)工件相對高度： h/ d=20.5/81=0.250.5, 則不需加修邊余量則不需加修邊余量 2.1.2計算毛坯直徑計算毛坯直徑根據(jù)常用旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯直徑的計算公式根據(jù)常用旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯

6、直徑的計算公式044DAA為了比較準確的求毛坯直徑，以滿足工件不修邊的為了比較準確的求毛坯直徑，以滿足工件不修邊的要求要求 ，對于不進行修邊的拉深件的毛坯直徑計算，對于不進行修邊的拉深件的毛坯直徑計算，應考慮材料變薄的因素，其公式如下：，應考慮材料變薄的因素，其公式如下： 查表得查表得 a=1 a=1 則則D=112.89mm D=112.89mm 取取D=113mmD=113mm1.131.13ADAa2.2確定是否需要壓邊圈。確定是否需要壓邊圈。 根據(jù)坯料相對厚度：根據(jù)坯料相對厚度：=1/113100=0.891.5 式中式中 t坯料厚度，坯料厚度，mm D毛坯直徑，毛坯直徑，mm 所以需

7、要壓邊圈所以需要壓邊圈2.32.3拉深系數(shù)和拉深次數(shù)拉深系數(shù)和拉深次數(shù)2.3.12.3.1拉深系數(shù)的確定拉深系數(shù)的確定 每次拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯(或半成品)直徑的比值 總的拉深系數(shù)為 m=82/113=0.732.3.22.3.2確定拉深次數(shù)確定拉深次數(shù) 根據(jù)工件的相對高度（h/d）的大小查表確定拉深次數(shù)。 查表可知，由于工件相對高度（0.25）遠遠小于一次拉深時的允許拉深相對高度0.700.57 則可一次拉深成形。則可一次拉深成形。2 2. .4 4拉深件直徑的計算拉深件直徑的計算 由于此工件可一次拉深成形，故拉深直徑根由于此工件可一次拉深成形，故拉深直徑根據(jù)拉深件的零件圖進行計

8、算即可。若是需要多據(jù)拉深件的零件圖進行計算即可。若是需要多次拉深成形，那么對每次拉深都需要重新計算次拉深成形，那么對每次拉深都需要重新計算拉深直徑，以滿足拉深次數(shù)的要求。拉深直徑，以滿足拉深次數(shù)的要求。 此工件許一次拉深成形，工序尺寸計算相對簡此工件許一次拉深成形，工序尺寸計算相對簡單，只對凸凹模工作尺寸即單，只對凸凹模工作尺寸即圓角半徑圓角半徑進行計算，但進行計算，但多次拉深成形還需對每次拉深工序件的多次拉深成形還需對每次拉深工序件的高度高度進行計進行計算，對工序件高度計算的目的是為了確定各工序壓算，對工序件高度計算的目的是為了確定各工序壓邊圈的高度。邊圈的高度。2.5拉深工序尺寸的計算拉深

9、工序尺寸的計算2.7計算工序壓力計算工序壓力2.7計算工序壓力計算工序壓力2.8沖壓設備的初步選擇沖壓設備的初步選擇 3.模具結構設計模具結構設計 3.1工作零件工作零件 3.1.1落料凸凹模刃口尺寸計算落料凸凹模刃口尺寸計算3.1.2拉伸凸凹模刃口尺寸計算拉伸凸凹模刃口尺寸計算3.1.3拉伸凸凹模圓角拉伸凸凹模圓角3.1.43.1.4落料凹模落料凹模 采用整體式凹模結構，用銷釘和螺釘直接固定在下模座上 2）直徑的確定落料凹模制造工藝分析1、下料用軋制的棒料在鋸床上切斷2、鍛造將棒料鍛成較大的毛坯3、熱處理退火4、粗加工車外圓和上下端面，留磨余量0.30.5mm5、鏜內(nèi)孔 留磨余量0.30.5

10、mm6、劃線劃出上下端面各孔位置，并在孔中心處鉆中心眼7、孔加工加工上下端面各螺孔（鉆、攻螺紋）8、熱處理淬火，回火，檢查硬度9、磨平面在平面磨床上磨上下兩端面10、磨外圓在外圓磨床上磨外圓至要求尺寸11、磨內(nèi)孔在坐標磨床上磨內(nèi)孔至要求尺寸12、精加工鉗工精修刃口3.1.5拉深凸模拉深凸模 凸模設計成簡單筒形，刃口無斜度，采用車床凸模設計成簡單筒形，刃口無斜度，采用車床加工，由于其直徑較大，故設計為直接壓入緊固在下加工，由于其直徑較大，故設計為直接壓入緊固在下模座上，并采用螺栓連接。模座上，并采用螺栓連接。3.1.63.1.6凸凹模凸凹模 結合工件外形并考慮加工，將凸凹模設計成帶肩圓凸結合工件

11、外形并考慮加工，將凸凹模設計成帶肩圓凸凹模，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換，凹模，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換，采用車床加工，與凸凹模固定板的配合按采用車床加工，與凸凹模固定板的配合按H7/n6，具體結，具體結構可如下圖所示構可如下圖所示 3.2定位零件定位零件3.2.1導料裝置復合模采用固定卸料板，因而不能采用固定式導料進行導料，在卸料板下方開導料槽，用于條料的導向，其尺寸稍大于條料的寬度即可，保證條料正確的送進方向。3.2.2 固定擋料銷固定擋料銷固定擋料銷裝在凹模孔出料的一側，利用落料以后的廢料孔進項擋料，控制送料距離，一般采用A型。采用固定擋料銷定距時，如果為彈性

12、卸料方式，卸料板上要開避讓孔，以防卸料板與擋料銷碰撞。本模具采用固定卸料板，下方開有槽，所以不會碰撞。3.3卸料，推件，壓邊零件卸料，推件，壓邊零件3.3.1卸料裝置當卸料板兼起導板作用時，與凸凹模一般按H7/h6配合制造，但應該保證導板與凸模之間間隙小于凸凹模間隙，以保證凸凹模的正確配合。3.3.2推件裝置推件裝置推件裝置采用剛性的，由打桿，推件塊等組成。推件裝置采用剛性的，由打桿，推件塊等組成。3.3.3壓邊裝置壓邊裝置利用裝在壓力機上的壓邊圈提供壓邊力。利用裝在壓力機上的壓邊圈提供壓邊力。3.4模架及其零件模架及其零件通過前面拉伸力的計算結果和壓力機的選擇，為了使條料的左右送進，采用的模

13、架形式如下：根據(jù)模架的選擇，選擇合適的上模座和下模座：上模座：后側導柱上模座20020045GB/T2855.1-2008上模座二維圖上模座二維圖下模座：后側導柱下模座下模座：后側導柱下模座20020050 GB/T2855.2-2008下模座二維圖下模座二維圖導向方式的選擇導向方式的選擇根據(jù)模架的選擇，該復合模采用后側導柱的導向形式。導柱：（GB/T2861.1)32160導套：（GB/T2861.3)32105433.53.5其他支撐零件其他支撐零件3.5.1模柄根據(jù)壓力機的噸位和類型選擇B型的凸緣模柄，材料Q235A，凸緣模柄的結構和尺寸見表：模柄二維圖模柄二維圖3.5.23.5.2凸凹

14、模固定板凸凹模固定板 固定板用來將凸凹模間接固定在上模座上。 結構如圖：3.5.3固定、定位件的選擇固定、定位件的選擇螺釘?shù)倪x擇：落料凹模與下模座的固定：內(nèi)六角螺釘M850拉伸凸模與下模座的固定：內(nèi)六角螺釘M850凸模固定板與上模座的固定：內(nèi)六角螺釘M840模柄與上模座的固定：內(nèi)六角螺釘M825卸料板與凹模的固定：內(nèi)六角螺釘M825定位銷：落料凹模與下模座的定位：圓柱銷830凸模固定板與上模座的定位：圓柱銷8304 4. .加工簡單模具加工簡單模具 模具的設計模具的設計1）定位方式的選擇 因為實驗模具使用的是圓形坯料，所以設計時在凹模上加工一個沉孔作為定位。2）出料方式的選擇 為使模具簡便，采

15、取下端出料方式。3) 導向方式的選擇 由于后側導柱模架的導向精度較高，前后左右都可以進料，取放工件方便，故選用后測導柱模架。凹模凹模 用螺栓直接固定在下模座上，上邊做一個沉孔用作放料。凸模凸模 用螺栓直接固定在上模座上壓邊圈壓邊圈 用螺栓和上模座連接起來，穿上橡膠提供壓邊力加工過程加工過程工件成品工件成品 沖壓零件分析 1.零件邊緣變形不均勻； 2.零件未能從模具底部漏出； 3.零件側面與底面不垂直； 4.零件尺寸不精確 原因分析：1.零件邊緣變形不均勻：1）定位不準；2）壓邊力不均勻。2.零件未能順利脫模：凸模長度設計太短。3.零件側面與底面不垂直：凸凹模間隙大。4.橡膠變形后直徑未考慮，導

16、致壓邊力不均勻。5.5.落料拉伸復合模二維圖落料拉伸復合模二維圖 5.5.2 2模具工作過程分析模具工作過程分析 將條料沿卸料板將條料沿卸料板的導料凹槽的導料凹槽平放在凹模上，平放在凹模上，并向前送進，接觸到導料銷時停止送進，壓力機并向前送進，接觸到導料銷時停止送進，壓力機滑塊帶著上模下行，首先由凸凹模和落料凹模完滑塊帶著上模下行，首先由凸凹模和落料凹模完成落料，緊接著由凸模和凸凹模進行拉深，當拉成落料，緊接著由凸模和凸凹模進行拉深，當拉深結束后，上?；爻?，落料后的條料靠卸料板卸深結束后，上?；爻蹋淞虾蟮臈l料靠卸料板卸下，拉伸深成形的工件在回程由推件下，拉伸深成形的工件在回程由推件塊塊將工件從將工件從凸凹模中剛性打下，用手將工件取走