沖壓工藝落料拉伸復(fù)合模說明書資料

1、沖壓工藝及模具課程設(shè)計說明書學(xué)院：機械工程學(xué)院班級：成員：指導(dǎo)教師：燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書目錄1.零件圖及工藝方案的擬訂41.1 沖壓件工藝分析41.2 工藝方案分析42.工藝設(shè)計52.1 毛坯尺寸計算52.2 確定是否需要壓邊圈52.3 拉深系數(shù)和拉深次數(shù)52.4 拉深件直徑的計算62.5 拉深工序尺寸的計算62.6 確定排樣方式62.7 計算工序壓力72.8 沖壓設(shè)備的初步選擇73.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計83.1 工作零件83.2 定位零件103.3 卸料，推件，壓邊零件103.4 模架及其零件123.5 其他支撐零件134.落料拉伸復(fù)合模裝配二維圖154.1 二維圖154.2 模具工作過程分析15

2、5.復(fù)合模三維建模166.拉深工件 CAE分析166.1 成形工件166.2 成形極限圖176.3 Thickness圖18參考文獻(xiàn)192燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書前言隨著中國工業(yè)不斷地發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要。本文針對筒形零件的落料工藝性和拉深工藝性，確定用一幅復(fù)合模完成落料和拉深的工序過程。介紹了筒形零件冷沖壓成形過程，經(jīng)過對筒形零件的批量生產(chǎn)、零件質(zhì)量、零件結(jié)構(gòu)以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能為前提，將其確定為沖壓件，用沖壓方法完成零件的加工，且簡要分析了坯料形狀、尺寸，排樣、裁板方案，拉深次數(shù)，沖壓工序性質(zhì)、數(shù)目和順序的確定。進(jìn)行了工藝力、壓力中心、模具工作部分尺寸及公差

3、的計算，并設(shè)計出模具。同時具體分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料裝置、拉深凸模、凸模固定板等）的設(shè)計與制造，沖壓設(shè)備的選用，凸凹模間隙調(diào)整和編制一個重要零件的加工工藝過程。列出了模具所需零件的詳細(xì)清單，并給出了合理的裝配圖。3燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書零件圖及工藝方案的擬訂1.1 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應(yīng)性，即設(shè)計的沖壓件在材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸大小及公差和尺寸基準(zhǔn)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)出合格的產(chǎn)品 。技術(shù)要求：料厚：1.0材料為 08 鋼板

4、，板厚 1mm，制件精度選 IT12 級.，形狀簡單，尺寸不大，大批量生產(chǎn)， 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(shè)計和模具設(shè)計時，應(yīng)特別注意以下幾點：1） 該制件為落料拉深件，在設(shè)計時，毛坯尺寸要計算準(zhǔn)確2） 沖裁間隙、拉深凸凹模間隙應(yīng)符合制件的要求3） 各工序凸凹模動作行程的確定應(yīng)保證各工序工作穩(wěn)妥。1.2 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(jìn)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，即得出工藝方案，具體可排出一下三種方案：方案一：落料與拉伸復(fù)合完成。方案二：先落料，再拉深。方案三：先拉深，再落料

5、。方案一中，形位精度相對較底，但是模具結(jié)構(gòu)較簡單，制造周期較短，生產(chǎn)成本不高，對精度要求不太高，中小批量生產(chǎn)比較合適，對于模具的磨損修復(fù)也比較容易。方案二中，形位精度相對方案二高，但是模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造周期較長，生產(chǎn)成4燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書本較高。方案三中，由于是單工序模，模具結(jié)構(gòu)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)品的形位精度不高 。根據(jù)現(xiàn)有條件和技術(shù)水平，產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)方面考慮，選擇方案一。2.工藝設(shè)計2.1 毛坯尺寸計算2.1.1 確定是否加修邊余量。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。2.1.2 計算毛坯直徑。D4 A4A0根據(jù)常

6、用旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯直徑的計算公式D=112.73mm為了比較準(zhǔn)確的求毛坯直徑，以滿足工件不修邊的要求 ，對于不進(jìn)行修邊的拉深件的毛坯直徑計算，應(yīng)考慮材料變薄的因素，其公式如下：AD1.13Aa1.13查表得a=1則 D=112.89mm 取 D=113mm2.2 確定是否需要壓邊圈。根據(jù)坯料相對厚度： =1/113100=0.891.5式中 t坯料厚度， mmD毛坯直徑， mm所以需要壓邊圈2.3 拉深系數(shù)和拉深次數(shù)2.3.1 拉深系數(shù)的確定5燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書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=0.732.3.2 確定拉深次數(shù)根據(jù)工

7、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(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次拉深時的允許拉深相對高度 0.70 0.57則可一次拉深成形。2.4 拉深件直徑的計算由于此工件可一次拉深成形，故拉深直徑根據(jù)拉深件的零件圖進(jìn)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拉深直徑， 以滿足拉深次數(shù)的要求。2.5 拉深工序尺寸的計算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 圓角半徑進(jìn)行計算， 但多次拉深成形還需對每次拉深工序件的高度進(jìn)行計算， 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。2.6 確定排樣方式2.6.1 排樣方式

8、的確定本次設(shè)計采用有廢料的排料方案，這樣能保證工件質(zhì)量和沖模的壽命，由于工件形狀簡單，尺寸較大，為了便于送料，采用單列的沖壓。2.6.2 搭邊值確定查表得：選擇工件間搭邊值a=0.8mm，沿邊搭邊值 b=1.0mm。2.6.3 材料利用率計算步距： s=D+a=113+0.8=113.8mm條料寬度： B=D+2b=113+2=115mm故在一個布局內(nèi)材料利用率：A100%73. 4%BS2.6.4 排樣圖：如右圖6燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書2.7 計算工序壓力2.8 沖壓設(shè)備的初步選擇7燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 工作零件3.1.1 落料凸凹模刃口尺寸計算3.1.2 拉伸凸凹模

9、刃口尺寸計算3.1.3 拉伸凸凹模圓角8燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書3.1.4 落料凹模采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，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 0.30.5mm6、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(biāo)磨床上磨內(nèi)孔至要求尺寸12、精加工鉗工精

10、修刃口9燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書3.1.5 拉深凸模凸模設(shè)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(shè)計為直接壓入緊固在下模座上，并采用螺栓連接。3.1.6 凸凹模結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)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，采用車床加工，與凸凹模固定板的配合按 H7/n6，具體結(jié)構(gòu)可如下圖所示。3.2 定位零件3.2.1 導(dǎo)料裝置復(fù)合模采用固定卸料板， 因而不能采用固定式導(dǎo)料進(jìn)行導(dǎo)料， 在卸料板下方開導(dǎo)料槽，用于條料的導(dǎo)向， 其尺寸稍大于條料的寬度即可， 保證條料正確的送進(jìn)方向。10燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書3.2.2 固定擋料銷固定擋料銷裝在凹模孔

11、出料的一側(cè)， 利用落料以后的廢料孔進(jìn)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3.3.1 卸料裝置當(dāng)卸料板兼起導(dǎo)板作用時， 與凸凹模一般按 H7/h6 配合制造，但應(yīng)該保證導(dǎo)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。 固定卸料板厚度應(yīng)取凹模厚度的 0.8 倍，板料厚度超過 3mm 時，可與凹模厚度一致。3.3.2 推件裝置推件裝置采用剛性的，由打桿，推件塊等組成。推件塊打件桿11燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書3.3.3

12、壓邊裝置利用裝在壓力機上的壓邊圈提供壓邊力。壓邊圈3.4 模架及其零件通過前面拉伸力的計算結(jié)果和壓力機的選擇， 為了使條料的左右送進(jìn)， 采用的模架形式如下：模架材料導(dǎo)向形式模架形式鑄鐵模架滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架GB/T2851-2008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(cè)導(dǎo)柱上模座200 20045 GB/T2855.1-2008LBHhL1SR200200453021021045上模座二維圖12燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書下模座：后側(cè)導(dǎo)柱下模座200 20050 GB/T2855.2-2008LBHhL1SR200200504021021045導(dǎo)向方式的選擇根據(jù)模架的選擇，該復(fù)合模

13、采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向形式。導(dǎo)柱：（GB/T2861.1)32160導(dǎo)套：（GB/T2861.3)32105 4313燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書3.5 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(jié)構(gòu)和尺寸見表：dd1LL1L2d2d3d4d5h4012291234118191493.5.2 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(jié)構(gòu)如圖：3.5.3 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M8 50拉伸凸模與下模座的固定：內(nèi)六角螺釘M8 5014燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書凸模固定板與上模座的固定：內(nèi)六角螺釘M8

14、 40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8 30凸模固定板與上模座的定位：圓柱銷8304.落料拉伸復(fù)合模二維圖4.1 二維圖4.2 模具工作過程分析將條料沿卸料板的導(dǎo)料凹槽平放在凹模上，并向前送進(jìn)，接觸到導(dǎo)料銷時停止送進(jìn)，壓力機滑塊帶著上模下行，首先由凸凹模和落料凹模完成落料，緊15燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書接著由凸模和凸凹模進(jìn)行拉深，當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料靠卸料板卸下，拉伸深成形的工件在回程由推件塊將工件從凸凹模中剛性打下，用手將工件取走。5.落料拉深復(fù)合模三維建模6.拉深工件 CAE 分析6.1 成形工件16燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書6.2 成形極限圖17燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書6.3 Thickness圖18燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書參考文獻(xiàn)文獻(xiàn) 1- 姜奎華主編 .沖壓工藝與模具設(shè)計 . 北京：機械工業(yè)出版社 1998 文獻(xiàn) 2- 史鐵