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电喇叭底座冷冲压工艺及模具设计电喇叭底座冷冲压工艺及模具设计 -- 20 元

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摘要用模具技术生产的制品具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低消耗等特点。由此可见,模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。本论文详细的论述了冲压模具的全过程。冲压模具即是在冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备。该零件是电喇叭底座,该产品的模具成本低、生产效率高。根据要求分析零件的工艺性,确定冲裁工艺方案及模具结构方案,然后通过工艺设计计算,确定排样和裁板,计算冲压力和压力中心,初选压力机,计算凸、凹模刃口尺寸和公差,最后设计选用零、部件,对压力机进行校核,绘制模具总装草图,以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中,主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计。生产使用寿命长的电喇叭底座。关键词模具冲裁件凸模凹模凸凹模IIAbstractDietechnologytoproduceproductswithhighaccuracy,highcomplexity,highconsistency,highproductionefficiencyandlowconsumptionandsoon.Thus,dietechnologyhasbecomethemeasureofacountrymanufacturinganimportantindicatoroftheleveldeterminestheproductquality,efficiencyandnewproductdevelopmentcapability.Thispaperdiscussesindetailthewholeprocessofstampingdies.Stampingdiethatisintheprocessofstamping,thematerialmetalornonmetallicprocessingintopartsorsemifinishedproductsofaspecialtechnicalequipment.Thepartiselectrichornbase,Thisproductsmoldwithlowcostbringshighproductionefficiency.accordingtothesizeofthedesigncomponents,materials,massproduction,etc.,thefirstpartoftheprocessofanalysistodeterminetheblankingprocessplanninganddiestructureoftheprogram,andthenthroughtheprocessdesigncalculations,determinethenestingandcuttingboard,calculatethepressureandpressurewashedcenters,primarypresses,computingconvexandconcaveDieCuttingEdgedimensionsandtolerances,thefinaldesignselectionofpartsandcomponents,topressforchecking,drawingdieassemblydrawings,aswellasMoldprocessingtechnologyofthemainpartstothepreparationprocedures.Inwhichthestructuraldesign,primarilytothepunchanddie,punchanddie,positioningparts,unloadingandoutofpiecesofequipment,mold,pressingequipment,fasteners,etc.Makingtheworkinglifeofelectrichornbasemorelonger.KeywordsDieBankingPunchDieMainpunch目录摘要..............................................................................................................................................IABSTRACT...................................................................................................................................II目录................................................................................................................................................II1绪论.........................................................................................................................................11.1本课题的研究内容和意义..................................................................................................11.2国内外的发展概况..............................................................................................................21.3本课题应达到的要求..........................................................................................................42冲压工艺设计.............................................................................................................................62.1冲压件简介..........................................................................................................................62.2冲压件的工艺性分析..........................................................................................................72.3冲压工艺方案的确定..........................................................................................................92.4冲压工艺计算......................................................................................................................92.4.1工件的毛坯尺寸计算...................................................................................................92.4.2工序分析.....................................................................................................................112.4.3拉深工序及尺寸计算.................................................................................................112.4.4整形分析.....................................................................................................................132.4.5工序汇总.....................................................................................................................142.4.6各工序尺寸公差的确定.............................................................................................142.5产品所需模具....................................................................................................................143落料拉深模设计.......................................................................................................................163.1模具结构............................................................................................................................163.2确定其搭边值....................................................................................................................163.3确定排样图........................................................................................................................173.4材料利用率计算................................................................................................................193.5凸、凹模刃口尺寸的确定................................................................................................203.5.1落料部份凸、凹模刃口尺寸的确定..........................................................................203.5.2拉深凸、凹模工作部分尺寸及其公差.....................................................................213.6落料拉深复合模冲压力....................................................................................................223.6.1落料部分冲压力.........................................................................................................223.6.2拉深部分冲压力.........................................................................................................233.6.3落料拉深复合模总冲压力.........................................................................................243.7压力机选用........................................................................................................................243.8压力中心计算....................................................................................................................253.9落料拉深模主要零部件的结构设计................................................................................253.9.1落料凹模的结构设计.................................................................................................253.9.2落料凸模的结构设计.................................................................................................273.9.3落料卸料板设计.........................................................................................................28IV3.9.4拉深凹模的结构设计.................................................................................................293.9.5拉深凸模设计.............................................................................................................303.9.6压边圈设计.................................................................................................................313.9.7推件块设计.................................................................................................................323.10标准件确定......................................................................................................................323.10.1模架确定...................................................................................................................323.10.2弹顶器的确定...........................................................................................................333.10.3上模螺钉确定...........................................................................................................343.10.4上模销确定...............................................................................................................343.10.5下模螺钉确定...........................................................................................................343.10.6下模销确定...............................................................................................................343.10.7模柄确定...................................................................................................................343.10.8模柄上固定螺钉的确定...........................................................................................353.10.9推杆确定...................................................................................................................353.10.10拉深凸模上固定螺钉的确定.................................................................................353.10.11下模推杆的确定.....................................................................................................353.10.12条料定位零件的设计.............................................................................................353.11模具闭合高度、校验压力机..........................................................................................364切边模设计...............................................................................................................................374.1模具结构............................................................................................................................374.2切边凸、凹模刃口尺寸的计算........................................................................................374.3切边模冲压力....................................................................................................................384.4压力机选用........................................................................................................................394.5压力中心计算....................................................................................................................394.6切边模主要零部件的结构设计........................................................................................404.6.1切边凹模的结构设计.................................................................................................404.6.2切边凸模的结构设计.................................................................................................414.6.3切边凸模固定板设计.................................................................................................424.6.4切边凸模垫板设计.....................................................................................................424.6.5定位柱设计.................................................................................................................434.6.6推件块设计.................................................................................................................444.7标准件确定........................................................................................................................454.7.1模架确定.....................................................................................................................454.7.2上模螺钉确定.............................................................................................................454.7.3上模销确定.................................................................................................................454.7.4下模螺钉确定.............................................................................................................454.7.5下模销确定.................................................................................................................454.7.6模柄确定.....................................................................................................................464.7.7模柄上固定螺钉的确定.............................................................................................464.7.8推杆确定.....................................................................................................................464.7.9圆废料切刀确定.........................................................................................................464.8模具闭合高度、校验压力机............................................................................................475结论与展望...............................................................................................................................485.1结论....................................................................................................................................485.2不足之处及未来展望........................................................................................................48致谢.............................................................................................................................................49参考文献.......................................................................................................................................50电喇叭底座冷冲压工艺及模具设计11绪论用模具技术生产的制品具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低消耗等特点。由此可见,模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。本设计是对给定的模具产品图进行冲压模工艺分析和模具设计,在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度和精确度等诸多因素的基础上进行冲压工艺分析与计算的,并提出了合理的工艺方案和结构形式,介绍了模具设计中的排样与送料方式和卸料与导向方式,讨论了主要工作件间隙的确定和刃口尺寸及冲压力的计算,并选择合适的压力机,设计中主要对模具工作部分尺寸进行计算和主要零部件的设计以及加工工艺的制定。该模具提高了制件质量和生产效率,降低了模具成本,制件质量符合生产要求。1.1本课题的研究内容和意义冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。在冲压加工中,将材料加工成零件的一种特殊工艺装备,称为冲压模具。冲模在现实冲压加工中是必不可少的工艺装备,与冲压件一摸一样的关系,若没有符合要求的冲模,就不能生产出合格的冲压件没有先进的冲模,先进的冲压成型工艺就无法实现。在冲压零件的生产中,合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。冲模在种类繁多的模具中占有十分重要的地位,是工业生产中应用最为广泛的模具,从产量上看,它占了模具总产量的30以上,从产值上看,它占了模具总产值的50左右。冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的优点。生产的制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是,由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集型产品,其制造属单件小批量生产,具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高(占产品成本的10~30)等特点。所以,只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成形加工的优点才能充分体现,从而获得好的经济效益。模具工业作为现代社会的一种新兴工业,它能够节约能源、节约原材料以及较高的生产效率,它能够保证比较高的加工精度等特点。模具市场在世界上大部分都是供不应求的,它的市场需求量大致580亿至660亿美元之间,与此同时,模具工业在我国也迎来了一轮新的发展前景。模具工业在我国最近几年总产值保持12.5的年增长率,截止至2006年底模具产值预计超过550亿元。在现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,它在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中得到了广泛应用。由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料、降低成本,并保证一定的加工质量要求,所以,汽无锡太湖学院学士学位论文2车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具和日常品等产品的零部件很多都采用模具进行加工。冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁,其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。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。在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大,要求冲压材料厚度精确、均匀表面光洁,无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等屈服强度均匀,无明显方向性均匀延伸率高屈强比低加工硬化性低。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,以保证成品质量和高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间,这就延长了新冲压件的生产准备时间。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具供小批量生产、复合模、多工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的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下,在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序,常常发生人身、设备和质量事故。因此,冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。1.2国内外的发展概况发展现状一生产集中度低许多汽车集团大而全,形成封闭内部配套,导致各企业的冲压件种类多,生产集中度低,规模小,易造成低水平的重复建设,难以满足专业化分工生产,市场竞争力弱摩托车冲压行业面临激烈的市场竞争,处于优而不胜,劣而不汰的状态封头制造企业小而散,集中度仅39.2。突破点走专业化道路迅速改变目前大而全、散乱差的格局,尽快从汽车集团中把冲压零部件分离出来,按冲压件的大、中、小分门别类,成立几个大型的冲压零部件制造供应中心及几十个小而专的零部件工厂。通过专业化道路,才能把冲压零部件做大做强,成为国际上有竞争实力的冲压零部件供应商。发展现状二机械化、自动化程度低美国680条冲压线中有70为多工位压力机,日本国内250条生产线有32为多工位压力机,而这种代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多中小企业设备普遍较落后,耗能耗材高,环境污染严重封头成形设备简陋,手工操作比电喇叭底座冷冲压工艺及模具设计3重大精冲机价格昂贵,是普通压力机的510倍,多数企业无力投资阻碍了精冲技术在我国的推广应用液压成形,尤其是内高压成形,设备投资大,国内难以起步。突破点加速技术改造要改变当前大部分还是手工上下料的落后局面,结合具体情况,采取新工艺,提高机械化、自动化程度。汽车车身覆盖件冲压应向单机连线自动化、机器人冲压生产线,特别是大型多工位压力机方向发展。争取加大投资力度,加速冲压生产线的技术改造,使尽早达到当今国际水平。而随着微电子技术和通讯技术的发展使板材成形装备自动化、柔性化有了技术基础。应加速发展数字化柔性成形技术、液压成形技术、高精度复合化成形技术以及适应新一代轻量化车身结构的型材弯曲成形技术及相关设备。同时改造国内旧设备,使其发挥新的生产能力。发展现状三科技成果转化慢先进工艺推广慢在我国,许多冲压新技术起步并不晚,有些还达到了国际先进水平,但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多,有的仅处于试用阶段,吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少,导致企业对先进技术的掌握应用慢,开发创新能力不足,中小企业在这方面的差距更甚。目前,国内企业大部分仍采用传统冲压技术,对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储备。突破点走产、学、研联合之路我国与欧、美、日等相比,存在的最大的差距就是还没有一个产、学研联合体,科研难以做大,成果不能尽快转化为生产力。所以应围绕大型开发和产业化项目,以高校和科研单位为技术支持,企业为应用基地,形成产品、设备、材料、技术的企业联合实体,形成既能开发创新,又能迅速产业化的良性循环。发展现状四冲压板材自给率不足,品种规格不配套目前,我国汽车薄板只能满足60左右,而高档轿车用钢板,如高强度板、合金化镀锌板、超宽板(1650mm以上)等都依赖进口。突破点所用的材料应与行业协调发展汽车用钢板的品种应更趋向合理,朝着高强、高耐蚀和各种规格的薄钢板方向发展,并改善冲压性能。铝、镁合金已成为汽车轻量化的理性材料,扩大应用已势在必行。发展现状五大、精模具依赖进口当前,冲压模具的材料、设计、制作均满足不了国内汽车发展的需要,而且标准化程度尚低,大约为4045,而国际上一般在70左右。突破点提升信息化、标准化水平必须用信息化技术改造模具企业,发展重点在于大力推广CAD/CAM/CAE一体化技术,特别是成形过程的计算机模拟分析和优化技术CAE。加速我国模具标准化进程,提高精度和互换率。力争2005年模具标准件使用覆盖率达到60,2010年达到70以上基本满足市场需求。我国已拥有2万多家模具生产企业,年产值超过了300亿元。经过几十年的发展,我国的冲压模具总量位居世界第三位,加工技术装备基本已与世界先进水平同步。以汽无锡太湖学院学士学位论文4车覆盖件为代表的大型、复杂、精密冲压模。用CAD/CAM/CAE软件进行三维设计和模拟,靠高速、精密的加工设备生产,用新型研磨或抛光代替传统的手工研磨抛光,提高模具质量。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来,中国模具发展十分迅速,模具工业一直以15左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。模具是工业生产的基础工艺装备已经取得了共识。目前,中国有17000多个模具生产厂点,从业人数约50多万。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50,塑料模具约占33,压铸模具约占6,其他各类模具约占11。近年来,中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外,还有集体企业、合资企业、独资企业和私营企业,他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展,中国工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产大屏幕彩电塑壳注射模具、大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具,精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。进入21世纪,在经济全球化的新形势下,随着资本、技术和劳动力市场的重新整合,中国装备制造业在加入WTO以后,将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多采用由模具工业提供的产品。在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要,冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展,与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术,各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展另一方面,为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要,锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。1.3本课题应达到的要求在现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,它在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中得到了广泛应用。由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料、降低成本,并保证一定的加工质量要求,所以,汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具和日常品等产品的零部件很多都采用模具进行加工。据国际技术协会统计,2011年产品零件粗加工的80,精加工的60都由模具加工完成。冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁,其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。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。本课题旨在提供一种能有效消除底座引起膜片产生的破坏性共振、使电喇叭的声音清脆、工作电流小、工作电压变化范围宽、基频高、声压大、使用寿命长的电喇叭底座。运用所学的专业知识,以与专业相关联的课程为出发点,设计了零件的工艺、编制电喇叭底座冷冲压工艺及模具设计5了零件的加工工序,并熟悉了大学所学过的软件AutoCAD和UG。在设计思想中尽可能体现了我所学的、掌握的和了解的知识。清晰的找出了自己这四年来所学知识的种种漏洞,并得以改正,使我对于自身专业又有了全新的认识,为我之后的学习和工作奠定了坚实的基础。此课题主要考虑以下几个方面的内容1、分析冲压件的图样及技术条件。2、对冲压件进行工艺分析,合理进行排样设计。3、计算冲裁、冲裁力,确定压力机参数,选择合理的冲压设备。4、确定模具的具体结构,绘制草图。5、绘制模具的装配图及主要零件图。6、零件图标注尺寸、公差及技术条件,并进行必要的强度校核。7、根据开题的研究过程撰写设计说明书。无锡太湖学院学士学位论文62冲压工艺设计2.1冲压件简介形状和尺寸如下图所示。材料为08钢,板材厚度2mm。带凸缘的拉深件,料厚2mm,批量生产每年20万件。零件图如下图2.1零件图1.未注公差尺寸分析图中有6个尺寸未注公差,其中R3有相同的4个就算1个,查相应国标确定其公差和偏差。对照参考文献2,P1~P2,这6个尺寸可分为三类。第一类,未注公差冲裁件线性尺寸,尺寸有φ123.5第二类,未注公差成形件线性尺寸,尺寸有φ45、φ85、18、32.5第三类,未注公差成形圆角半径线性尺寸,尺寸有4个R3。下面查对应表确定其公差和偏差。第一类,未注公差冲裁件线性尺寸,查参考文献2,P3,表1未注公差冲裁件线性尺寸的极限偏差,公差等级取m级,可得这1个尺寸的公差和偏差,最终这1个尺寸为φ123.5±0.70。第二类,未注公差成形件线性尺寸,查参考文献2,P3~P4,表4未注公差成形件线性尺寸的极限偏差,公差等级取m级,可得尺寸φ45、φ85、18、32.5的公差和偏差,最终这个尺寸为φ45±1.00、φ85±1.00、18±0.80、32.2±1.00。第三类,未注公差成形圆角半径线性尺寸,查参考文献2,P5,表2未注公差成形圆角半径线性尺寸的极限偏差,可得这个尺寸的公差和偏差,最终这个尺寸为00.130.03R。最终带全公差的产品图如图2.2所示。电喇叭底座冷冲压工艺及模具设计7图2.2带公差的产品图2.2冲压件的工艺性分析工艺分析包括技术和经济两方面内容。在技术方面,根据产品图纸,主要分析零件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求在经济方面,主要根据冲压件的生产批量,分析产品成本,阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。因此工艺分析,主要是讨论在不影响零件使用的前提下,能否以最简单最经济的方法冲压出来。一、冲压件工艺性的因素很多,从技术和经济方面考虑,主要因素1.件的外形为圆形,外形简单均匀,适宜冲裁。2.件无细长的旋臂与窄槽,模具结构简单,适合冲裁。3.料为08钢,是常用的冲裁拉深材料,具有良好的冲裁性能和较好的拉深性能。4.件尺寸属于装配要求精确尺寸,此尺寸可定为加工尺寸。5.产批量,一般来说,大批量生产时,可选用连续和高效冲压设备,以提高生产效率中小批量生产时,常采用简单模或复合模,以降低模具制造费用。6.冲压件的直径尺寸要求不高,整形不是必须的。表面粗糙度要求不大,拉深变形量很大,容量引起破裂,需作多次拉深。7.圆角半径最小为R3,不满足最小圆角半径要求,估计需作整形。综上所述,此工件适宜冲裁和拉深。二、压件工艺分析如下1.图形分析形状较简单,且左右、前后对称,主要是拉深形状。2.尺寸分析尺寸公差主要部份都已经有了,其余尺寸不重要。3.材料08,是适合拉深的钢,但拉深较深时,需考虑周全。为极软的碳素钢,强度、硬度很低,而韧性和塑性极高,具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性,淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形,强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。1)化学成份碳C0.05~0.12硅Si0.17~0.37无锡太湖学院学士学位论文8锰Mn0.35~0.65硫S≤0.035磷P≤0.035铬Cr≤0.10镍Ni≤0.25铜Cu≤0.252)力学性能抗拉强度σbMPa330~450MPa屈服强度σsMPa200MPa伸长率δ5%32断面收缩率ψ%≥60硬度未热处理,≤131HB试样尺寸试样尺寸为25mm3)热处理规范及金相组织热处理规范正火930℃,45min,空冷。金相组织铁素体极少量珠光体。4.批量5万件/每年,批量不是很大。5.冲压工序落料、拉深、整形、切边。6.冲裁间隙查表21冲裁模刃口初始值间隙(即查参考文献3,P35页,表213),得双面间隙Z=0.220.26mm。表21冲裁模刃口初始值间隙3材料名称45T7,T8退火磷青铜硬铍青铜硬10,15,20冷轧钢带30钢板H62,H68硬2A12,硅钢片Q215,Q23508,10,15H62,H68半硬磷青铜软铍青铜软H62,H68软纯铜软3A12,5A02,1060,1050A,1035,1200,8A06,2A12力学性能HBW≥190Rm≥600MPaHBW140~190Rm≥400~600MPaHBW70~140Rm≥300~400MPaHBW70Rm≤300MPa厚度初始间隙ZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax1.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.182.50.490.550.390.450.290.350.180.24电喇叭底座冷冲压工艺及模具设计92.3冲压工艺方案的确定经过对冲压件的工艺分析后,结合产品进行必要的工艺计算,并在分析冲压工艺、冲压次数,工艺顺序组合方式的基础上,提出各种可能的冲压分析方案。方案一单工序模。适当整合各冲压工序,需要副模具,此模具经济,制造方便。方案二复合模。本零件很大,工序较多,冲压工艺复杂,模具设计难度太大,模具结构十分复杂,制造难度高,成本高。方案三级进模。本零件很大,模具很大,模具结构复杂,制造难度高,成本高。综上所述,产品要求本身也不高,在能达到产品要求的原则下,为了节省成本,制造和加工方便,采用方案一。2.4冲压工艺计算2.4.1工件的毛坯尺寸计算由于工件主要成型的工序是拉伸,工件的变形主要在拉深处,此工件是带凸缘的零件。由于材料厚度t2,先将产品尺寸转化为中性层尺寸,结果如下图所示图2.3中性层尺寸1.修边余量表22有凸缘拉深件的修边余量3凸缘直径dt或Bt拉深相对高度dt/d或Bt/B2506.05.04.03.0凸缘直径dt123.5,d87,相对凸缘直径dt/d123.5/87≈1.41无锡太湖学院学士学位论文10查表22有凸缘拉深件的修边余量(即查参考文献3,P120页,表43),得修边余量δ4.3mm因此工件的外沿直径为dt123.54.32132.1≈132mm含修边余量的中性层尺寸如下图所示。图2.4含修边余量的中性层尺寸2.毛坯尺寸计算由于工件是凸字型回转体形状,因此工件展开后是一个圆形片,可以直接计算工件的实际尺寸,根据参考文献3,P121页,公式42,算可知毛坯直径计算公式niiaAD144(21)由于形状复杂,计算很繁,故利用计算机和三维CAD/CAM软件进行计算,中性层面积为S18839.7mm2。因此毛坯直径18839.722SD154.9值得注意的是,在确定复杂拉深件的毛坯尺寸和形状时,由于实际情况比较复杂,影响因素很多,如板材的厚度变化、模具的间距大小、模具的尺寸公差等,所以一般是先根据上述公式进行初步计算,然后在通过试验加以修正确定。由于条件有限不能通过试验进行修正,考虑拉深回弹,需多拉一些,故毛坯直径选为D155mm。3.是否采用压边圈t/D2/155≈1.29,查表23采用或不采用压边圈的条件(即查参考文献3,P128页,表410)得,第一次拉深时必须采用压边圈,以后各次拉深,如果t/D2.00.61.50.8电喇叭底座冷冲压工艺及模具设计112.4.2工序分析按照产品件的冲压工序看,通过运用CAD/CAM三维软件仿真,初步得出冲压工序过程,落料→拉深→整形→切边。下面主要分析拉深和整形工序。2.4.3拉深工序及尺寸计算1.能否一次拉出下面采用查表法。由于材料厚,转化为中性尺寸,如图2.4所示,d47,高度h30.5,dtdF132t/dt/d2/474.3,dF/d1132/472.8,d/dt47/1320.36,相对高度h/d30.5/470.65,总拉深系数md/D47/155≈0.30查表24带凸缘圆筒形件第一次拉深时的拉深系数极限值(即查参考文献4,P73页,表221)得,拉深极限系数应略小于0.33,故取0.32,因本工序拉深系数为0.30,故不能一次拉出来,虽然拉深件是有两个台阶,但为了保险还是认为不能一次拉出。表24带凸缘圆筒形件第一次拉深时的拉深系数极限值4凸缘相对直径dF/dl材料的相对厚度t/d1002.0~1.51.5~1.01.0~0.60.6~0.30.3~0.151.50.470.490.500.510.521.80.450.460.470.480.482.00.420.430.440.450.452.20.400.410.420.420.422.50.370.380.380.380.382.80.330.350.350.350.353.00.320.330.330.330.33查表25带凸缘圆筒形件第一次拉深时的相对高度极限值h/d(即查参考文献4,P73页,表222)得,拉深相对高度极限大于0.27,故取0.30,本工序相对高度为0.30,故能一次拉出。表25带凸缘圆筒形件第一次拉深时的相对高度极限值h/d4凸缘相对直径dF/d1材料的相对厚度t/d1002.0~1.51.5~1.01.0~0.60.6~0.30.3~0.151.80.58~0.480.53~0.420.44~0.370.39~0.340.35~0.292.00.5l~0.420.46~0.360.38~0.320.34~0.290.30~0.252.20.45~0.350.40~0.310.32~0.270.29~0.250.26~0.222.50.35~0.280.32~0.250.27~0.220.23~0.200.2l~0.172.80.27~0.220.24~0.190.2l~0.170.18~0.150.16~0.133.00.22~0.180.20~0.160.17~0.140.15~0.120.13~0.10
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