气瓶冲压工艺及模具设计

毕业论文气瓶冲压工艺与模具设计机械工程系董少明102018118学生姓名： 学号： 材料成型及控制工程系 部： 佘银柱专 业： 指导教师： 二一四 年 六 月 诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日 毕业设计任务书设计题目：气瓶冲压工艺及模具设计系部：机械工程系 专业： 材料成型及控制工程 学号： 102018118 学生： 董少明 指导教师（含职称）：佘银柱（教授）专业负责人：赵跃文 1.设计的主要任务及目标（1）任务： 1)模具装配图及零件图 2)设计说明书一本 3)电子资料一份（2）目标： 以所学专业知识为基础，以实用为目的，通过对气瓶冲压工艺的分析及相关参数的计算，进一步进行模具的总装图及零件的设计，总结出并熟练掌握模具设计的规律和方法。2.设计的基本要求和内容（1） 基本要求 1）认真学习相关书籍，查阅中外文资料，制定出合理的设计方案； 2）认真做好各环节计算与分析，使零件的工艺分析正确，模具设计合理； 3）勤于思考，应用所学的专业知识来解决设计中遇到的问题；（2） 主要内容 1）对气瓶的工艺性进行科学的分析；对相关参数进行准确的计算。 2）通过查阅相关的模具图册，设计出合理的模具装配图及主要零部件图（不少于5张）。3）探索总结出一套相关的模具设计规律和方法。3主要参考文献1丁松聚，冷冲模设计M北京机械工业出版社，20012王芳，冷冲压模具设计指导M北京机械工业出版社，19983郝滨海，冲压模具简明设计手册M北京化学工业出版社，20054郑家贤，冲压工艺与模具设计实用技术M北京机械工业出版社，20054进度安排 设计各阶段名称起 止 日 期1资料查阅，完成开题报告2013.12.172014.03.172制定工艺方案，制定模具大体结构2014.03.182014.03.253完成模具的设计与计算2014.03.252014.05.154绘制图纸及编写设计说明书2014.03.252014.05.155撰写毕业设计2014.06.022014.06.126制作答辩PPT，准备毕业设计答辩2014.06.132014.06.205附图 材料：08钢，料厚1，中批量生产。 气瓶冲压工艺与模具设计 摘要 本设计为气瓶的模具结构设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，主要由落料、拉伸和缩口三步工序完成产品的生产，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，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这毕业设计。关键词：气瓶，落料拉伸，缩口 cylinderstamping process andmold design AbstractAccording tothesizeofthedesigncomponents,materials,massproduction,etc.,thefirstpartoftheprocessofanalysistodeterminetheblankingprocessplanninganddiestructureoftheprogram,it mainly was made of three steps including blanking tensile and throat,andthenthroughtheprocessdesign calculations,determinethenestingandcuttingboard,calculatethepressureandpressurewashedcenters,primarypresses, computingconvexandconcaveDieCuttingEdgedimensionsand tolerances,thefinaldesignselectionofpartsandcomponents,topressforchecking,drawingdieassemblydrawings,aswellasMoldprocessingtechnologyofthemainpartsto thepreparationprocedures.Inwhichthestructuraldesign,primarilytothepunchanddie,punchanddie,positioningparts,unloadingandoutofpiecesofequipment,mold,pressingequipment,fasteners,etc.hasbeendesigned,fortheselectionofsomecomponentsarestandardparts,thereisnoin-depthdesign,andstructuraldesign,whilesomepartsfortheprocessingprocessanalysisandultimatelytocompletethisgraduation projects.Keywords:cylinder,blanking tensile,throat 目 录1 前言12 落料拉伸复合模22.1工艺方案的确定22.2排样22.3制件的工艺分析与计算42.3.1确定修边余量42.3.2计算毛坯直径42.3.3无凸缘圆筒形件拉伸次数的确定52.3.4计算毛坯相对厚度t/D 判断是否用压边圈拉伸52.3.5调整拉伸系数计算各次拉伸后的直径52.3.6确定各次拉伸凸、凹模的圆角半径52.3.7计算各次拉深半成品高度62.3.8各次成型时的半成品工序图62.3.9拉伸力和压边力的计算82.3.10计算工序压力82.3.11冲压设备的选择92.3.12模具压力中心的计算92.3.13滑块行程校核102.4 落料凹模、凸凹模、拉伸凸模工作部分尺寸计算102.5 模具主要零部件设计132.5.1上模固定方式132.5.2下模固定方式132.5.3凸、凹模设计142.5.4凸凹模固定方法142.5.5落料凹模的固定方法142.5.6定位零件设计152.5.7卸料装置172.5.8推件与顶件装置172.6 模架设计182.7 模柄202.8 垫板222.9 固定板222.10 螺钉孔232.11 圆柱销232.12 弹簧242.13 弹簧安装孔尺寸242.14 弹顶器242.15 复合模的装配图253 缩口模具273.1 制件的工艺分析和计算283.2 缩口模具的的结构设计293.2.1模具工作零件刃口尺寸计算293.2.2凹模材料的选择303.3 生产中可能出现的问题及解决措施313.3.1口裂和折皱313.3.2缩口尺寸超差313.4 缩口模具零件的选择和压力机的选择323.4.1一些标准件的选用323.4.2模柄的选用323.4.3压力机的选用333.5 凹模的设计343.6 外支撑套选用353.7 下固定板选用363.8 垫板设计373.9 缩口模具的总装图37参考文献40致谢41 太原工业学院毕业设计1 前言 我的论文题目是气瓶冲压工艺与模具设计，属于缩口件。缩口工序的毛坯是经过拉伸成型后的圆筒件，所以拉深是冲压基本工序之一，它是利用拉深模在压力机作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它不仅可以加工旋转体零件，还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件，但是，加工出来的制件的精度都很底。一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。 只有加强拉深变形基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决拉深变形中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。 圆筒件是最典型的拉深件，其工作过程很简单就一个拉深，根据计算确定它不能一次拉深成功.因此，需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高，根据计算的结果和选用的标准模架，判断此次拉深不能采用标准的模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据拉深凸模与拉深凹模工作配合长度决定设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。 缩口是通过缩口模具使筒形件或管型件敞口处直径缩小的冲压成型方法。冲压缩口是筒形件或管型件缩口的一种主要工艺方法。缩口成型特点：缩口时，筒形件缩口端材料在锥面压力作用下向凹模内滑动，直径逐渐缩小，壁厚及高度增加。当筒形件的相对厚度不大时，可以认为变形区的材料处于两相受压平面应力状态，主要是受切向压应力作用。缩口过程与变形区和非变形区的失稳条件和缩口力的大小有直接的关系。一次缩口的变形程度是有限的，当缩口力过大时，非变形区筒壁由于纵向失稳而出现弯曲、环状波纹、直径鐓粗或局部凹陷等变形；变形区筒壁因受切向压缩应力作用发生切向失稳而起皱。缩口件的表面质量还与毛坯敞口边缘的毛刺和孔口整齐程度有关。毛刺小而且孔口整齐，缩口件表面质量就高。 2 落料拉伸复合模2.1工艺方案的确定 2-1 制件图：该工件属于缩口工件，可以采用先落料，然后拉伸，再缩口的三道工序来完成，前两道工序可以做成复合模，缩口模具可以做成一道单工序模. 本章为落料与拉伸的复合模设计.2.2排样 （1）该工件排样根据落料工序设计，考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计。 （2）查表2-162 搭边值a=1.5 =1.5 条料宽b=D+2a=157+2*1.5=160 条料进距h=D+= 157+1.5=158.5 （3）冲裁件单件材料利用率=76.34% （4）排样图 图 2-2 条料的排样 （5）板料 复合模中工件所用材料为板料，查p207选用长*宽=1600*800的国家标准板料。将每一块板料切割成长*宽=1600*160的条料规格，这样材料整体利用率*157*10*5/4*1600*800= 75.6 % 这样一块钢板可以落料成50个所需要的圆形毛坯。 图2-3 国家标准的板料裁剪2.3制件的工艺分析与计算 2.3.1确定修边余量 工件的相对高度h/d=99.5/49=2.03 查表4-1得修边余量&=52.3.2计算毛坯直径 查表4-4 D= =49-4=45 h=96.5 r=2 H=99 =49 代入公式：D=146.75 则毛坯直径D=146.75+2&=146.75+2*5=156.75 则取整数157查表4-5无凸缘筒形件用压边圈拉伸时的拉伸系数毛坯相对厚度t/D=1/157=0.637% 取两位小数 0.64% 得拉伸系数 =0.530.55 取0.54 =0.760.78 取0.77 =0.790.80 取0.80 =0.810.82 取0.82 2.3.3无凸缘圆筒形件拉伸次数的确定 由推算法确定由第一道工序开始依次求半成品直径 =*D=0.54*157=84.78 =*=0.77*84.78=65.28 =*=0.80*65.28=52.22 =*=0.82*52.22=42.82 当拉第四次时得出的直径小于工件要求的直径49，因此该工件需要拉伸四次。2.3.4计算毛坯相对厚度t/D 判断是否用压边圈拉伸 查表4-112 t/D=0.64%1.5% =0.540.60 所以必须用压边圈。2.3.5调整拉伸系数计算各次拉伸后的直径 =42.82小于49 因此各次拉伸系数适当放大k值 k=1.04596 =*D*k=84.78*1.04596=88.68 =*k=65.28*1.04596=68.28 =*k=52.22*1.04596=54.62 =*k=42.82*1.04596=44.79第四次要求=49 取整后=89 =68 =55 =492.3.6确定各次拉伸凸、凹模的圆角半径 凹模=0.8 凸模 取 拉伸凹模=0.8=6.61 拉伸凸模=5.29 =0.8=0.8*6.61=5.29 =4.23 =0.8=0.8*5.29=4.23 =3.38 =0.8=0.8*4.23=2.7 =2最后一次拉伸即第四次拉伸凸模圆角半径应等于工件的圆角半径取整数后=7 =5 =4 =22.3.7计算各次拉深半成品高度 =0.25（157*157/89-89）+（0.43*7/89）（89+0.32*7）=50 =0.25*（157*157/68-68）+（0.43*5/68）（68+0.32*5）=75.82 =0.25（157/55-55）+0.43*4（55+0.32*4）/55=100.05第四次拉伸时工件高度=99.5+5=104.52.3.8各次成型时的半成品工序图 下面依次为毛坯图，第一次拉伸到第四次拉伸的半成品图。 图2-4 从下到上依次为拉伸第一次到拉伸第四次的半成品工序图2.3.9拉伸力和压边力的计算 目的是为了合理地选用压力机和设计拉伸模具 （1）各次拉深力的计算 表4-193无凸缘筒形件第一次拉伸F=t=*89*1*430*0.90=108.2KN 查表4-203筒形件第一次拉深时的系数=0.90。第二次拉伸F=68*1*430*0.82=75.325KN 查表4-213筒形件第二次拉深系数=0.82。第三次拉伸F=55*430*0.82=60.925KN 第二次以后的拉伸系数均为0.82。 第四次拉伸F=49*1*430*0.82=54.279KN （2）各次拉深压边力的计算 表4-272筒形件第一次拉深=（/4）*p=(/4)157-(89+2*7)*2.8=30.876KN 查表4-27 08钢拉伸时单位压边力p=2.53/MPa 取p=2.8Mpa 第二次拉伸计算： /4)*p=(/4)89-(68+2*5)*2.8=4.040KN 第三次拉伸计算： =(4)*P=(/4)68-(55+2*4)*2.8=1.440KN 第四次拉伸计算：=(/4)*p=(/4)55-(49+2.2)*2.8=0.475KN 2.3.10计算工序压力（1） 落料力计算 =1.3Lt=1.3*493.23*300=192.36KN L-工件外轮廓周长 L=D=157=493.23 t-材料厚度1 -08钢的抗剪强度 查附录得=260360Mpa 选=300Mpa（2） 卸料力计算 =*=0.03*192.36=5.77KN -卸料力因数 由表2-15得=0.0250.06 取=0.03（3） 推件力计算 =nF=2*0.05*192.36=19024KN n-卡在凹模洞口中的工件数目 -推件力因数查表2-15得=0.05 本复合模采用弹性卸料和下出料方式 故总冲压力=+=192.36+19.24+108.21=319.81KN2.3.11冲压设备的选择深拉伸时（1.72）（F+）-压力机的公称压力 F-拉伸力 -压边力 同时（0.50.6）* 综合考虑 参照书末附录选用工程压力为1000KN的开式双柱可倾压力机2.3.12模具压力中心的计算压力中心就是冲裁力合力的作用点，压力中心通过模柄的轴线保证模具压力中心与冲床滑块中心重合。对称形状的工件其压力中心位于轮廓图形的几何中心点上。压力机选择功的校核如果我们选择的压力机类型与所进行的冲压工艺相对应，则设备做功可不校核。本复合模需要设备做功校核。先算出设备做功能力和工件变形功,再比较若则设备初选合适。对J23-100压力机 标称压力行程=35 =1000KN=0.4=0.4*=12.4据式子2-18 压力机做功能力=0.315*1000*12.4=3906J第一次拉伸F=30.9KN s=50 =1545J第二次拉伸F=40.4KN s=76 = 3070.4J第三次拉伸F=14.4KN s=100.5 -,故采用凸模与凹模配合加工的方法。由表2-132查的因数x=0.5 （工件公差0-（-1.0）=+1.00.16） =(-x)=(157-0.5*1.0)=156.5 凸凹模的按凹模尺寸配置，其双面间隙为0.1000.140凸凹模工作部分结构尺寸如图：包括固定部分、过渡部分和工作部分。 图2-5 凸凹模 图2-6 落料凹模 采用弹性卸料板的凸模长度根据模具的具体结构确定，凸凹模内外缘间的壁厚取决于冲裁件的尺寸34.落料凹模查表p63凹模宽度B=b+2c,凹模高度H选28毫米，凹模壁厚选42毫米。（2）拉伸工作部分尺寸计算拉伸凸模和凹模的单边间隙按表4-12中Z/2=1.2t 得=2.4 =1.1t=1.1 =1t=1由于拉伸工件的公差为IT14，故凸、凹模的制造公差可采用IT10级精度。由式子4-24 4-25当工件要求外形尺寸精度较高时，应以凹模为设计基准，考虑到凹模磨损后增大P119查表6-16 凸=0.05毫米 凹=0.03毫米凸凹模的凹模尺寸=（D-0.75） 凸模尺寸=(D-0.75-2Z) 工件尺寸89 （89-0.75*0.87） （88.565-4.8） 68 （68-0.75*0.74） （67.63-4.8） 55 （55-0.75*0.74） (54.63-2.2) 49 （49-0.75*0.62） (48.69-2) 即89 88.35 83.55 68 67.45 62.65 55 54.45 52.25 49 48.54 46.54 由于本复合模为落料与第一次拉伸的符合，因此只考虑直径为89的凸、凹模。 拉伸凸模工作部分结构如图： 图 2-7 拉伸凸模凸凹模工作部分外形用于落料分离出拉伸用工序坯料，中间孔孔口有圆弧用于材料流动，还同时形成带凸缘拉深件根部圆弧。拉伸用孔的深度保证冲件成型的高度和推件零件的厚度有足够的活动余地，不会发生干涉。固定端加粗，凸缘固定方式，根部有退刀槽。2.5 模具主要零部件设计2.5.1上模固定方式查冷冲压模具图册集，凸凹模和凸模固定板用过渡配合，借螺钉夹紧销钉定位，紧固在模座上，零件之间为过渡配合。2.5.2下模固定方式 落料凹模采用凹模最常见的固定方式，螺钉紧固，销钉定位。拉伸凸模与下模座过渡配合，通过螺钉紧固。2.5.3凸、凹模设计 (1)凸凹模长度的确定 L=+H=20+50+35=105毫米 -凸凹模固定板的厚度 -工件的高度 H-附加高度2.5.4凸凹模固定方法 凸模与固定板紧配合上端带有台肩以防拉下。2.5.5落料凹模的固定方法 凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上。但钉孔至刃口边及钉孔之间的距 离要有足够的强度。P30查表2-26凹模壁厚42毫米选用螺钉M10，螺钉的许用承载能力若材料选Q235则许用负载6900N。A=14 B=17 C=5 D=12A、 B、C为螺钉孔 D为销钉孔 图2-8 螺钉孔距 图 2-9 螺钉和销钉孔距 图 2-10 销钉孔至边缘距离2.5.6定位零件设计定位至少应该有3个支撑点，2个导向点，1个定程点。保证各点之间有足够的距离，保证板坯定位稳定。 （1）挡料销 功能：保证条料有准确的送料距，采用台肩式挡料销并且固定在凹模上。由于固定部分和工作部分直径有差别，不至于过分的削弱凹模强度，而且台肩式挡料销制造容易，结构简单，操作方便。 图2-11 挡料销 h=4 L=20 挡料销一般用45钢制造，热处理硬度44-48HRC，当料厚3毫米以下时挡料销高度可高于料厚1毫米左右。 （2）导料销 用于弹性卸料，装于下模凹模口的上平面，用于条料送进过程中对调料侧面进行导向，防止斜偏。为使条料顺利通过，导料销间的距离应该等于条料的最大宽度加上间隙值（一般大于0.5毫米）所以导料销的宽度为160+1=161毫米。根据GB2865.5-81查的导料销各尺寸。导料销材料一般用IT7/IT8，热处理硬度4652HRC，粗糙度1.6毫米下。装配时采用配合。 图2-12 导料销位置2.5.7卸料装置 弹性卸料版具有卸料和压料的双重作用。Z/2=（0.10.2）t(t=1毫米)导向孔高度h=35毫米，卸料板底面高出凸模底0.20.8毫米，卸料版凸台高度h1=a-t+(0.10.3)t a为导板厚度 t为料厚 卸料螺钉孔直径的d1处的=d，查表15-31 p451卸料版厚度(0.81)=0.8*28=22.4毫米即H=22.4毫米2.5.8推件与顶件装置 把制件从装于上模座的凸凹模中推出的零件称为推件装置，若从裝与下模座的凸模上从下往上顶出制件则为顶件装置。 本复合模采用推件装置 推件装置的推力可利用压力机上的打杆在打杆很横粱作用下得到，推板的形状按被推的制件形状设计。 推杆的材料应有一定的刚度，一般要经过淬火处理，推杆的直径和长度以标准化，穿过模柄的孔，把压力机滑块上的打杆横梁的力传给推板的杆件，称为打杆。 打杆长度L=L1+L2+C=85+90+10=185 L1-顶出状态时打杆在上模座平面以下的长度 L2-压力机滑块底平面到打杆横梁孔间最小尺寸C-考虑各种误差而加的常数，一般取1015毫米推件块与凸模的配合一般为较松的间隙配合，也可根据板料厚度取适当间隙。 图2.13 推杆查表A3型选d=16 L=200 d1=20由于冲裁件尺寸较小，外形尺寸较简单，推件块外形与凹模为间隙配合H8/f826 模架设计（1）模架包括上模座、下模座、导柱和导套。 常见导套导柱布置形式有三种 A后侧导柱：可三面送料，操作方便，广泛用于导向要求不高的情况。 B中间导柱和对角导柱：导向准确，适用于共建精度要求较高或无间隙冲模。 C四个或六个导柱导向：导向最好，结构复杂，只有在冲大型工件要求特别高的工件或大量生产用的自动化冲模。 本复合模采用两导柱导套分别装在上下模座后侧（2）上下模座的尺寸 上下模座的作用是直接或间接地安排冲模的所有零件，并分别与压力机的滑块和工作台连接，以传递压力。模座的外形尺寸根据凹模周界尺寸和安装要求确定。对于矩形模座其长度应比凹模板长度大4070毫米，而宽度可以等于或略大于凹模板的宽度，模座厚度一般取凹模板厚度的11.5倍，考虑受力情况上模座厚度可以比下模座厚度小515毫米。查表15-10 4上模座尺寸L*B*H=250*160*45下模座尺寸L*B*H=250*160*50上下模座材料HT200 闭合高度=240毫米(3)导柱导套 导柱导套间的配合性质分为滑动导向和滚动导向配合，因滚动导向配合多用于精冲模，高速冲裁模，硬质合金模，小间隙精密冲模，故本设计采用滑动导向配合。导柱导套间采用H6/r6的间隙配合导柱选A型导柱选d*L35*190导套选A型d*L*D=35*105*43 图 2-14 导柱导套 导柱35热处理：渗碳深度 0.8 1.2毫米，淬火硬度5862HRC，材料20 钢，GB/T2861.1导套d：35 D：50 选A35r6*115*43 GB/T2861.6 L=115 H=43 l=25 热处理：渗碳深度 0.8 1.2毫米，淬火硬度5862HRC，材料20钢。 2.7模柄 中小型模具的上模通常通过模柄将其固定在压力机的滑块上带动上下运动，本设计采用凸缘模柄。P437 选d=60毫米查的极限偏差得60 D=115毫米JB/T7646.3 H=90 h=20 d1=17 D1=87 d2=22 d3=13 h1=13 图 2-15 模柄 2.8垫板垫板可以起到将凸模承受的压力均布到模座上，避免凸模直接和模座接触，从而避免压强过高而压塌模面。是否采用垫板视模座所受压应力是否超过材料店许用应力，当压应力超过许用应力则用垫板，反之不用。常用材料为45钢，外形尺寸与凸模固定板一致，厚度与外形尺寸有关，可取612毫米。前面求得模座所受压应力319.8KN小于许用应力360KN，所以不用垫板。2.9固定板 固定板主要用于将凸模、凹模、或凸凹模固定在模座上，其平面轮廓尺寸除了应保证凸、凹模安装孔外，还应考虑螺钉和销钉的位置，厚度一般取为凹模厚度的60%80%，材料可用45钢或Q235P476选D=250 H=32 材料45钢 即固定板250*32 45钢JB/T7643.5-94 图2-16 固定板2.10螺钉孔螺钉主要承受拉应力，用来联接零件，不需要校核，常用的有内六角螺钉和带各种槽的柱头螺钉。P453选M10 d1=12 d=10 l=10 d2=18 H=7 t=3.5 n=3 JB/T7650.52.11圆柱销圆柱销主要起定位作用并承受一定的侧向力，中小型模具中一般用两个圆柱销定位。P231选d=8 a=1 c=1.6 l=1480 图 2-17 圆柱销2.12弹簧 本设计弹簧与卸料螺钉安装在一起，采用双面加工弹簧座孔，适用于SD的情况。P455/n -每个弹簧在预压缩状态时的预紧力 -卸料力 n-弹簧数目 代值后5.77/8=721.25N 查表p371选弹簧外径D=40毫米 材料直径6.0毫米 节距t=10毫米 自由高度90毫米 最大工作负载1120N 每100件质量22.80kg2.13弹簧安装孔尺寸 查表15.375 D2=D+3.5=43.5毫米2.14弹顶器 本复合模件15下接弹顶器，当拉伸完毕后推杆15推着压边圈，凸凹模上升与此同时推杆7推着推件块5使留在凸模上的拉深件被压边圈14顶出。压边橡胶就是本次所选的弹顶器，为了保证橡胶垫不过早失去弹性而损坏，其允许的最大压缩量不得超过自由高度的45%。橡胶的自由高度=（3.54） 橡胶垫的预压缩量一般取自由高度的10%15% =（0.350.45）=（0.100.15） =+（考虑修模最后的卸料或压边的工作行程） 预压缩量选10% （1）由工作行程计算橡胶垫高度：=/0.25 工件高度50毫米需要将工件完全顶出才可以，因此=50毫米，得=50/0.25=200毫米。选厚20毫米的橡胶垫10片。 （2）橡胶垫产生的力 F=A*p A-橡胶垫横截面积 p-与橡胶垫压缩量有关的单位压力。查表8-45选橡胶垫压缩量30% 单位压力1.52MPa.代入公式F=（10*1.52*/4）*（25*25-8.5*8.5）=6598.8N 保证橡胶垫产生的力大于卸料力，从而保证工件被顺利脱出。即D=25 d=8.5 D1=33的标准橡胶。但这样橡胶垫太厚，选中间无孔的橡胶垫，A=5770/1.52=3796平方毫米，h=200则V=A*h=759210.5。换成h=40毫米则A=18980平方毫米，推出橡胶垫直径为155.46毫米。按30%的压缩量计算则橡胶垫厚度为12毫米。2.15 复合模的装配图 图2-18 复合模装配图1-上模座 2-挡料销 3-弹簧 4-圆柱销 5-推件块 6-凸缘模柄 7-推杆 8-螺钉 9-凸凹模 10-螺钉 11-卸料螺钉 12-卸料板 13-凸模 14-压边圈 15-推杆 16-圆柱销 17-落料凹模 18-下固定板 19-下模座 20-橡胶垫 21-垫板 22-挡料螺栓模具的动作过程当压力机开启后，上模座向下降落，毛坯被瞬间落料，紧接着便进行第一次拉伸，拉伸结束后上模座上升，拉深件被卡在拉伸凸模上，随着弹顶器的向上顶起，压边圈将拉深件卸下来。先后完成落料和第一次拉伸的复合工序。3缩口模具 缩口模设计的任务和产品图 工件名称：气瓶；生产批量：中批量；材料：08钢；料厚1mm。 产品图： 图3-1 工件 3.1制件的工艺分析和计算 (1)分析气瓶为带底的筒形缩口工件，可采用拉深工艺制成圆筒形件，再进行缩口成形。缩口时底部不变。由于在拉深时须知道缩口件的毛胚尺寸，根据图样计算出拉深件的 毛坯尺寸如图所示： 图3-2 缩口前工件毛坯图此工件为无凸缘圆筒形工件，要求外形尺寸，没有厚度不变的要求。此工件的形状满足拉深的工艺要求，可采用拉深工序加工。工件底部圆角半径r=2mm，外形尺寸为50mm由于没有公差等级标注，所以可以按未标公差等级处理。50mm的公差等级满足拉深工序对工件公差等级的要求。工件的总体高度到最后可由修边达到要求。(2)计算 计算缩口系数： d=35mm D=50-1=49mm，则缩口系数m=d/D=35/49=0.71。因为该工件是有底的缩口件，所以只能采用外支承方式的缩口模具，查教材的表6-10得min=0.6 ，mmin所以只需要一次缩口成型。 计算毛坯缩口前的高度 H=1.05 代入数据的H= 1.05 =99.2mm取H=99.5mm，缩口前拉伸制成的圆筒形件就是缩口的坯料如上图所示 。 计算缩口力 已知凹模与工件得摩擦系数为=0.1，材料=430MPa，则缩口力F为： F=K =1.15*1.1*3.14*49*1*430*(1-0.71)(1+0.1*0.41)*1.10 =32057 (N)=32(KN) 3.2 缩口模具的的结构设计 常见的缩口成型模结构形式有三种：无支撑形、外支撑形和内外支撑形。 不同支承方法的缩口模功能不同。无支承形式的模具结构简单，但缩口过程中坯料稳定性差。外支承形式的缩口模缩口时坯料的稳定性较前者好。内外支承形式的缩口模其模具结构较前两种复杂，但缩口时坯料的稳定性最好。 本题中采用外支承式一次成型，缩口凹模的工作表面要求表面粗糙度为Ra为0.4微米，使用标准下弹顶器，采用后侧导柱架，导柱、导套加长210mm。3.2.1模具工作零件刃口尺寸计算 缩口凹模的工作部分尺寸 计算缩口模的尺寸是以壳体产品图尺寸为依据的，并考虑壳体退出缩口凹模的回弹余量而确定（1）回弹量的确定 回弹量的大小主要取决于缩口直径的缩小量，缩口零件的壁厚和零件的机械性能。当缩口零件的缩小量越大，缩口零件的壁厚越薄，则缩口后的回弹量越大。 计算缩口后的回弹余量是很困难的，目前尚无精确的计算公式，一般采用近似的计算公式。缩口后的回弹量可采用下列公式计算 在式中：-材料的抗拉强度极限，对于08钢，该值为430mpa E-零件材料的弹性模量，取202GPa d-缩口后工件的直径 把数据代入上式以后可算得回弹量的大小为0.07mm（2）凹模工作部分尺寸 凹模的工作部分尺寸可按下式计算 在式中： -凹模的工作尺寸 d-缩口后的工件直径 -缩口后工件直径的公差，在本题中按IT10算。IT10=0.25mm 把数据代入上式以后可以算的=34.68mm (3) 缩口模下起始点的圆角半径 缩口模下起始点的圆角半径r的确定与缩口部分材料厚度和材料的性能有关。如果r选取不当，将引起工件缩口部分起皱。该题中r取4mm。 (4) 导入角 为使每次缩口时，工件能顺利进入凹模。在缩口模口部需设置一个导入角。 该导入角与渐变区起始点圆角半径r相切。导入角一般取，在本题中取3.2.2凹模材料的选择 缩口凹模在工作过程中与毛坯产生强烈的摩擦，直径方向受切向和径向应力的联作用。因此需要模具有较高的强度和耐磨性。壳体缩口凹模的材料选用Cr12MoV制造，热处理硬度