MJC01-011@Y12型拖拉机轮圈落料与首次拉深模设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共26页)
编号：503724
类型：共享资源
大小：1003.04KB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-09
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
20
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计全套
- 资源描述：
-
MJC01-011@Y12型拖拉机轮圈落料与首次拉深模设计,机械毕业设计全套
- 内容简介：
-
湖 南 工 学 院 毕 业 设 计 任 务 题 目 ：湖南 Y12 型拖拉机轮圈落料与首次 拉深模设计 学生姓名 ： 专业班级 ： 模具 班 院 系 ： 机械工程系 指导老师 ： 起止时间 年 4 月 11 日至 2006 年 5 月 31 日 nts - 1 - 目 录 引 言 2 毕业设计任务书 3 毕业设计 指导书 4 设计说明书 8 一、设计课题 8 二、设计过程 9 （一）、零件的工艺性分析 9 （二）、工件的毛坯面积的计算 10 （三）、第一工序件尺寸计算 12 （四）、落 料与首次拉深模设计程序 13 工序件的工艺分析 13 工序件工艺方案的确定 14 排 样 15 模具的压力中心的确定 15 冲压设备的选择 15 5.1 落料力的计算 15 5.2 拉深力的计算 16 5.3 压边力的计算 16 主要工作部分尺寸的计算 18 6.1 落料刃口尺寸计算 18 6.2 拉深工作部分尺寸计算 19 6.3 拉深凹模的圆角半径 20 模具主要零件的结构设计 20 7.1 落料凹模的结构设计 21 7.2 固定卸料板的结构设计 21 7.3 其它非标准零件的结构设计 22 压力 机的校核 25 模具的动作分析 26 模具的安装 26 （三）参考文献 28 设计体会 29 nts - 2 - 引 言 本说明书为机械类冷冲压模具设计说明书，是根据冷冲压模具设计指导一书上的设计过程及相关工 艺规定所编写的。本说明书的内容包括：毕业设计任务书、毕业设计指导书、毕业设计说明书、毕业设计体会、参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了冷冲压模具的设计方法和基本步骤，以及各种参数的具体计算过程和计算方法，如冷冲压工序件的成型工艺、模具刃口尺寸、压力设备的选择等。 本说明书在编写的过程中，得到了 曾立平教授和郭雪娥教授以及相关老师和同学的悉心指导和热情帮助，在此一并表示谢意！ 由于本人知识水平和能力有限，在本说明书中难免有各种各样的问题和错误，敬请各位老师和同学批评指正。 nts - 3 - 设计说明书 一、设计课题 : 湖南 Y12 型拖拉机轮圈的落料与首次拉深模设计 零件名称： 湖南 Y12 型拖拉机轮圈 生产批量： 大批量 材 料： Q235 钢板 板料厚度： t = 3 mm 零件简图： 如下图所示 nts - 4 - 二、 设计过程 (一 ) 零件的工艺性分析 这是一 个有底的且带锥形阶梯的阶梯型壳形零件 ,大端跟小端的直径相差较大，在其底部有两条对称的加强筋和均布的 18 个直径为 13mm 的孔，结构比较复杂，但其高度不大，零件的尺寸精度也不高，零件壁厚为 3mm、没有壁厚均匀的要求，材料为 Q235 钢板，各处的圆角半径见上图，经分析，该零件各处的圆角半径，材料性能及尺寸精度符合拉深工艺的各项要求，可以用拉深的方法来完成零件壳形部分的成型，再利用冲孔，切边nts - 5 - 来完成零件的加工。 根据工件的加工工艺分析，初步拟定零件按如下的步骤来完成加工： 落料 拉深 冲孔 切边 根据带 锥形阶梯的阶梯形零件的工艺性要求，零件的阶梯形部分不能一次拉深成形，应该先拉深其大端直径的阶梯部分，接着拉深其锥形阶梯部分，最后拉深其小端直径的阶梯部分。 因为零件的加工工序比较多，如果利用单工序模，则所需的模具比较多，模具的设计、生产成本比较高，再者该零件为大批量生产，如果用单工序模则零件的生产成本会比较高，零件的生产效率也比较底，但是如果采用复合模或者级进模，则模具的设计和加工难度大，模具的维修也会比较麻烦，但是零件的生产效率会较单工序模成倍的提高，零件的生产成本也会在此因素下大副的降低。 综合考虑 到模具的生产成本和加工难易，零件的生产批量及生产效率，为了使产品所获得的经济效率最高，决定将落料和大端直径阶梯拉深成形这两道工序复合，利用一副模具完成（落料、拉深复合模）；小端直径阶梯和其底部的加强筋这两道工序复合，利用一副模具完成（拉深、成形复合模）；零件的锥形阶梯部分利用一副模具完成（拉深模）；零件底部中心的 100 的孔及均布的 18 个 13 的小孔部分利用一副模具来完成（冲孔模）还可顺便完成零件的整形；零件的修边工作（即 13+1.0 尺寸的保证 ）则利用后续机械加工来保证。 综上所叙，决定用三副模具来完成此 零件的落料、拉深工序和一副模具来完成零件的冲孔工序，加上修边工序，总共需 5 道工序来完成该零件的加工。 第一副模具为落料，拉深复合模，用于工件大端直径阶梯部分成型，加工后工件的尺寸和形状如下图 1 所示： 图 1 第一步工序件 第二副模具为拉深模，用于工件锥形阶梯部分成型，加工后工件的尺寸和形状如下图2 所示： nts - 6 - 图 2 第二步工序件 第三副模具为拉深成形模，用来完成工件底部阶梯和加强筋部分成型，加工后工件的尺寸和形状如下图 3 所示： 图 3 第三步工序件 第四副模具为冲孔模，用来完成工件底面 18 13 小孔和 100 孔的加工。 （二） 计算工件的毛坯面积 该零件不属于基本的旋转体，其旋转母线比较复杂，故采用复杂旋转体零件表面积计 算的方法，将其分解为几个简单的基本旋转体分别计算其面积，再累加为该工件的毛坯面积，根据该工件的结构分析可以得出，其底部加强筋的表面积不需要算入整个工件的毛坯面积之中。 先作出计算毛坯的分析图： 以工件壁厚的中性层画出工件图，其各类尺寸如图 4 所示： 图 4 毛坯计算分析图 如图所示将母线分解成 圆弧 ab、 bc、 de、 fg、 gh 和直线 Lcd、 Lef、 Lhj ， 设各段圆弧所对应的圆心角分别为： 1、 2、 3、 4、 5 ： 计算各段圆弧所对应的圆心角 1 arccos12.52+12.52 （ 11.52+11.52） 1/2 / 2 12.5 12.5 2 90 3 90 4 70 5 90 nts - 7 - ： 求各段圆弧的长度 lab、 lbc、 lde、 lfg、 lgh 和各段直线段的长度 lcd、 lef、 lhj 因为圆弧 ab 不是基本 的圆弧段，其圆弧的一个端点与其圆心的连线既不平行也不垂直于旋转轴，将圆弧 ab 延长为圆弧 bk，使得 k 点与圆弧 ab 圆心的连线垂直于旋转轴 ，则圆弧 bk 为基本圆弧段，圆弧 bk 对应的圆心角为 ，则根据几何关系可得： arccos (1/12.5)=85.4 lak = ( ） （ .） . . = . mm 取圆弧 bk 等于圆弧 ab，则圆弧 ab 的弧长 lab =18.6 mm lbc = 2/180 Rbc =90/180 3.14 5.5=8.653 mm lde = 3 /180 Rde =90/180 3.14 8.5=13.345 mm lfg = 4/180 Rfg =70/180 3.14 6.5 = 7.94 mm lgh = 5 /180 Rgh =90/180 3.14 7.5 = 11.775 mm lcd =15.05 mm lef = 4.1 mm lhj = 343/2=171.5 mm ： 求各段圆弧和直线段的旋转半径 rab、 rbc、 rcd、 rde、 ref、 rfg、 rgh、 rhj 如 图 4 可知：圆弧 bc、 de、 fg、 gh、 ak 都是基本圆弧段，其圆弧的一个端点与其圆心的连线都垂直与旋转轴 OO1 ，其中圆弧 bc、 fg、的圆心在其重心和 OO1 轴的一侧；圆弧 de、 gh、 ak 的圆心在其重心和 OO1 轴的中间，取圆弧 ab 的旋转半径等于圆弧 ak 的旋转半径，则： rab= rak = C + ar = 208.8+180/( * )Sin 12.5 = 217.2 mm rbc = C ar = 209.8 180/（ * 2 ） Sin 2 5.5 = 206.3 mm rde = C + ar = 194.5 + 180/（ * 3 ） Sin 3 8.5 = 199.9 mm rfg = C ar = 185.5 180/（ * 4 ） Sin 4 6.5 = 180.5 mm rgh = C + ar = 171.5 + 180/（ * 5 ） Sin 5 7.5 = 176.3 mm rcd = 204 mm nts - 8 - ref = 185 mm rhj = 85.75 mm 表 1 毛坯计算附表（ mm） 序 号 l r lr 序 号 l r lr 圆弧 ab 18.6 217.2 4039.92 圆弧 fg 7.94 180.5 1433.17 圆弧 bc 8.653 206.3 1781.4005 圆弧 gh 11.775 176.3 2075.93 直线 cd 15.05 204 3070.2 直线 hj 171.5 87.75 15049.1 圆弧 de 13.345 199.9 2667.66 lr = 30875.8805 直线 ef 4.1 185 758.5 根据复杂旋转体拉深件的表面积计算原理，毛坯表面积与拉深件表面积相等原则，则有： /4 D*D = A1 + A2 + A3 + + An-1 + An = 2 （ l1r1+l2r2+l3r3+ +ln-1rn-1+lnrn） 则毛坯的直径 D 为： D = 8（ l1r1+l2r2+l3r3+ +ln-1rn-1+lnrn ） = 8 lr 497（ mm） 该零件为阶梯形工件，所涉及到的工艺加工方法主要为拉深，考虑到修边方面修边余量的影响，决定在算得的理论直径值的基础上多给引入 5% 的金属，则实际上的毛坯尺寸为 D = 509.3 mm ，取为 D = 510 mm （三） 计算第一工序件的工序尺寸 为了计算第一次拉深工序尺寸，需要利用等面积法，即整个零件的毛坯面积与第一次拉深工序零件的毛坯面积相等，求出第一次拉深工序件的拉深高度。 参照常见旋转体拉深件毛坯直径计算公式中的无凸缘圆筒形件的毛坯计算公式： D = （ d2+4dH-1.72rd-0.56r2） 1/2 可以得出第一次拉深工序的拉深高度 H H = （ D2-d2+1.72rd+0.56r2） /4d 公式中： H 拉深工序件的拉深高度 D 拉深工序件毛坯的直径， D = 510 mm nts - 9 - d 拉深工序件的拉深直径，以中性层计算 d = 442.6 mm r 拉深工序件的 圆角半径，以中性层计算 r = 12.5 mm 将以上的各个数值代入以上公式中，得出： H = 41.7 mm 具体计算的时候取为： H = 42 mm 以上公式和计算依据来自于 华北航天工业学院 冲压工艺与模具设计 2005年 2 月第 1 版 机械工业出版社。 （四） 落料与首次拉深模设计程序 1、 工序件的工艺分析 第一步所要求成形的工序件为无凸缘圆筒形工件，要求其外形尺寸为 445.6mm，工序件的形状满足拉深的工艺要求，可以运用拉深工序进行加工。 工序件底部的圆角半径 r = 11 mm ，大于拉深凸模圆角半径 r 凸 = 10.8 18 mm 首次拉深凹模的圆角半径 r 凹 = 6t = 6 3 = 18 mm , 而 r 凸 = （ 0.6 1） r 凹 = 10.8 18 mm，满足首次拉深对圆角半径的要求。而尺寸 445.6 mm 为未注公差尺寸，按相关规定，对于未注公差，军用品按 IT13、民用品按 IT14 级进行换算。满足拉深工序对工序件公差等级的要求。 Q235 的拉深性能一般。 表 2 拉深凹模的圆角半径（ mm） 拉 深 件 形 式 毛坯相对厚度 t/ D 100% 2.0 1.0 1.0 0.3 0.3 0.1 无 凸 缘 （ 4 6） t （ 6 8） t （ 8 12） t 有 凸 缘 （ 8 12） t （ 12 15） t （ 15 20） t 注： 当毛坯较薄时，取较大值，当毛坯较厚时，取较小值。 钢料取较大值，有色金属取较小值。 以上计算依据和表格来自于 模具实用技术丛书编委会 冲模设计应用实例 1999 年 5 月第 1 版 机械工业出版社。 此工序件毛坯的直径为以上算出的毛坯直径，为 D = 510 mm 毛坯的相对厚度： t/D 100% = 3/510 100= 0.58 判断工序件的拉深次数 工序件总的拉深因数为： m 总 = d/D = 442.6/510 = 0.86 由相对厚度可以从表 3 中查得首次拉 深的极限拉深因数为 m1 = 0.54 ， 因为 m 总 m1 ，所以此工序件只需一次拉深便可成形。 判断是否需要压边。 nts - 10 - 因为 0.045（ 1-m） = 0.045（ 1-0.86） = 0.0063， 而 t/D = 0.0058 0.045（ 1-m） = 0.0063 ，故需要加压边圈。 注 ： 用普通平端面凹模拉深时，不加压边圈的条件 首次拉深： t/D 0.045（ 1-m） 以后各次拉深： t/d 0.045（ 1/m - 1） 表 3 无凸缘圆筒件用 压边圈拉深时的拉深因数 拉深因数 毛坯的相对厚度 t/D 100% 2 1.5 1.5 1.0 1.0 0.6 0.6 0.3 0.3 0.15 0.15 0.08 m1 0.48 0.50 0.50 0.53 0.53 0.55 0.55 0.58 0.58 0.60 0.60 0.63 m2 0.73 0.75 0.75 0.76 0.76 0.78 0.78 0.79 0.79 0.80 0.80 0.82 m3 0.76 0.78 0.78 0.79 0.79 0.80 0.80 0.81 0.81 0.82 0.82 0.84 m4 0.78 0.80 0.80 0.81 0.81 0.82 0.82 0.83 0.83 0.85 0.85 0.86 m5 0.80 0.82 0.82 0.84 0.84 0.85 0.85 0.86 0.86 0.87 0.87 0.88 注： 表中数值适用于深拉深钢（ 08、 10、 15F）及软黄铜（ H62、 H68）。当拉深塑性差的材料时（ Q235、Q215、 20、 25、酸洗钢、硬铝、硬黄铜等），应取比表中数值大（ 1.5 2） %。 在第一次拉深时， 凹模圆角半径大时 （ r 凹 = 8t 15t） 取小值， 凹模圆角半径小时 （ r凹 = 4t 8t） 取大值。 工序间进行中间退火时取小值。 2、 工序件工艺的确定 本工序件采用落料 -拉深复合模进行加工，所以本工序件首先需要落料，制成直 径 D = 510 mm 的圆片，紧接着以 D = 510 mm 的圆板料为毛坯进行拉深，拉深成外径为 445.6IT14、底部内圆角为 r = 11 mm 的无凸缘圆筒形件。 3、 排样 该工件排样根据落料工序设计，考虑到工序件的尺寸较大以及模 具结构简单和操作方便，故采用单排排样设计，由表 4 查得搭边值 a = 2.5 mm、 a1 = 2 mm，采用双排挡料销挡料。 则条料宽： b = 510 mm + 2a = 515 mm 条料的进距为： h = 510 mm + a1 = 512 mm 冲裁单件材料的利用率为： = nA/bh 100% = D*D/4bh 100% = 77.4% nts - 11 - 表 4 冲裁金属材料的搭 边值（ mm） 料 厚 手 送 料 自动送料 圆 形 非 圆 形 往 复 送 料 a a1 a a1 a a1 a a1 1 1.5 1.5 2 1.5 3 2 1 2 2 1.5 2.5 2 3.5 2.5 3 2 2 3 2.5 2 3 2.5 4 3.5 3 4 3 2.5 3.5 3 5 4 4 3 4 5 4 3 5 4 6 5 5 4 5 6 5 4 6 5 7 6 6 5 6 7 6 5 7 6 8 7 7 6 8 以上 7 6 8 7 9 8 8 7 注：冲非金属材料（皮革、纸板、石棉等）时，搭边值应取 1.5 2 4、 确定模具的压力中心 因为此工序件为规则形状（圆形）故其压力中心为其圆心 5、 冲压设备的选择 因为此工序件为大批量生产的大型拉深件，考虑到模具的结构要求简单，调整、操作及维修方便，工艺稳定性等各方面的因素，决定选用双动拉深压力机，但是具体到到底需要哪种型号的双动拉深压力机，还需要进行进一步的计算。 计算工序压力 5.1 落料力的计算 按式： F 落 = 1.3Lt 式中 F 落 落料力 L 工件的外轮廓周长， L = D = 3.14 509 = 1598.26 mm t 材料厚度， t = 3 mm 材料的抗剪切强度（ MPa）。根据有关工具书附录可查得 =310MPa 落料力则为： F 落 = 1.3Lt=1.3 1598.26 3 310 = 1932296（ N） nts - 12 - 5.2 拉深力的计算 按式： F 拉 = kdt b 式中 F 拉 拉深力（ N） d 拉深件的直径， d=443.375 mm t 材料厚度（ mm） b 材料的强度极限 （ MPa）， 根据有关工具书附录可查 得 b=380MPa k 修正系数，由表 5 查得 k=0.35 拉深力则为： F 拉 = kdt b = 0.35 3.14 443.375 3 380 = 555487（ N） 表 5 修正因数 K 的数值 m1 0.55 0.57 0.60 0.62 0.65 0.67 0.70 0.72 0.75 0.77 0.80 k1 1.00 0.93 0.86 0.79 0.72 0.66 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 m2 0.70 0.72 0.75 0.77 0.80 0.85 0.90 0.95 k2 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.70 0.60 0.50 注：表中 k1 为首次拉深的修正因数 k， k2 为再次拉深的修正因数 k。 5.3 压边力的计算 按式： F 压 /4D*D - （ d1+2r 凹 ） *（ d1+2r 凹 ） P 式中 F 压 压边力（ N） P 单位压边力，由表 6 查得 P 3.0MPa r 凹 凹模圆角 ， r 凹 6t 18 mm 则压边力为： F 压 /4 D*D - （ d1+2r 凹 ） *（ d1+2r 凹 ） P 59403（ N） nts - 13 - 表 6 在双动压力机上拉深时单位压边力的数值 制 件 复 杂 程 度 单位压边力 P/MPa 制 件 复 杂 程 度 单位压边力 P/MPa 难加工件 3.7 易加工件 2.5 普通加工件 3.0 注：在实际加工过程中，应根据计算的压边力，在试模中加以调整，使工件既不起皱也不被拉裂 则总的冲压力为： 总 F 落 F 拉 F 压 1932296 555487 59403 2547186（） 2547（ k） 对于浅拉深可按 压 （ 1.6 1.8） 总 估算压力机的公称压力来选择压力机，则压力机的公称压力 压 （ 4075 4584.6） kN，参照有关压力机的技术参数，选用公称压力为 6300的 J45-315 型闭式单点双动机械压力机。其主要的技术参数如下： 总公称压力 /kN 6300 内滑块公称压力 /kN 3150 内滑块公称压力行程 /mm 30 外滑块公称压力 /kN 3150 内滑块行程 /mm 850 外滑块行程（或工作台行程） /mm 425 行程次数 /次 /min 5.5 9 低速行程次数 /次 /min 内滑块最大装模高度 /mm 1120 外滑块最大装模高度 /mm 1070 内滑块装模高度调节量 /mm 300 外滑块装模高度调节量 /mm 300 最大拉深高度 /mm 400 立柱间距 /mm 1930 内滑块尺寸 /mm 左右 1000 前后 1000 外滑块尺寸 /mm 左右 1550 前后 1600 垫板尺寸 /mm 左右 1800 前后 1600 厚度 220 气垫压力（压紧力 /顶出力） /kN 1000/120 气垫行程 /mm 400 主电动机功率 /kW 75 6、 主要 工作部分尺寸计算 模具的主要工作部分为落料凹模、落料凸模、拉深凹模、拉深凸模，它们的工作关系如图 7 所示： nts - 14 - 对于工序件的未注公差，按有关规定，军用品为 IT13，民用品为 IT14，此处用 IT14级计算，相关数值可以在相关的公差表格中查知。 根据表 7 查得，冲裁模 刃口双面间隙为： Zmin = 0.36 mm Zmax = 0.42 mm 表 7 落料、冲孔模刃口始用间隙 注：此表引用于模具实用技术丛书编委会 冲模设计应用实例 1999 年 5月第 1版 机械工业出版社 P34 表 2-10 6.1 落料刃口尺寸计算 510 按 IT14 级公差计算标注为 510-1.75 根据规则形状（圆形、 方形件） 冲裁时凹模、凸模的制造公差表格 8可查知： 冲裁 505-1.75圆片的凹、凸模的制造公差为 凹 =0.070mm、 凸 =0.050mm，由于 凹+ 凸 Zmax Zmin ，故采用凸模与凹模配合的方法加工。补偿刃口磨损量系数 x 由表 9 可以查知 x=0.5 则： D 凹 = （ Dmax X） + d =（ 510 0.5 1.75） +0.07 = 509.125+0.07 D 凸 按凹模尺寸配制 ，其 双面间隙为 0.3 0.42 mm 其工作部分结构尺寸如图 6 所示 图 6 凹，凸模工作部分结构尺寸 表 8 规则形状 （圆形、方形件） 冲裁时的凸模、凹模的制造公差 （ mm） 基本尺寸 凸模公差 凸 凹模公差 凹 基本尺寸 凸模公差 凸 凹模公差 凹 18 0.020 0.020 180 260 0.030 0.045 18 30 0.020 0.025 260 360 0.035 0.050 30 80 0.020 0.030 360 500 0.040 0.060 80 120 0.025 0.035 500 0.050 0.070 120 180 0.030 0.040 材料名称 45、 T7、 T8（退火）等 10、 15、 20、硅钢片等 Q215、 Q235、纯铜等 力学性能 HBS 190 b 600MPa HBS=140 190 b=400 600MPa HBS=70 140 b=300 400MPa 厚度 t 初 始 间 隙 Z Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 3 0.62 0.68 0.49 0.55 0.36 0.42 凸按 凹模配制nts - 15 - 表 9 因数 x 材料厚度 t/mm 非 圆 形 x 值 圆 形 x 值 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工 件 公 差 /mm 1 0.16 0.17 0.35 0.36 0.16 0.16 1 2 0.20 0.21 0.41 0.42 0.20 0.20 2 4 0.24 0.25 0.49 0.50 0.24 0.24 4 0.30 0.21 0.59 0.60 0.30 0.30 6.2 拉深工作部分尺寸计算 拉深凸模和凹模的单边间隙可以按照有压边圈拉深时的单边间隙值 Z/2 = 1.1 t 计算 Z/2 = 3.3 mm。其取值关 系见表 10 由于拉深工序件的公差为 IT14 级，故凹、凸模的制造公差可以按照 IT10 级精度，查相关公差表格可以得知： p = 0.25 mm d = 0.25 mm 由于工序件要求的是其外形尺寸，故以拉深凹模为基准计算，凹模尺寸的计算见式： Dd = （ Dmax 0.75） + p = （ 445.6 0.75 1.55） +0.25 = 444.44+0.25 mm 凸模的尺寸： Dp = （ Dmax 0.75 Z） - d = （ 445.6-0.75 1.55-6.6） -0.25 = 437.84-0.25 mm 6.3 拉深凹模的圆角半径： 因为拉深凹模洞口圆角半径对拉深工序件的影响很大，圆角半径过小时，毛坯拉入凹模的阻力就大，拉深力也就将要相应的增大，容易使工序件产生划痕、变薄、甚至拉裂；还能使模具的使用寿命因为磨损而降低。而圆角半径过大时，会使压边圈下的毛坯悬空，使有效压边面积减小。工序件容易起皱。 经过综合考虑、权衡，取 r 凹 = 6t = 18 mm 凸模的圆角半径 r 凸 等于工序件的内圆角半径，即 r 凸 = 11 mm 表 10 有压边圈拉深时的单边间隙值 nts - 16 - 总拉深次数 拉深工序 单边间隙 Z/2 总拉深次数 拉深工序 单边间隙 Z/2 1 一次拉深 （ 1 1.1） t 4 第 1、 2 次拉深 1.2 t 2 第 1次拉深 1.1 t 第 3 次拉深 1.1 t 第 2次拉深 （ 1 1.05） t 第 4 次拉深 （ 1 1.05） t 3 第 1次拉深 1.2 t 5 第 1、 2、 3 次拉深 1.2 t 第 2次拉深 1.1 t 第 4 次拉深 1.1 t 第 3次拉深 （ 1 1.05） t 第 5 次拉深 （ 1 1.05） t 注： t为材料厚度，取材料允许偏差的中间值。 7、 模具的主要零件及结构设计 模具的结构简图如图 7 所示，主要由上模板、下模座、落料凹模、落料凸模、拉深凹模、拉深凸模、 拉深凸模杆、压边圈 座、固定卸料板、顶 板等零件组成。 图 7 模具结构图 下模座 2、 6、 12 紧固螺钉 拉深凹模 落料凹模 挡料销钉 固定卸料板 落料凸模 压边圈座 拉深凸模杆 拉深凸模 顶板 顶杆 7.1 落料凹模的结构设计 凹模的外形一般有矩形与圆形两种，圆形凹模可以使整副模具的体积减小，但是在模具材料组织方面存在比较严重的缺陷，进而严重影响模具的使用寿命，只有在所加工的零件的生产批量及各项要求都比较底的时候才考虑使用；但是考虑到该模具的结构类型和性能的要求，采用矩形比较合理。 因为零件的生产批量大，板料较厚，且 Q235 的力学性能一般，故对模具钢的性能要求比较高；故采用高耐磨微变形冷模具钢 Cr12MoV 作为凹模的制造材料，其热处理硬度为 60 62 HRC 。 凹模的结构尺寸包括凹模的壁厚、高度等。但考虑到现阶段还没有较为准 确的计算nts - 17 - 依据，故采用经验公式法确定。 凹模最小厚度 H 的确定： 根据经验公式： H = Kb（ 15mm） 式中： b 冲裁件的最大外形尺寸 K 系数，考虑板料厚度的影响 其值可查表 11 b 取为 510 mm ； K 取为 0.18 则： H = 0.18 510 = 91.8 mm 为了加工测量的方便，实际采用 H = 150 mm 凹模的最小壁厚 C 的确定： 根据经验公式： C = （ 1.5 2） H （ 30 mm） 式中： H 等于 100 mm 则： C = 150 200 mm 实际采用 C =150 mm 表 11 系数 K 值 b/mm 料厚 t/mm 0.5 1 2 3 3 50 0.3 0.35 0.42 0.5 0.6 50 100 0.2 0.22 0.28 0.35 0.42 100 200 0.15 0.18 0.2 0.24 0.3 200 0.1 0.12 0.15 0.18 0.22 经过以上分析和计算，决定落料凹模的外形尺寸为 810mm 810mm，用 6 个 30 的内六角螺钉和两个 20 的定位销钉固定。其零件图见下图 8 。 7.2 固定卸料板的结构设计 固定卸料 板的外形尺寸取为与落料凹模相同，为了使其结构简单，采用卸料板与挡料板为一体的整体式结构，厚度取为 100 mm，采用 3 个 30 的内六角螺钉和 2 个 20 的定位销钉固定在落料凹模上。固定卸料板型孔与落料凸模的单面间隙取为0.5 mm，其零件图如下图 9 所示： 7.3 其它非标准零件的结构设计 其它非标准零件的结构设计过程丛简，其零件 简 图如下图 10、图 11、图 12、图 13、图 14 所示，其详细的零件图见附带繁荣零件图纸。 nts - 18 - 图 8 落料凹模 图 9 固定卸料板 0 .40 . 8nts - 19 - 图 10 拉深凹模 图 11 落料凸模（压边圈） 图图 12 下模座 0.83.2nts - 20 - 图 13 压边圈座 图 14 拉深凸模 0 . 83 . 2nts - 21 - 8、 压力机的校核 因为该压力机为双动型拉深压力机，固压力机的行程及装模高度的校核应包括两个方面的校核：外滑块行程及装模高度的校核和内滑块行程及装模高度的校核；以及压力机气垫行程的校核。 外滑块行程及装模高度的校核 外滑块在其行程上应该保证在外滑块到达下止点时完成对板料的落料分离 ，到达上止点时应该保证留有足够的空间拿出加工完成的工序件。 固外滑块的行程应 100+5+42=147 mm 其中： 100 为固定卸料板的厚度 5 为落料凹模跟拉深凹模的高度差 42 为工序件的高度 而该压力机的外滑块行程为 425 mm 147 mm ，即合格。 外滑块的最大装模高度 Hmax 为： 1070 mm ；调节量为 300 mm。 即模具的最小闭合高度应该 Hmax 5 mm H Hmin + 10 mm 而模具的外滑块闭合高度 H 为： H = h1+h2+h3+h4 = 350+150+145+120 = 765 mm 其中： Hmax 为最大装模高度 Hmin 为最小装模高度 H 为模具 闭合高度 h1 为压边圈座高度 h2 为落料凸模高度 h3 为拉深凹模高度 h4 为下模座底面到拉深凹模底面的距离 即压力机外滑块装模高度也符合要求 内滑块行程及装模高度的校核 内滑块在其行程上应 该保证在内滑块到达下止点时完成对板料的拉深成型及 工序件的底部成型，到达上止点时应该保证留有足够的空间拿出加工完成的工序 件。 固内滑块的行程应 100+60+42 = 202 mm 其中： 100 为固定卸料板的厚度 60 为拉深凸模进入拉深凹模的深度 42 为工序件的高度 而该压力机的内滑块行程为 850 mm 202 mm ，即合格。 内滑块的最大装模高度 Hmax 为： 1120 mm ；调节量为 300 mm。 即模具的最小闭合高度应该 Hmax 5 mm H Hmin + 10 mm 而模具的内滑块闭合高度 H 为： H = h1+h2+h3+h4 nts - 22 - = 400+150+30+120 = 700 mm 其中： Hmax 为最大装模高度 Hmin 为最小装模高度 H 为模具闭合高度 h1 为拉深凸模体的高度 h2 为拉深凸模的高度 h3 为垫板的高度 h4 为下模座底面到拉深凹模底面的距离 由此可知：模具的闭合高度不满足压力机 内滑块装模高度的要求，解决的办法 为在下模座底面和压力机的下工作台之间加垫垫板来调节模具的闭合高度。 气垫行程的校核 压力机的气垫行程为 400 mm ；满足顶出距离对压力机气垫行程的要求。 9、 模具的动作分析 如图 7 所示的模具安装在双动压力机上，可以同时完成落料、拉深及工序件底部的浅成型。 该模具在结构上采用的是分体结构，压边圈 8 装在压边圈座 9 上，并兼作落料凸模用，拉深凸模 11 装在拉深凸模体 10 上。这种分体结构对大型模具尤为必要，不仅可以节省模具钢，也便于毛坯的制备与热处 理。 板料沿着导料销钉 5 送进，利用固定卸料板 7 的台阶完成对板料的定位，该模具工作时，首先外滑块带动压边圈座下行，在压边圈（落料凸模）到达下止点前与落料凹模 4 共同完成落料，接着进行压边（如左半视图所示）。然后内滑块带动拉深凸模下行，与拉深
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号