落料拉伸复合模设计说明书.doc

落料拉伸复合模设计说明书目录 第一部分 冲压成形工艺设计41.冲裁件的工艺性分析41.1材料分析41.2结构分析41.3精度分析52.确定冲裁工艺方案52.1工序性质和数量52.1.1工序性质的确定52.1.2工序数量的确定52.2工序顺序和组合52.2.1工序顺序52.2.2工序组合方式的选择62.3冲压工艺方案62.3.1工艺方案62.3.2工艺方案分析73.必要的工艺计算73.1确定零件修边余量73.2预算坯料尺寸D73.3用逼近法确定第一次拉深直径93.4判断是否采用压边圈103.5确定拉深次数103.6预算各次拉深直径104.排样计算114.1排样方法114.2搭边与料宽114.2.1搭边114.2.2条料宽度12第二部分 冲压模具设计131.确定冲模类型机型结构形式132.计算工序压力133.落料、拉深、复合模工艺计算143.凸、凹模刃口尺寸的确定143.凸、凹模配合加工时的工作部分尺寸143.落料凸、凹模刃口尺寸计算143首次拉深凸、凹模尺寸计算153.2.3二次拉深凸、凹模尺寸计算15参考文献15绘制CAD图16小结22第一部分 冲压成形工艺设计1.冲裁件的工艺性分析如图1-1，材料为10钢，大量生产。试制定工件冲压工艺规程，设计其模具，编制零件的加工工艺规程。图1-1有凸缘圆筒件1.1材料分析 10钢为优质碳素结构钢。具有较好的拉深性能。冷应变塑性高，板材正火或高温回后性能及佳,切削性,冷拉正火较退火态好。1.2结构分析零件为一有凸缘筒形件，结构简单，底部圆锥半径r=5,满足筒形件试音圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。1.3精度分析零件上尺寸760-0.4，44+-0.2，440-0.33，公差精度要求都不高，其他尺寸未注明公差，普通拉深即可达到零件的精度要求。2.确定冲裁工艺方案2.1工序性质和数量2.1.1工序性质的确定冲压性质的确定主要取决于冲压件的形状尺寸和精度要求。同时还应该考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制。通常在确定工序性质时应当考虑以下几个方面：a.从零件图上直观的确定工序性质。b.对零件图进行计算分析，比较后确定工序性质。c.为改善冲压变形条件，方便工序定位，增加附加工序。根据零件图分析该零件加工时须用落料、拉深、冲孔、修边等工序。2.1.2工序数量的确定确定工序数量的基体原则是：在保证工件质量，生产效率和经济性要求的前提下，工序数量应尽可能减少。2.2工序顺序和组合2.2.1工序顺序各工序的安排主要取决于冲压规律和零件的质量要求。工序顺序的安排一般应注意以下方面：a.所有的孔只要其尺寸和形状不受后续工序的影响，都应在平板坯料上冲。b.所在位置会受到以后某工序变形的影响的孔，一般都应在有关的成形工序完成后再冲孔。2.2.2工序组合方式的选择冲压工序的组合是将两个或两个以上的工序分析合并在一道工序内完成。减少工序及占用的模具设备和数量，提高效率和冲压件的精度，在确定工序组合时，首先应考虑组合的必要性和可行性，然后再决定是否组合。a.工序组合的必要性主要取决于冲压件的生产批量。b.工序组合的可行性受到多种因素的限制，应保证能冲出形状、尺寸和精度均符合要求的图样，实现其所需动作保证有足够的强度与现有的冲裁设备条件相适应。2.3冲压工艺方案2.3.1工艺方案该工件包括落料、拉深三个基体工序，可有以下工艺安案：方案一：先落料，再拉深，最后压边。采用单工序模生产。方案二：落料-拉深压边复合冲压。采用复合模生产。方案三：落料-拉深-压边连续冲压。采用连续模生产。2.3.2工艺方案分析方案一模具结构简单，但需三道工序，即需要落料模，拉深模，切边模三副模具，生产效率低，难以满足该零件的年产量要求。方案二只需一幅模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一幅模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，须在模具上导正销导正，故其模具制造，安装较撮合模复杂。通过对于上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。3.必要的工艺计算3.1确定零件修边余量零件的相对直径，经查得修边余量故实际凸缘直径3.2预算坯料尺寸D(d1=30,d2=42,d3=64,d4=82,r=6,R=11,h=25）求得D=112.25图1-2 加修边的有凸缘圆筒件为了保证以后拉深时凸缘不参加变形，宽凸缘拉深件首次拉入凹模的材料应比零件最后拉深部分实际所需材料多3%10%（按面积计算，拉深次数多时取上限值，拉深次数少时取下限值）。这些多余材料在以后各次拉深中，逐次将1.5%！3%的材料挤回到凸缘部分，使凸缘增厚，从而避免拉裂。所以根据以上原则，重新计算毛坯直径D。拟于第一次拉入凹模的材料比零件最后拉深部分实际所需的材料多3%，在多拉入凹模5%材料后，修正的坯料直径为=1143.3用逼近法确定第一次拉深直径试算次数假定值N=dF/d1第一次拉深直径d1=dF/N实际拉深直径m1=d1/D0极限拉深系数查表m1min相差值11.382/1.3=63.163.1/112.25=0.560.65+0.0921.582/1.5=54.6754.67/112.25=0.490.58+0.0831.882/1.8=45.5645.56/112.25=0.410.48+0.0742.082/2=4141/112.25=0.370.42+0.0552.282/2.2=37.2737.27/112.25=0.330.35+0.0262.582/2.5=32.832.8/112.25=0.290.28-0.01表1-3初选m1=0.33,d1=37.27.第一次拉深高度h1=0.25(D2-d2t)/d1+0.43(r1+R1)+0.14(r21-R21)/d1 D=114,dt=82,r1=5,R1=10,d1=37.27=42.46查表得当dt/D=82/114=0.72,t*100/D=2/114=1.75许最大高度【h1/d1】=0.51d1变形仍过大，再重选选1.8档：m1=0.48,d1=45.56计算h1=34.19 h1/ d1=0.75还不行选1.5档：m1=0.49,d1=54.67计算h1=28.5 h1/ d1=0.51可行3.4判断是否采用压边圈零件的相对厚度为了防止起皱，采用压边圈。3.5确定拉深次数判断能否一次拉深成形h=42,d=44. t=2,D=112.25.dt=82,d=44.dt/d=1.86.(t/D)*100=1.78查表4.5.2求得第一次拉深的极限拉深系数为0.45 而h/d=0.950.45不能一次拉伸成功。需要多次拉伸。3.6预算各次拉深直径首次m1=0.49,d1=54.67需多次拉深，以后各次拉深系数查表如下：m2(0.700.72) m2(0.720.74) d2= m2* d1=0.72*54.67=39.3644,所以拉伸次数需要2次。调整各次拉伸系数，使拉伸变形程度更合理，最终确定各次拉伸系数如下d2= m2* d1=0.80*54.67=44各次拉深凸凹模圆角半径的确定，取各次rdi=rpird1=0.8*2*(114-55)8.7取rd1=93.7计算各次拉深高度：第二次拉深时返回3%的材料。为了计算方便，先求出假想的毛坯直径，即D2=（9971.52*1.03+2628）=113.6h2=0.25(113.62-822)/44+0.43(4+8)+0.14(42-82)/44=444.排样计算4.1排样方法根据零件图可选用少废料的利用率情况，排样有三种：a.有废料排样b.少废料排样c.无废料排样根据零件图可选用少废料排样。沿冲件部分外形切断或冲裁，只有在冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。这种排样利用率高，用于某些精度要求不是很高的冲裁排样。排样的形式分为直排式，斜排式，直对排，斜对排，混合排等。根据零件形状和排样方法确定单直排样方式。4.2搭边与料宽4.2.1搭边零件采用单直排方式，查得零件的搭边值为1.2，零件与条料侧边之间的搭边值为1.5。4.2.2条料宽度条料的宽度应为B=(=查表2.5.3课本排样图图1-4 排样图第二部分 冲压模具设计1.确定冲模类型机型结构形式 在冲压工艺分析后拟定冲压工艺方案时选择复合模，又因零件的几何形状简单对称，复合模结构相对简单，操作方便，又可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸件可靠，便于操作，所以模具类型为少废料复合模。2.计算工序压力计算落料力F落、卸料力F卸、拉深力F拉和压边力F压、推件力F推。落料力：F落=KLt=1.3*3.14*114*2*335=311783.16311.78kN卸料力：F卸=卸F卸F落拉深力：F拉.*.*.压料力：压.推件力：F推推F落总冲压力为F311.78+.+.+.+.故选用1000kN的压力机3.落料、拉深、复合模工艺计算3.凸、凹模刃口尺寸的确定）考虑落料和冲孔的区别，落料件的尺寸取决于凹模。因此，落料模应先决定凹模的尺寸，用减少凸模的尺寸来保证合理的间隙。冲孔件的尺寸取决于凸模，因此，落料件应先决定凹模的尺寸，用减小凸模的尺寸来保证合理的间隙。）考虑刃口的磨损对落料件尺寸的影响。凹模基体尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸3.凸、凹模配合加工时的工作部分尺寸3.落料凸、凹模刃口尺寸计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。落料尺寸为，落料凸模刃口计算如下：查得该零件冲裁凸、凹模最小间隙，凸模制造公差将以上各值代入校验是否成立。经校验，不等式成立3首次拉深凸、凹模尺寸计算第一次拉深件后零件直径为.，厚度为，拉深次数为2.查表得：首次拉深单边间隙值为1.1t=2.2.则3.2.3二次拉深凸、凹模尺寸计算第二次拉深件后零件直径为44，查表得单边拉深间隙t=2，则参考文献1.冲压模具设计与制造刘建超 张宝忠 主编2.机械设计手册软件版3模具设计大典4./view/58e00530b90d6c85ec3ac6f6.html绘制CAD图落料拉深复合模装配图一张，零件图4张图2-1 落料拉深复合模装配图图2-2 拉深凸模零件图图2-3 拉深凹模零件图图2-4 落料凸模零件图图2-5 落料凹模零件图表2-1 冲压卡片小结 经过就近一周的努力，这次冲压模具设计说明书初告完成。在模具设计过程中，我查找、翻阅了大量相关的书籍和资料。如机械设计手册，模具设计大典，还包括我去