关 键 词：

冲压 成形 工艺 模具设计 拉伸 复合 缩口模 全套 21 cad

资源描述：

气瓶冲压成形工艺及模具设计

摘  要：本设计题目为汽瓶拉深模，体现了典型拉深模的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该模具的设计，加强了设计者对拉深模设计基础知识的理解和运用，为设计更复杂的拉深模具做好了铺垫。

本设计运用拉深工艺及模具设计的基础知识，首先分析了板材的性能要求，为选取模具的类型做好了准备；然后计算了拉深件的拉深力，便于选取压力机吨位及确定压力机型号；最后分析了拉深件的特征，便于确定模具的设计参数、设计要点及卸件装置。

本设计采用了多次拉深复合模成形汽瓶。成形原理可划分为两个阶段：首先拉深凸模与凹模共同作用拉深成形外型，而后利用缩口模具对瓶口进行缩口成形。

关键词：冲压成形，落料拉深复合模，缩口模

内容简介：

气瓶冲压成形工艺及模具设计 摘 要： 本设计题目为 汽瓶 拉深模 ，体现了典型 拉深 模的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该模具的设计，加强了设计者 对拉深 模设计基础知识 的理解和运用 ，为设计更复杂的 拉深 模具做好了铺垫。 本设计运用 拉深 工艺及模具设计的基础知识，首先分析了板材的性能要求，为选取模具的类型做好了准备；然后计算了 拉深 件的 拉深 力，便于选取压力机吨位及确定压力机型号；最后 分析了 拉深 件的特征， 便于 确定模具的设计参数、设计要点及 卸件 装置。 本设计采用了 多次拉深复合 模成 形 汽瓶 。成 形 原理可划分为两个阶段：首先 拉深 凸模与凹模共同作用 拉深成形外型 ，而后利用 缩口模具对瓶口进行缩口 成形。 关键词 ： 冲压成形 ， 落料 拉深复合 模 ， 缩口模 is t s s to of of to of to to be to to to of 1 1 绪 论 目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。 内模具的 现状和 发展趋势 内模具的现状 我国模具近年来发展很快，据不完全统计， 2003 年我国模具生产厂点约有 2 万多家，从业人员约 50 多万人， 2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满， 2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 美元，出口模具 美元，分别比 2003 年增长 18%、 进出口之比 2004 年为 ，美元，为净进口量较大的国家。 在 2 万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力 提高较快； 三资 及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。 虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足 : 第一 ， 体制不顺，基础薄弱 。 “ 三资 ” 企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。 第二 ， 开发能力较差，经济效益欠佳 平较低，且不 重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元，国外模具工业发达国家大多是 2 15 20 万美元，有的高达 25 30 万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。 第三 ， 工 艺装备水平低，且配套性不好，利用率低 虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和 用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍 ，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。 第四 ， 专 业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受“ 大而全 ”“ 小而全 ” 影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占 45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。 第五 ， 模具 材料及 模具相关技术落后 模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。 内模具的发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括 以下几方面 : 1） 模具日趋大型化 ； 2） 在模具设计制造中广泛应用 术； 3） 模具扫描及数字化系统； 4） 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5） 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 3 6） 发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7） 模具的精度将越来越高 ； 8） 模具研磨抛光将自动化、智能化； 9） 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10） 开发新的成形工艺和模具。 外模具的 现状和 发展趋势 模具是工业生 产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中， 60 80的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600 650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一 。 国外模具总量中 ,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例 占到 50%以上 ； 国外模具企业 的组织形式 是 大而专 、 大而精 。 2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织 德国机械制造商联合会（ 模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。 2003 年德国模具产值达48 亿欧元。其中（ 员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展， 国外的一些 掌握和 能 运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计 、 高级钳工及 企业管理人才 ，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我 国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右， 而 国外模具工业发达国家大多 15 20 万美元，有的达到 25 30 万美元。 国外先进国家模具标准件使用覆盖率达 70%以上 ，而我国才达到 45%。 圆筒拉深件 模 具 设计与制造方面 圆筒拉深模具设计的设计思路 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 4 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 以下，不宜高于 。 只有加强拉深变形基础理论的研究，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，根据计算确定它不能一次拉深成功 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。 圆筒拉深模具设计 的进度 用时间 20 天； 用时间 5 天； 用时间 30 天； 所用时间 5 天 口工件模具设计与制造方面 缩口是冲压基本工序之一，它是利用缩口模在压力机作用下，将管坯或预先拉深好的圆通形件的口部直径缩小的成形方法。缩口工艺在国防工业和民用工业中有广泛应用。如枪炮的 弹壳，钢气瓶等。 5 2 汽瓶 落料拉深复 合 模 的 设计 工件名称：汽瓶 生产批量：中批量 材料： 08 钢 厚度： 1 工件图：如图一所示 图 1 气瓶 件工艺分析 该工件为带底筒形工件，可采用拉深工序制称筒形件，再进行缩口成形。缩口时下部不变。此工件需要两副模具 落料拉深复合模。 缩口模。该制件为有底缩口件，因此采用外支撑缩口模具。 6 艺 方案确定 算缩口因数 由图可知， d=29 ,D=38 . 缩口因数计算如下： =d/D=29/38=用外支撑模具 查 表 5得许用缩口因数为 该工件可以一次缩口成形。 算缩口前毛胚高度 H 由图 1 可知， 按式（ 5计算毛胚高度 H=(*(1+D/d) = H=口前毛坯如图 2示 图 2口前毛坯 定拉深次数 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 3形尺寸为 40于没有公差等级标注，所以可以按未标公差等级处理。 40公差等级为 ，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 7 求。 08 钢的拉深工艺性较好。总之该工件的拉深性较好，需要进行以下计算来判断拉深次数。 1. 计算毛坯尺寸 根据零件尺寸，其相对高度为： =（ （ 40=9= 得切边量 h=5，根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径 D。可按下面的公式计算： 222 2 24 1 . 7 2 0 . 5 6D d H d r d r 公式见 2。该件毛坯直径： =（ 392+40*（ ） 9*3 =中： 坯料直径； 、 拉深件直径、高度、圆角半径； 2. 确定拉深次数 坯料相对厚度为 =1/ 工件拉深因数 总 = =39/表 需要用压料装置。首次拉深时一般采用平面弹性压边装置。再次拉深时，采用筒形压边圈。一般来说再次拉深所需要的压边力较小，而提供压边力的弹性力却随着行程而增加，所以要用限位装置。 首次拉深 再次拉深 图 2边圈各次拉深采用形式 首次拉深采用弹性压边圈，根据 =表 各次极限拉深系数 1= 2= 3= 8 总 1，所以此工件需要 多次拉深。 故 1= 1* = 2= 2* 1= 3= 3* 2= 4= 4* 3= 4 39所以应该用 4 次拉深工序 根据以上计算，最后确定工艺方案为 ： 先落料 ，再进行 拉深， 通过落料拉深复合模落出圆形毛坯再通过四次拉深完成圆筒形拉深件，最后通过缩口模 进行缩口成 形。 行必要的计算 次拉深工序件尺寸的确定 经调整后各次拉深系数为 1= 2= 3= 4=次工序件直径为： 1= 1 = 2= 2 1= 3= 3 2= 4= 4 3=9 各次工序件圆角半径取以下数值：由表 4得 5（ t= t/2= 1 =2 =3。 各工序件高度为： 2 / 1） +1 / 1（ 1+1 ） = + = 2 / 2） +2 / 2（ 2+2 ） 9 = + = 2 / 3） +3 / 3（ 3+3 ） = + = h4=h+h=80。 计算拉深工序件的高度是为了设计再拉深模时确定压边圈的高度， 再拉深模压边圈的高度应大于前道工序件的高度。因此拉深工序件高度的计算不必很精确， 可取较大的整数值。当末次拉深的凸模圆角半径 1于拉深件底角半径 r 时， 将出现所计算的末次拉深高度 。这是正常的， 通过整形，减小 ，高度将减小至拉深件高度 H （包括修边余量） 以上所得尺寸都是中径尺寸，换算成外径和总高度后绘制工序件 3图 2深草图 边力和拉深力 压边圈产生的压边力 F 压 大小应适当， F 压 太小，防皱效果不好； F 压太大，则会增大传力区危险断面上的拉应力，从而引起材料严重变薄甚至拉裂。因此，实际应用中，在保证变形区不起皱的前提下，尽量选小的压边力。由式 得圆筒形件首次拉深压边力： 10 222211 2 3 . 1 4 1 1 7 . 0 2 7 8 . 4 5 . 7 2 . 5 1 4 . 544AD d r P K n 以后各次拉深压边力： 22221 2 22 3 . 1 4 7 8 . 4 5 8 . 0 8 2 4 . 6 2 . 5 2 . 7 544d d r P K n 22223 4 42 3 . 1 4 4 5 . 8 8 3 9 2 3 2 . 5 0 . 1 744d d r P K n 22222 3 32 3 . 1 4 5 8 . 0 8 4 5 . 8 8 2 4 . 3 2 . 5 0 . 844d d r P K n 首次拉深 力 ： 1 1 1 3 . 1 4 7 8 . 4 1 4 3 0 0 . 7 2 7 6 . 2 2bF d t K K n 以后各次拉深力 ： 2 2 2 3 . 1 4 5 8 . 0 8 1 4 3 0 0 . 8 5 6 6 . 6 6bF d t K K n 3 3 2 3 . 1 4 4 5 . 8 8 1 4 3 0 0 . 8 4 9 . 5 6bF d t K K n 4 4 2 3 . 1 4 3 9 1 4 3 0 0 . 7 3 6 . 8 6bF d t K K n 落料力： 3 . 1 4 1 1 7 . 0 2 1 4 3 0 1 5 8L b t D t K n 卸料力： 0 . 0 5 1 5 8 7 . 9F K F K n 卸 卸 落式中： 坯料直径； 单位面积压料力，其值由表得为 1 各次拉深后工序件的直径； b被拉深材料的抗拉强度 ( 1， 2修正系数查表 1= 2= L周边长度； 11 K 卸 查表为 工序压力 ，初选压力机 按式 4各压力机的公称压力为： F 压 1 卸 ） = 58+=N， 计算工序总压力： F 总 力机的主要参数如下表 表一 所选择压力机的相关参数 型号 公称压力/块行 程/大封闭高度/作台尺寸/倾斜角/ 封闭高度调节量 /30 130 480 480710 30 100 50 65 270 370560 30 55 60 55 220 300450 35 45 具工作部分的计算 1. 拉深模的间隙 深间隙对拉深过程有较大的影响。它不仅影响拉深件的质量与尺寸精度，而且影响拉深模的寿命以及拉深是否能够顺利进行。因此，应该综合考虑各种影响因素，选取适当的拉深间隙值，既 可保证工件的要求，又能使拉深顺利进行。 本模具的拉深间隙查表得出： = = 12 = =t=1 . 拉深模的圆角半径 凸模、凹模的选用在制件拉深过程中有着很大的作用。凸模圆角半径的选用可以大些，这样会减低板料绕凸模的弯曲拉应力，工件不易被拉裂，极限拉深因数会变小些；凹模的圆角半径也可以选大些，这样沿凹模圆角部分的流动阻力就会小些，拉深力也会减小，极限拉深因数也 会相应减小。但是凸、凹模的圆角半径也不易过大，过大的圆角半径，就会减少板料与凸模和凹模端面的接触面积及压边圈的压料面积，板料悬空面积增大，容易产生失稳起皱。 考虑到实际采用的拉深系数均接近其极限值，故首次拉深凹模圆角半径 1 大 些 ， 可 按 公 式 0 . 8d （ ， 1( 0 . 6 0 . 9 )dn r 和1( 0 . 6 1)pn ，公式见 3计算各次拉深凸模和凹模的圆角半径并化整 ，分别为： 4.3 33. 凸凹模工作部分的尺寸和公差 由于工件要求内形尺寸，故拉深以凸模为基准，模具的制造公差按 配作法加工凸，凹模，用线切割机加工。 根 据 公 式 ： 0m i n( 0 . 4 ) 查 表 得 ： 0 . 0 3 , 0 . 0 50 . 7 4 0 . 7 4 0 . 6 2 0 . 6 21 0 2 0 3 0 4 07 8 . 4 , 5 8 . 0 8 , 4 5 . 8 8 3 9d d d d 按公式计算出各次凸模的尺寸为： 0 0 0 01 0 . 0 3 2 0 . 0 3 3 0 . 0 3 4 0 . 0 37 8 . 7 , 5 8 . 3 8 , 4 6 . 1 3 , 3 9 . 2 5 T Td m m d m m d m m d m m 间隙取在凹模上根据公式； 0()d Z 3=。 计算出各次拉深凹模的尺寸为： 0 . 0 2 0 . 0 2 0 . 0 2 0 . 0 21 2 0 3 0 4 008 1 . 1 , 6 0 . 5 8 , 4 8 . 3 3 , 4 1 . 2 5 A Ad m m d m m d m m d m m 13 落料时以凹模为基准设计：m a x 0() X ， D= 查表得： m i 0 2 5 0 . 5 0 . 1 0 . 0 1 6 ， ， ，0 . 0 2 5 0 . 0 2 500(1 1 7 . 0 2 0 . 5 0 . 8 7 ) 1 1 6 . 5 9 0 0m i n 0 . 0 1 6( ) 1 1 6 . 4 9 Z 具的总体结构设计 具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用落料拉深复合模完成落料和首次拉深，再通过拉深模完成以后各次拉深。 位方式的选择 因为该模具使用的是条料，所以导料使用导料销，送进步距控制采用挡料销。 料、出件方式的选择 模具采用弹性卸料板卸料，刚性打件。 向方式的选择 为了提高模具和质量，方便安装和调整，采 用后侧导柱的导向方式 。 要零部件的 设计 料凹模结构设计与标准化 整体式凹模如图 3于下模座上，由于下模座孔口较大因而使工作时承受弯曲力矩，若凹模高度 H 及模壁厚度 C 不足时，会使凹模产生较大变形，甚至破坏。但由于凹模受力复杂，凹模高度可按经验公式计算，即 凹模高度 H=模壁厚 C=()H 式中 B 不小于 1514 刃口至凹模外形边缘的距离； K=系数，取 模 高度： H= 按表取标准值 47模壁厚： C= 7=56模刃口尺寸如上 计算结果。 凹模由于采用整体式凹模，所以由外形落料凹模确定其凹模板厚度，其凹模刃口高度由表 得 h=6=20 上螺孔到凹模外缘的距离一般取（ d。 d 为螺孔的距离，由于凹模厚度为 17以根据表 2 查得螺孔选用 4螺钉固定在下模座。如图 2 15 图 2体式落料凹模结构 图 2钉位置 图 2模上的螺孔设计与选用 螺孔到凹模外缘的最小距离 =12mm 模上螺孔间距由表 得最小间距为 40大间距为 90 螺孔到销孔的距离一般取 b2d,所以 b 应大于 16. 16 根 据 上 述 方 法 确 定 凹 模 外 形 尺 寸 须 选 用 矩 形 凹 模 板 250 50 0 深凸模 拉深凸模的外形尺寸工作尺寸由前面的计算确定。它需要三个以上的螺纹孔，以便与下模座固定。拉深凸模上一般开有出气孔，这样会使卸件容易些，否则凸模与工件由于真空状态而无法卸件。其凸凹模结构及尺寸如图 3示，首次拉深凸模结构如图 3示。 图 2次拉深凸模 凹模（落料凸模、 拉深凹模 ） 内形尺寸 由拉深凸模，外形尺寸由落料凹模尺寸采用配做法加工 ；拉深凹模需要有三个以上的螺钉与上模座固定，还需 要两个与上模座同时加工的销钉孔。 其结构如图 2。 17 图 2凹模 边圈 在拉深工序中，为保证拉深件的表面质量，防止拉深过程中材料的起皱，常采用压边圈用合适的压边力使毛坯的变形区部分被压在凹模平面上，并使毛坯从压边圈与凹模平面之间的缝隙中通过，从而制止毛坯的起皱现象。 压边圈的内形与拉深凸模间隙配合，外形套有半成品制件。一般与顶料杆 (三根以上 )、橡皮等构成弹性卸料系统。 定凸模的通气孔 表 4得凸模的通气孔直径为 1=2=3=4=5般均布 4 7 个通气孔。 件 块 一般与打料杆联合使用，属于刚性卸件装置，靠两者的自重把工件打 18 出来。打料块与拉深凹模间隙配合。 图 2件块 用模架、确定闭合高度及总体尺寸 由于拉深凹模外形尺寸不大，首次拉深落料复合模和以后各次拉深模，都选用后侧导柱模架。再按其标准选择具体结构尺寸见表 3 表 3拉深复合模 模 架 规 格 选 用 名称 尺寸 材料 热处理 上模座 25025040 50 下模座 25025063 导柱 45230、 50230 20 渗碳 58 62 导套 4512548 、5012548 20 渗碳 58 62 模柄标记： 0 打杆长度比模柄高出 5 10 ； 垫板厚度： 12 凸模固定板厚度： 32 凸凹模固定板厚度： 21 ； 卸料板厚度： 14 卸料板上弹簧预留沉孔： 6 19 压边圈为 度为 10 模具的闭合高度 H 闭 =H 上 +H 凸 +H 凸凹 +2H 垫 +H 下 =40+64+50+24+63=241具总装图 由以上设计，可得到模具的总装图如图 2工作过程是：模具在工作时，将前一道工序拉深后所得的半成品坯件套在压边圈上。凹模装在上模，凸模装在下模。待凹模随上模下降时，首先将坯件压住，然后坯件和压边圈同时向下推，凸模逐渐露出压边圈，而将坯料上端一部分材料压入凹模内，使坯件在凸、凹模作用下，产生塑性变形而制成所要求的零件。 当凹模随上模回升时，零件制品在打料块及打料杆的作用下，将其从凹模内推出。而压边圈在缓冲器系统作用下又回到原位，准备下一次拉深。 图 2料拉深复合模总装图 压设 备的选 定 压力机的工作行程需要考虑工件的成形和方便取件，因此，工作行程 根据拉深力的计算结果和工件的高度，选择压力机： 20 由于拉深力很大 ,所以首次拉深 选 选择第二次拉深、第三次拉深所用压力机 ,分别为第二次拉深： 三次拉深： 压模具零件加工工艺的编制 模加工工艺过程 如表 6示 表 6落料模加工工艺过程 21 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 将毛坯锻成 252252472 热处 理 退火 3 铣 铣六面 ,厚度留单边磨量 床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸 ,磨侧基面保证互相垂直 平面磨 床 5 钳工 划各型孔 ,螺孔 ,销孔位置划漏孔轮廓线 6 钳工 加工好凸模 ,配作冲孔凹模达要求 7 铣 铣漏料孔达要求 铣床 8 钳工 钻铰 410 ,钻攻 4床 9 热处 理 淬火 ,回火 ,保证 4 10 平磨 磨厚度及基面见光 平面磨 床 11 线切 割 按图切割各型孔 ,留 边研量 线切割 机床 12 钳工 研光各型孔达要求 13 检验 22 模加工工艺过程 如表 6示 表 6落料凸凹模加工工艺过程 工序 工序 工序内容 设备 23 号 名称 1 备料 将毛坯锻成 120552 热处 理 退火 3 铣 铣面 ,厚度留单边磨量 床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸 ,磨侧基面保证互相垂直 平面磨 床 5 钳工 划刃口轮廓尺寸及孔位置尺寸 6 钳工 加工 好凹模 ,配作落料凸模达要求 7 线切 割 按图切割各型孔 ,留 边研量 线切割 机床 8 热处 理 淬火 ,回火 ,保证 4 9 钳工 磨各配合面达要求 10 检验 表 6深凸模加工工艺过程 工序 工序 工序内容 设备 24 号 名称 1 备料 备料 80802 热处 理 退火 3 车外 圆 车外圆达配合尺寸 车床 4 车工作尺寸 车工作尺寸达要求 车床 5 倒角 倒角达要求 车床 6 钳工 抛光达表面要求 7 热处 理 淬火 ,回火 ,保证 2 8 钳工 磨平上下表面达要求 9 检验 . 3 汽瓶 缩口 模 的 设计 要的工艺计算 25 口力 ，初选压力机 已知凹模与工件的摩擦因数 =b=430缩口力 F 按式 (5 1 计算 ： F=K 1） （ 1+（ 1/ =81430（ 18） （ 1+1/= 文 献 4 开 式 可 倾 压 力 机 参 数 初 选 压 力 机 型 号 为 14348 和14353，见表一。 表一 所选择压力机的相关参数 具总体结构设计 具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用 缩口 模完成 缩口成形工艺。 位方式的选择 因为该模具使用的 外支撑块和垫块定位。 料、出件方式的选择 模具采用刚性 推件块卸料。 向方式的选择 为了提高模具和质量，方便安装和调整，采用后侧导柱的导向方式 。 26 要零部件的设计 口凹模结构 设计 凹模采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合 图 3体式凹模的结构及尺寸 整体式凹模如图 3 于上座上，由于是缩口模，工件对凹模有很大的张力。若凹模高度 H 及模壁厚度 C 不足时，会使凹模产生较大变形，甚至破裂。但由于凹模受力复杂，凹模高度可按经验公式计算，即 凹模高度 H=模壁厚 C=()H 式中 B 凹模孔的最大宽度， 但 B 不小于 15刃口至凹模外形边缘的距离； K=系数，取 模高度 H=0=12取 15 ，据需要选 H=25 27 凹模壁厚 C= 5=30 凹模的长度选取要考虑以下因素： a)保证有足够的刚度和强度。 b)有足够空间安装顶出器并使其运动灵活。 选取凹模边界为 125 125模材料选用 造，热处理硬度为 58 62 凹 模 上 螺 孔 到 凹 模 外 缘 的 距 离 一 般 取 （ d ； 图 3模上的螺孔设计与选用 d 为螺孔的距离，由于凹模厚度为 25以根据表 2 查得螺孔选用 4螺钉固定在上模座。故选用如图 8： 螺孔到凹模外缘的最小距离 =12mm 9模上螺孔间距由表 得最小间距为 40大间距为 90 螺孔到销孔的距离一般取 b2d， 所以 b 应大于 16。 缩口模采用外支撑式一次成形，。使用标准下弹顶器，采用后侧导柱模架，导柱导套加长 160考虑 模具闭合高度 225 可顷压力机 400支撑块设计 28 图 3支撑块 通过外支撑块来固定和定位缩口件。高度 105形直径 0过推杆推动其移动来缩短开模行程。 料装置的设计与标准化 该模具采用刚性顶出器压力机的力作用在打杆上，打杆作用顶出器推出工件。顶 出器的结构和尺寸如图 3示。 推出器：材料 45 钢 硬度 4348 3出器 29 柄 模柄标记： 00 柄与上模座的联接采用压入式的结构如图 3。 图 3入式的模柄 杆 材料 硬度 4852查模具设计大全可知模柄直径 40 取打杆直径为 11 打杆长度应比模柄高出 510 ，结构尺寸如图 3： 图 3杆 准模架的选用 30 由凹模周界可以选取标准模架。 凹模周界 125=125合高度 25 材料为 0I 级精度的后侧导柱模架。如图 3。 图 3 后侧模架 导柱标记： 221600 22160 0 导套标记： 226560 0 2270600 上模座标记： 125125320 下模座 标记： 1251254090 模具闭和高度： H 模 =32+25+60+68+40=225 接件选用与标准化 本模具采用螺钉固定，销钉定位。具体讲 内六角螺钉标记： 35 钢 5 5 螺钉标记： 35 钢 0 76 圆柱销钉标记： 35 钢 665 19 86 具总装图 31 该缩口模采用外正撑结构其模具结构图如图 9 示 图 9 缩口模总 结构 压设备的选定 前面已经初选了压力机，模座外形尺寸 125125合高度 225文献 4中， 14353 型压力机工作台尺寸为 630450最大闭合高度为 280杆调节长度为 56模柄孔尺寸也于本副模具所选模柄尺寸相符。 32 缩口 凹 模加工工艺 卡 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 将毛坯锻成 1353552 热处 理 退火 3 铣 铣六面 ,互为直角，厚度留单边磨量 床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸 ,磨侧 基面保证互相垂直 平面磨 床 5 钳工 画出各孔位置线 6 钳工 划各型孔 ,螺孔 ,销孔位置划漏孔轮廓线及穿丝孔线 7 铣 铣漏料孔达要求 铣床 8 钳工 钻铰 46 ,钻攻 4床 9 热处 理 淬火 ,回火 ,保证 2 10 磨平 面 磨厚度及基面见光 平面磨 床 11 线切 割 按图切割各型孔 ,留 边研量 线切割 机床 12 钳工 研光各型孔达要求 33 13 检验 34 结 束 语 深圆筒件属于简单拉深件，分析其 工艺性，并确定工艺方案。根据计算确定本制件是多次拉深成的，然后相应选取各次拉深时的压力机。本设计主要是最后一次拉深模具设计，需要计算拉深时的间隙、工作零件的圆角半径、尺寸和公差，并且还需要确定模具的总体尺寸和模具零件的结构，然后根据上面的设计绘出模具的总装图。 由于在零件制造前进行了预测，分析了制件在生产过程中可能出现的缺陷，采取了相应的工艺措施。因此，模具在生产零件的时候才可以减少废品的产生。 深圆筒件的形状结构较为简单，但是高度太高不适合选用标准模架。要保证零件的顺利加工和取件，必须有足够的高度 ，因此需要改变导柱、导套的长度，以达到要求。模具工作零件的结构也较为简单，它可以相应的简化了模具结构。便以以后的操作、调整和维护。深圆筒模具的设计，是理论知识与实践有机的结合，更加系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。也使我认识到，要想做为一名合理的模具设计人员，必须要有扎实的专业基础，并不断学习新知识新技术