关 键 词：

全套16张CAD图纸+文档 0043 壳体 冲压 工艺 模具设计 全套 16 CAD 图纸 文档

资源描述：

喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有，，下载后全都有,,请放心下载，原稿可自行编辑修改【QQ：1304139763 可咨询交流】===================== 喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有，，下载后全都有,,请放心下载，原稿可自行编辑修改【QQ：414951605 可咨询交流】=====================

内容简介：

河南机电高等专科学校毕业设计说明书插图清单图1 工件图2图2 条料的排样7图3 拉深凸模13图4橡胶的选用14 壳体冲压工艺及模具设计 摘 要：本设计题目是壳体落料拉深复合模，体现了带窄凸缘筒形零件的设计要求、内容及方向，具有设计意义。通过对该模具的设计，复习了我的冲压模具设计的基础知识，为今后设计更复杂的冲压模具做好了铺垫。 本设计运用冲压工艺及模具设计的基础知识，首先分析了制件的形状及生产可行性，为合理选取冲压工艺方案做好准备；然后估算了落料毛坯的体积，便于排样；最后分析模具结构，确定模具的设计参数、设计要点及卸料装置的选取。本制件是带窄凸缘的筒形件，选择合适的压边力是极为重要的，它具体应在保证不起皱的前提下取最小值。卸料板在落料前兼起压料作用。 本复合模具先由凸凹摸与落料凹模进行落料工序，后由凸凹摸与拉深凸模进行反向拉深工序。模具结构属于正装式复合模，比较适宜本制件的成形。此外，在排样的工作中力求板材利用率达到较高的水平。关键词：落料拉深复合模 反拉深 拉深间隙 窄凸缘筒形件 The Pressing Process and Die Design for the Shell ABSTRACT： The topic of the design is a shield produced by compound blanking and drawing dies, it is according to the requirements 、the contents、also the directions of cylindrical part which has a narrow flange. And it is of great significance. Throughing the die design of this part, my foundation knowledge of die design was enriched a lot. It will be helpful for my laters die-designing which are more difficult, in addition, I have gain countless experience .The design using blanking technique and foundation knowledge of die design, first by analysising the shape of the part and feasibility of producing. All have done are making preparation for reasonable selection of blanking technique scheme . Then calculated the volume of the blank flat,so it is simple for layout designing. Finally anlysised the die structure,confirmed the die designing parameter 、designing essences and selecting tripper.This part is a cylindrical part with a narrow flange, so tomake a suitable pressure-pad-force is very important. After make sure it will not wrinkle, it should be selected a minimum. The stripper also is act as a pressure-pad. First the compound die and blanking die doing the blanking process, then the compound die and the drawing punch doing the reverse drawing process, the structure is belonging to the simple compound die .It is quite suitable for this part s forming. Furthermore, during the layout-design I try my best to make the sheet-utilization at a rather hign level.Keywords: compound blanking and drawing dies reverse drawing drawing clearance narrow flange tubular机械加工工艺过程卡1机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号2产品名称壳体落料拉深复合模零（部）件名称落料凹模共（1）第（1）页材料牌号T10毛坯种类棒料毛坯外型尺寸600x210每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件05下料锯割下料600210下料车间锯床0.510车端面模具车间车床20.15磨磨平面模具车间磨床1020划线模具车间525钳工钻螺孔及销孔模具车间630热处理淬火，回火6064HRC。热处理车间235磨内孔模具车间磨床1540平磨磨上下面，基准面，对90模具车间磨床645钳工装配模具车间20设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号机械加工工艺过程卡2机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号8产品名称垫片落料拉深复合模零（部）件名称拉深凸模共（1）第（1）页材料牌号T10A毛坯种类棒料毛坯外型尺寸300x255每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件05下料锯割下料300255下料车间锯床0.510车端面模具车间车床20.15磨磨平面模具车间磨床1020划线模具车间525钳工钻螺孔及销孔模具车间630热处理淬火，回火6064HRC。热处理车间235线切割模具车间线切割1540平磨磨上下面，基准面，对90模具车间磨床645钳工装配模具车间20设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号目 录1绪论12 壳体的落料拉深工序的冲压工艺分析22.1落料拉深件工艺分析22.2 冲压工艺方案的确定22.3模具结构形式的选择与确定32.4拉深工艺计算和工艺方案42.5 压力、压力中心计算及压力机的选用52.6排样设计73 模具的结构设计103.1模具工作部分的计算103. 2 模具零件的结构设计133.3 模具总装图19结束语28致谢29参考文献301 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型工艺、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。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，6080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。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。有凸缘圆筒形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。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,改变导柱和导套的高度的同时,还要注意保证导柱和导套的强度. 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。2 壳体的落料拉深工序的冲压工艺分析2.1落料拉深件工艺分析原始资料：如下图示 材料：08F 厚度：1.5mm 批量：中批量 技术要求：一般公差，线性尺寸的未注公差按GB/T1804 图1 t图示零件材料为08钢板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。外形落料的工艺性：该带凸缘筒形件属于中等尺寸零件，料厚1.5mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。拉深的工艺性：观察零件图可知尺寸精度要求一般，属于带凸缘拉深。此工件为带窄凸缘圆筒形工件，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，可采用落料拉深工序加工。工件底部圆角半径r7.5mm,外形尺寸为220mm， 220mm的公差等级为IT12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。由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。2.2冲压工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，再拉深。采用单工序模生产方案二：落料拉深复合模冲压。采用复合模生产。方案三：拉深采用级进模生产。表一 简单模、复合模、级进模比较类型因素生产批量尺寸精度形状大小制造安装成本安全性复合模中大批量高中小型高差级进模中大批量较高中小型较高较好简单模小批量低无要求低较好 采用方案一模具结构简单，但需两道工序两套模具，生产效率低，工件的累计误差大，操作不方便，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二只需一副模具生产效率高，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。方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳。2.3模具结构形式的选择与确定1）工作零件安装结构：本零件的冲压包括落料和拉深两个工序，为方便落料件和拉深件的落下，采用正装结构，即凸凹模安排在上模。2）送料方式：是中小批量生产，采用手动送料方式，能简化模具结构，更能节约成本。3）定位装置：本工件在拉深复合模中尺寸是相对较大的，又是批量生产，落料时采用挡料销定位，送料时废料孔与固定挡料销作为粗定距。 4）导向方式：为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于采用了手工送料方式，为了提高开敞性便于送料，且其工件较大，采用中间导柱模架可承受较大的冲压力。5）卸料方式：本模具采用正装结构，落料件的废料靠刚性卸料板从凸凹模上刮下，筒形拉深件靠上模回程时打杆和推件块的共同作用把其从凸凹模中顶出。 2.4拉深工艺计算和工艺方案本制件的工艺计算属于相对简单的。其主要的内容包括计算毛坯直径、确定拉深次数及相关尺寸等。2.4.1 工艺方案的确定 根据制件的工艺分析,知道制件是相对简单的带凸缘圆筒形拉深件。所以它的工序只有一个：拉深。2.4.2计算毛坯尺寸查冲压手册表4-5选取修边余量=6mm.查冲压手册表4-7拉深件毛坯直径计算公式P187页序号20则可按下面的公式计算：当rr1时D=d1+6.28rd1+8r+4d2h1+6.28r1d2+4.56r1+d4-d3d1=208 r=6.75 d2=221.5 h1=63 r1=2.25 d3=226d4=280代入数据后得D373mm2.4.3 拉深次数的确定采用查表法。根据t/D100=1.5/373100=0.4和工件相对高度h/d=72/221.50.325，查冲压手册表4-20得h1/d1=0.48。因0.3250.48，且总拉深系数mt=d/D=221.5/3730.5940.54(极限拉深系数值)故可以一次拉深成形。d凸/d=280/221.51.264200mm时,拉深凹模圆角半径应按下式确定:r凹min=0.039d+2(mm) d为凹模内径=226mm采用合适的R凸、R凹与凸凹模间隙Z可以减小拉深系数。 采用过小的R凸、R凹和Z会使拉深过程中摩擦阻力与弯曲阻力增加，危险断面的变薄加剧，而过大的R凸、R凹和Z则会减小有效的压边面积，使板料的悬空部分增加，易于使板料失稳起皱，所以对拉深都不利。且为了制造方便，综上考虑取r凹=11mm2.5压力、压力中心计算及压力机的选用因为本制件是轴对称零件，所以不用计算压力中心。2.5.1 压力计算本制件拉深时需要采用压边圈。其拉深力的计算公式应该以生产中常用的经验公式进行计算： 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。其计算公式可按下式计算：落料拉深工序 落料力P=1.3Dt 查表可知式中=294MPa D=373 t=1.5mm则：P=1.33731.5294N671.5KN 卸料力Q=kP 查表可知式中k 0.04则：Q=0.04671.5KN27KN 拉深力F = d0 t k1b 查冲压手册表4-85可知 式中k10.82 b392 MPa则：F= 2231.50.82392N337KN 压边力 Q压边力= 查表可知式中q=2.5MPa则：Q压边力= 272.13KN确定压力机吨位: 这一工序的最大总压力F总=F落料+F卸料+F压边671.5KN+27KN+272.13KN970.6KN 选择压力机公称压力时需注意，当拉深工作行程较大，尤其落料拉深复合模时，应使工艺力曲线位于压力机滑块的许用压力曲线之下。而不能简单地按压力机公称压力大于工艺压力的原则去确定压力机的规格，否则可能发生压力机超载而损坏。 在实际生产中可以按下式来确定压力机的公称压力：Fg(1.61.8) FZ 则可得：Fg介于1553.01747.1之间2.5.2 压力机的选用 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：闭式压力机机身左右封闭，刚度好，多点压力机抗偏载能力强，综合考虑后，采用闭式双点压力机。且所需压力机的公称压力Fg介于1553.01747.1kn之间 故选用JB36-200B 表三JB36-200B所选择压力机的相关参数压力机型号JB36-200B公称压力（KN）2000公称压力行程（mm）13滑块行程（mm）400滑块行程次数（次/分钟）18最大装模高度（mm）600装模高度调节量（mm）250导轨间距离（mm）2430滑块底面前后尺寸（mm）1150工作台板左右尺寸（mm）2350工作台板前后尺寸（mm）12502.6 排样设计2.6.1 确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。排样合适恰当不仅可以降低成本，提高材料的利用率，而且可以提高生产效率。根据该零件的图形分析可知：筒形件是由落料件后续拉深成型的。其排样方安比较简单，容易确定，这里就采用直排的形式来确定落料的排样。其排样简图如下：图22.6.2 条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为a=2mm和a1=1.5mm。条料宽度的计算：B=D+ 2a, 代入数据计算得进距为377 mm。进距的计算：由s=D+ a1,代入数据计算得进距为374.5 mm。材料利用率的计算：根据一般的市场供应情况，原材料选用ALt=1200 mm1600 mm1.5 mm的冷轧薄钢板。纵向剪板条数：n1=3条余69mm每条落料个数：n2=4条余100.5mm落料工序板料利用率： = 代入数据 n13 n24 D=284mm得 =68.26%横向剪板条数：n1=4条余92mm每条落料个数：n2=3条余75mm落料工序板料利用率： = 代入数据 n14 n23 D=373mm得 =68.26%因此采用纵排或横排均可以。3 模具的结构设计3.1 模具工作部分的计算3.1.1 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：Z1/2=1.t=1.65mm3.1.2 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。3.1.3 模具工作部分的尺寸和公差0 落料件尺寸公差为373-0.89由表2-31公式进行计算：D凹=（D-x）+凹 +0.060=（373-0.50.89）0=372.56372.62（查表2-30 X=0.5 凹=+0.060）D凸=（D-x-2c）-凸 0 =（373-0.50.89-0.132）-0.04=372.38372.42凸=-0.040Cmin=0.066 Cmax=0.120查表2-23凹的绝对值与凸的绝对值之和=0.060+0.0402Cmax-2Cmin =0.24-0.1332 =0.108mm故上述计算是恰当的。 拉深前的毛坯取未注公差尺寸的极限偏差。由冲压手册表4-75公式计算： D凹=（d+0.4+2c）+凹 +0.12=（220+0.40.46+21.65）0=223.48223.60C=1.1t=1.65mm 凹=0.12 0 D凸=（d+0.4）-凸=（220+0.40.46+）-0.08= 220.10220.18凸=-0.083.1.4凸模部分的设计及长度计算由于工件的形状简单且对称，本模具为落料-拉深复合模，为了实现先落料后拉深，模具装配后，应使拉深凸模的端面应比落料凹模端面低。 凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，拉深凸模的L长度可按下式计算：L=H固+H凹-H低式中：H固凸模固定板的高度（50mm） H凹凹模的高度(210mm) H低装配后拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根据板厚太小，确定H低=5mm则：L =210mm+50mm-5mm=255mm该模具凸模因为高度较大，为了防止淬火变形，除了采用工作部分局部淬火（硬度5862HRC）外，材料用T10-A优质工具钢。3.1.5凸凹模的设计及长度计算外形落料凸模内形拉深凹模的凸凹模：其外形可用数控车床加工和外圆精磨，用四个M30的螺钉固定在垫板上，由于其内部的拉深凹模的形状，致使凸凹模的强度和刚度下降，这里也采用淬火变形小的CrWMn模具钢。为了加强强度和刚度，这里把凸凹模做成整体式的，不必再作凸凹模固定板。其长度可按下式计算： LH凹H卸H固H顶 其中：H凹凹模的高度(210mm) H卸固定卸料板的高度(50mm) H固凸凹模固定部分的长度(60mm) H顶顶件块的高度(80mm) 则：L210mm50mm60mm80mm240mm3.1.6 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸由于拉深凹模外形尺寸较大，为了工作过程稳定，选用中间导柱模架。再按其标准选择具体结构尺寸见表3-1。表3-1 模架规格选用名称尺寸材料热处理上模座60090HT200焖火下模座60090HT200焖火导柱A70h7550A75h755020渗碳HRC5862导套A70h7550A75h755020渗碳HRC5862 模具的闭合高度H闭=H上+H凹模+H凸凹模+H下（凸凹模刃面高度差+拉深件高度料厚）=90+210+240+90-（3+73.5-1.5）=555mm式中：H凹凹模厚度，H凹=210mm；H压压边圈的厚度，H压80mm； 由此可见模具的实际闭合高度远远大于所采用模架的最大闭合高度。查标准件的资料。结果发现模具的实际闭合高度还是远远大于其它标准的最大闭合高度。所以此制件不能采用标准模架。 为了节省加工时间，只有在模具标准模架的基础上进行修改。因为模具的封闭高度H应该介于压力机的最大封闭高度Hmax=600mm和最小封闭高度Hmin之间，一般取： Hmax-5mmHHmin+10mm由此可以看出，要想让制件顺利加工和从模具上取出，只有使模具有足够的封闭高度： HmaxH+5mm=555+5=560mm HminH-10mm=555-10=545mm要使模具具有足够的封闭高度，只有改变导柱和导套的高度：导柱：A70h7550 A75h7550 ； 导套：A70H718073 A75H718073为了使模座有足够的强度，上，下模座的厚度应该再增加一些。模具选用中间导柱标准模架，可承受较大的冲压力，为了防止装模时上模旋转180度装配，将模架中两对导柱与导套做成粗细不等。 导柱/mmL/mm为70550导柱/mmL/mm为75550 导套/mmLD为7018073导套/mmLD为7518073 H上模=90mm上模座厚度 H垫板=30mm下模座垫板厚度 H卸=50mm固定卸料板厚度 H凸模固定=35mm凸模固定板厚度 H下垫板=30mm下模垫板厚度 H下模=30mm下模座厚度 模具实际闭合高度：H闭= H上模+H垫+H凸凹模+H凹模+ H下垫板+ H下模- H入=90+30+240+210+30+30-75=555mm式中：H凸凹模=240mm凸凹模的高度 H凹模=210mm凹模的厚度 H入=75mm凸凹模进入落料凹模深度由此可见该模具实际闭合高度小于所选压力机的最大装模高度600m 所以可以使用。3.2 模具零件的结构设计3.2.1 拉深凹模 内、外形尺寸和厚度已由前面的计算确定；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。3.2.2 拉深凸模 图3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。查表，本凸模出气孔的直径为9.5mm3.2.3 压边圈在拉深工序中，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。3.2.4 导柱、导套 对于生产批量大、要求模具寿命高的模具，一般采用导柱、导套来保证上、下模的导向精度。导柱、导套在模具中主要起导向作用。导柱与导套之间采用间隙配合。根据冲压工序性质、冲压的精度及材料厚度等的不同，其配合间隙也稍微不同。因为本制件的厚度为3mm，所以采用H7/h6。3.2.5卸料弹簧的选择F卸=27KN拟选用12个弹簧，每个弹簧担负卸料力约为2250N。弹簧的工作压缩量h工=73.5+1.0+0.5=75.0mm式中a为落料凹模高出拉深凸模的距离， 取a=1mm b 为卸料板超出凸凹模刃口的距离，以保证卸料，取b=0.5mm查冲压手册表10-1选用弹簧为D2=95mm d=10mm h0=300mm hj=184mm Fj=2870N除去75mm的工作压缩量 h预= (hj Fj) F预=72mm 计算后且应满足如下条件:hj h工+ h预+ h修磨hj=18472+75+6=153mm 故所选弹簧是合适的.3.2.6橡胶的选择查教材表2.9.12拟采用圆筒形的橡胶d=30mm D=(d+1.27Fxyp)=73mm 图4此外 0.5（HOD）1.5 取HO=75mm 3.2.7推杆长度推杆长度模柄总长+凸凹模高度-推件块厚度=90+240-40=290mm3.2.8其他零件模具其他零件的选用见表五表五模具其他零件的选用序号名称数量材料规格/ mm热处理1卸料板145508508502上模座1HT20060090焖火3弹簧1265Mn10300954045HRC4挡料销345M302405螺钉1440M301804045HRC6上模固定板1Cr122804002207模柄套145260110渗碳5862HRC8打杆120806704045HRC9模柄1402202002605056HRC10推件块1452722704045HRC11凸凹模1CrWMn5002406062HRC12销钉12T10AM301803035HRC13退料板螺钉445M302403035HRC14导套2207018073渗碳5658HRC15导柱22070550渗碳5658HRC16下模座1HT20090670焖火17落料凹模1T10A600210渗碳5862HRC18销钉2245M3027019螺钉2445M3024020销钉32452015021螺钉3145M3018022螺钉4245M2015023夹板2456006004045HRC24推销4T8A401804550HRC25拉深凸模1T10A3002556062HRC26压边圈1T8A390805658HRC27下模固定板145600600404045HRC3.3 模具总装图由以上设计，可得到模具的总装图，其工作过程是：将条料沿挡料销送进，前端再由挡料销进行精定位，坯料放在落料凹模表面上，卸料板在此兼起压料作用，由凸凹模和落料凹模完成第一道落料工序，凸凹模继续下行，毛坯在凸凹模、拉深凸模以及压边圈共同作用下，被反向拉入