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河南機(jī)電高等專科學(xué)校
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表
學(xué)生姓名
任盤根
學(xué) 號
111304322
指導(dǎo)教師
韓艷艷
選題情況
課題名稱
端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)
難易程度
偏難
適中
偏易
工作量
較大
合理
較小
符合規(guī)范化的要求
任務(wù)書
有
無
開題報(bào)告
有
無
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況
好
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計(jì)劃進(jìn)行
慢
中期工作匯報(bào)及解答問題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績評定:
所在專業(yè)意見:
負(fù)責(zé)人:
2009年4 月 10日
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
系 部: 材料工程系
專 業(yè): 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué)生姓名: 任盤根 學(xué) 號: 111304322
設(shè)計(jì)題目: 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)
起 迄 日 期:2013年11月2日-2014年 4月13日
指 導(dǎo) 教 師: 韓艷艷
2013年 11月 2日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)任 務(wù) 書
1.本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的:
該課題來源于工廠實(shí)際生產(chǎn)。
在完成該課題之后,應(yīng)對沖裁工藝生產(chǎn)較為熟悉,能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊的使用,能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制,能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。
2.本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等):
(1)了解目前國內(nèi)外沖裁模具的發(fā)展現(xiàn)狀;
(2)沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析;
(3)板體沖孔落料模設(shè)計(jì),并編寫設(shè)計(jì)說明書一份;
(4)繪制模具總裝圖一張,并畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖;
(5)編制主要零件加工工藝過程卡。
零件名稱:端蓋
材料:LY12
厚度:0.6mm
生產(chǎn)批量:大批量
所在專業(yè)審查意見:
負(fù)責(zé)人:
年 月 日
系部意見:
系領(lǐng)導(dǎo):
年 月 日
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目:端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)
系 部材料工程系
專 業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造
班 級 模具113
學(xué)生姓名 任盤根
學(xué) 號 111304322
指導(dǎo)教師 韓艷艷
2014年 4 月 16日
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號
零 件 名 稱
00-06
落料凹模
工序號
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料(110mm×90mm×12mm)
鋸床
直尺
02
粗銑六面(104mm×84mm×10mm)
銑床
虎鉗
標(biāo)準(zhǔn)
面銑刀
游標(biāo)卡尺
03
磨削(101mm×81mm×9mm)
磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標(biāo)卡尺
04
鉗工(鉆孔,攻絲)
鉆床
虎鉗
鉆頭、鉸刀、攻絲刀
高度尺、游標(biāo)卡尺
05
熱處理(淬火、回火60-62HRC)
電熱爐
火鉗
06
磨削(100.05mmx80.05mmx8.05mm)
磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標(biāo)卡尺
07
鉗工(研磨)
研磨工具
游標(biāo)卡尺
編制 校對 審核 批準(zhǔn)
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號
零 件 名 稱
00-03
上墊板
工序號
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料(110mm×90mm×15mm)
鋸床
直尺
02
粗銑六面(104mm×84mm×12mm)
銑床
虎鉗
標(biāo)準(zhǔn)
面銑刀
游標(biāo)卡尺
03
磨削(101mm×81mm×11mm)
磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標(biāo)卡尺
04
鉗工(鉆孔)
鉆床
虎鉗
鉆頭、鉸刀
高度尺、游標(biāo)卡尺
05
熱處理(淬火、回火36-42HRC)
電熱爐
火鉗
06
磨削(100.05mmx80.05mmx10.05mm)
磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標(biāo)卡尺
07
鉗工(研磨)
研磨工具
游標(biāo)卡尺
編制 校對 審核 批準(zhǔn)
目 錄
1緒論 1
1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1
1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1
1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 3
1.1.3國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3
1.2 拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面 4
1.2.1 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 5
2 沖壓件的工藝分析 7
2.1 引言 7
2.2拉深件工藝分析 7
3 確定工藝方案 8
4 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 9
4. 1 拉深毛坯尺寸 9
4.2 確定拉深次數(shù) 10
4.3確定是否用壓邊圈及類型 11
4.4排樣方式的確定 11
5 沖壓力計(jì)算及壓力機(jī)的選用 12
5.1落料力的計(jì)算 12
5.2拉深力的計(jì)算 13
5.3 壓邊力的計(jì)算 13
5.4 壓力機(jī)的選用 14
6 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 15
6.1 模具工作部分的工藝計(jì)算 15
6.1.1 凸凹模的設(shè)計(jì)與計(jì)算 15
6.1.2卸料橡膠的設(shè)計(jì)與計(jì)算 16
6.1.3選用模架、確定閉合高度及總體尺寸 18
6.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
6.2.1 拉深凸模 19
6.2.2 凸凹模 20
6.2.3上墊板 20
6.2.4 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 21
6.2.5 其他零件 21
6.3 模具總裝圖 23
7 總結(jié) 25
致 謝 26
參考文獻(xiàn) 27
端蓋沖壓成形工藝及其模具設(shè)計(jì)
1緒論
隨著我國改革開放步伐的進(jìn)一步加快,中國正逐步成為全球制造業(yè)的基地,特別是加入WTO后,作為制造業(yè)基礎(chǔ)的模具行業(yè)近年來得到了迅速發(fā)展。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備,在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中,60%—80%的零部件都依靠模具成型。國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè),即機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑,都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。模具生產(chǎn)水平的高低,己成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。因此,我國要從一個(gè)制造業(yè)大國發(fā)展成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國,必須要振興和發(fā)展我國的模具工業(yè),提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平。目前,我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈跊_壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距,導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。
1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀
我國模具近年來發(fā)展很快,目前,我國制造業(yè)的資源已突破了企業(yè)——社會(huì)——國家的界線,制造業(yè)的國際化已是一個(gè)客觀事實(shí)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2010年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬多家,從業(yè)人員約50多萬人,2011年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭,模具企業(yè)總體上訂單充足,任務(wù)飽滿,2011年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億?美元,出口模具4.91億美元,分別比2010年增長18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1,進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元,為凈進(jìn)口量較大的國家。
在2萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中,有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中,產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家,中型企業(yè)幾十家,其余都是小型企業(yè)。?近年來,?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快,主要表現(xiàn)為:
1
大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品;專業(yè)模具廠數(shù)量增加,能力提高較快;"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速;國企股份制改造步伐加快等。
雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:
第一,體制不順,基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用,私營企業(yè)近年來發(fā)展較快,國企改革也在進(jìn)行之中,但總體來看,體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì),再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,因此,行業(yè)發(fā)展還不盡如人意,特別是總體水平和高新技術(shù)方面。
第二,開發(fā)能力較差,經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平較低,且不重視產(chǎn)品開發(fā),在市場中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元,國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15~20萬美元,有的高達(dá)25~30萬美元,與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理,真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。
第三,工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低.雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備,但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多,特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因,引進(jìn)設(shè)備不配套,設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍,設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低,帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。
第四,專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差. 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響,許多模具企業(yè)觀念落后,模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低,專業(yè)化分工不細(xì),商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具,商品模具只占45%左右,其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù),與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低,標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響,對模具制造周期影響尤甚。
第五,模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后.模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本,國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比,無
1
論是質(zhì)量還是品種規(guī)格,都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差,也直接影響模具水平的提高。
1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢
巨大的市場需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展,但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距,尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年,中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:????
(1) 模具日趨大型化;???
(2)在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù);??
(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng);???
(4)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù);?
(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率;???
(6)發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù);???
(7)模具的精度將越來越高;?
(8)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化;??
(9)研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程;??
(10)開發(fā)新的成形工藝和模具。
1.1.3國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性,是其他加工制造方法所無法替代的。近幾年,全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,世界模具市場年交易總額為600~650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。?
國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上;國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2011年中國模協(xié)在德國訪問時(shí),從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)(VDMA)工模具協(xié)會(huì)了解到,德國有模具企業(yè)約5000家。2010年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中(VDMA)會(huì)員模具企業(yè)有90家,這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%,可見其規(guī)模效益。
隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展,國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級鉗工及企業(yè)管理人才,他們的技術(shù)水平比較高.故人均產(chǎn)值也較高.我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右,而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15~20萬美元,有的達(dá)到 25~30萬美元。
國外先進(jìn)國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上,而我國才達(dá)到45%.
1.2 拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面
拉深是沖壓基本工序之一,它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下,將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。拉深不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件,還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件,但是,加工出來的制件的精度都很底。一般情況下,拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級以下,不宜高于IT11級。
本設(shè)計(jì)為簡單的拉深件,形狀比較規(guī)則,但底部圓角存在較高的工藝性問題,直邊區(qū)的變形不是簡單的彎曲, 應(yīng)力分布不均,可以利用塑性加工理論進(jìn)行定性分析。因此,只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究,才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法,才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸,解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題,從而,進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。其工作過程較簡單就一個(gè)低方形拉深和下部的低桶形件拉深,根據(jù)工藝分析及計(jì)算確定它能一次拉深成功。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架。為了保證制件的尺寸精度,設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差,應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。
其上部方行件是最典型的盒形拉深件,根據(jù)盒形件能否一次拉深成形將其分兩類:低盒形件與高盒形件。盒形件在拉深時(shí)由于其幾何形狀的非回轉(zhuǎn)特性,變形沿變形區(qū)周邊的分布是不均的,直邊區(qū)變形小,圓角區(qū)變形大,而且變形是非常的復(fù)雜的。通過網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)的分析得出拉深方形的一些變形特點(diǎn):1.直邊區(qū)的變形不是簡單的彎曲,橫向受壓縮,縱向受拉深,越靠近圓角區(qū)變形越大,另外橫向壓縮變形要比相應(yīng)圓筒形件小。2.應(yīng)力分布不均,特別是徑向拉應(yīng)力的分布很不均勻,中間最大,向兩側(cè)直邊區(qū)減小。方形件拉深時(shí)同樣存在起皺和裂問題,且發(fā)生在圓角區(qū)。在直邊區(qū)還有一個(gè)特殊的工藝問題,即所謂“直邊緩松”現(xiàn)象,這是由于拉深過程中圓角區(qū)材料從橫向擠向徑向直邊,使直邊區(qū)材料沿橫向顯得偏多,造成工件的剛性不好,嚴(yán)重時(shí)可造成工件的形狀不規(guī)則,出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。這是方形件拉深的特殊質(zhì)量問題,應(yīng)該引起注意的。
1.2.1 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路
1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)書,收集有關(guān)資料
在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,擬定設(shè)計(jì)任務(wù)——方形件拉深以及設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃,并仔細(xì)閱讀《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》教材,了解本設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求和步驟,以及查閱有關(guān)模具圖冊、設(shè)計(jì)手冊等資料;了解本設(shè)計(jì)零件的用途、結(jié)構(gòu)、性能,在整個(gè)產(chǎn)品中的裝配關(guān)系、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量,采用的沖壓設(shè)備型號和規(guī)格,模具零件的制造加工工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等情況。
2、工藝分析及工藝方案的制定
經(jīng)分析制件的技術(shù)要求,結(jié)構(gòu)工藝性及經(jīng)濟(jì)性都符合工藝要求,確定總體工藝方案,填寫工藝卡。
3、工藝計(jì)算及設(shè)計(jì)
(1)排樣及材料利用率計(jì)算
(2)刃口尺寸的計(jì)算
(3)沖壓的計(jì)算,壓力中心的確定,沖壓設(shè)備的初選,根據(jù)排樣圖和所選的模具結(jié)構(gòu)形式,可以方便計(jì)算出所需總壓力。待模具總設(shè)計(jì)好后,校核設(shè)備裝模尺寸,最終確定設(shè)備型號及工藝參數(shù)。
4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)確定凹模尺寸 先計(jì)算出凹模的厚度,再根據(jù)厚度確定凹模周界尺寸,在此需要考慮的三個(gè)問題:第一,要考慮凹模上的螺孔、銷孔的布置;第二,壓力中心一般與凹模的幾何中心重合;第三,凹模外形尺寸盡量按國家標(biāo)準(zhǔn)選取。
(2)選擇模架并確定其他沖模零件的主要參數(shù) 根據(jù)凹模周界尺寸大小,從《冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)》中確定模架規(guī)格及主要沖模零件的規(guī)格參數(shù)。
(3)畫沖模裝配圖 裝配圖上零件較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,為準(zhǔn)確、迅速地完成畫圖工作,必須掌握正確的畫法。
(4)畫沖模零件圖
(5)編寫技術(shù)文件 技術(shù)文件包括:說明書、沖壓工藝卡和機(jī)械加工工藝過程卡。
2 沖壓件的工藝分析
2.1 引言
設(shè)計(jì)的目的是在于鞏固所學(xué)的理論知識,熟悉了解有關(guān)資料,樹立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)實(shí)際工作能力,通過沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在沖壓工藝性分析,沖壓工藝方案論證,沖壓工藝計(jì)算,沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到依次綜合訓(xùn)練。
本設(shè)計(jì)題目為低上盒下圓形件拉深模,但對做畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)生有一定的設(shè)計(jì)意義,它概括了拉深零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向。通過對該零件模具的設(shè)計(jì),進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。
拉深件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量其設(shè)計(jì)是否合理,一般地講,在滿足工件的使用要求條件下,能以最簡單的最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來。
2.2拉深件工藝分析
原始資料:如圖1所示
材 料:LY12
厚 度: 0.6mm
圖1 制件圖
由零件結(jié)構(gòu)可知:此工件為無凸緣上方下圓形工件,沒有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求,可采用拉深工序加工。工件底部圓角半徑r=3mm,大于三倍的壁厚尺寸,滿足首次拉深工藝要求,因此不需在拉深工序(拉深工序底部圓角半徑r=0.5mm)后須增加一道整形工序以滿足制件尺寸上質(zhì)量要求。內(nèi)形尺寸為32mm的公差等級為IT13級,滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃壍囊蟆?
用于拉深的材料的一般具有較好的塑性、低的屈強(qiáng)比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。LY12是較普遍的材料,價(jià)格便宜,資源豐富,厚度為0.6mm。
3 確定工藝方案
由制件工藝性分析可知,制件上部為一個(gè)方形拉深件下部為一個(gè)筒形件。經(jīng)制件的工藝性分析,由沖裁工藝可知,該制件可能包括落料、拉深工序,可以有以下二種工藝方案:
方案一:先落料,再拉深。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二:落料和拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案一、雖然模具結(jié)構(gòu)簡單,但需兩道工序兩副模具,制件要多次定位,比較麻煩,而且加工尺寸積累誤差較大,模具制造成本偏高生產(chǎn)率低,不能滿足大批量生產(chǎn)要求。
方案二、只需一副模具,工件的精度及生產(chǎn)效率都較高,工件平整,對稱度及位置誤差小,不會(huì)有累計(jì)誤差,模具制造成本低且能滿足大批量生產(chǎn)要求。
綜合以上考慮方案二為最佳。
4 主要工藝參數(shù)的計(jì)算
拉深件的工藝計(jì)算是拉深工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié),其主要的內(nèi)容包括計(jì)算毛坯、決定拉深次數(shù)及確定壓邊裝置等。
4. 1 拉深毛坯尺寸
根據(jù)表面積相等原則,用解析法求該零件的毛坯。
1.確定修邊余量
在拉深的過程中,由于各種因素會(huì)使拉深的口部不齊。為了確保制件高度方向的尺寸精度,須進(jìn)行修邊,計(jì)算毛坯尺寸時(shí)須計(jì)入修邊余量。
2.計(jì)算拉深毛坯尺寸
因?yàn)榘搴駎小于1mm,故可直接用工件圖所注尺寸計(jì)算。
(1)計(jì)算下部筒形部分毛坯
由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)一書中式4.5計(jì)算可得,
(2)盒形彎曲部分的展開長度L
由r角/B=3/32=0.094,工件的相對高度H/r=2.2/3=0.73,由式3.2 計(jì)算展開長度為
式中,
H———拉深件高度(mm),
R底———底部圓角半徑(mm),
r角———轉(zhuǎn)角圓角半徑(mm).
即 L=2.2+0.57×0.5=2.485mm
(3)圓角部分展開的圓弧半徑R
由式
=
=4.57mm
圓角與直邊部分以圓弧過渡。
由以上的計(jì)算可推算出整體毛坯為方形邊長取38mm。
4.2 確定拉深次數(shù)
利用筒形件相對高度進(jìn)行判斷, h/d=5.2/26=0.2<0.6和盒形件H/B=2.2/32=0.069<0.3B
可知工件可一次拉成
4.3確定是否用壓邊圈及類型
在拉深過程中工件易發(fā)生起皺現(xiàn)象,制件在成形過程中,凸緣的起皺現(xiàn)象主要取決于毛坯的相對厚度、變形程度和凹模的幾何形狀等。為了解決這個(gè)問題,生產(chǎn)實(shí)際中主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。常用的壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓料裝置兩種。是否采用壓料裝置主要看拉深過程中是否可能發(fā)生起皺現(xiàn)象,可根據(jù)坯料相對厚度來確定,相對厚度t/D×100=0.6/38×100=1.58,查表得,當(dāng)1.5
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