3100 鏈輪的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)1
3100 鏈輪的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)1,鏈輪,沖壓,工藝,模具設(shè)計(jì)
分 析 鏈 輪 的 沖 壓 工 藝 并 確 定 其 工 藝 分 析6第 1 章 分析鏈輪的沖壓工藝并確定其工藝方案1.沖 壓 件 的 工 藝 分 析圖 （ 1） 工 件 圖此 工 件 為 有 凸 緣 圓 筒 形 件 ， 要 求 外 形 尺 寸 沒 有 厚 度 不 變 的 要 求 ， 需 要 內(nèi) 翻邊 ， 工 件 形 狀 滿 足 拉 深 工 藝 要 求 ， 可 用 拉 深 翻 邊 復(fù) 合 成 型 。材 料 為 純 鋁 ， 料 厚 3mm， 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) ， 它 主 要 的 配 合 尺 寸 ￠180、 ￠120、 M64×1—7H 為 IT12 級(jí) 。 該 零 件 屬 于 典 型 的 有 凸 緣 圓 筒 形 拉 深件 ， 形 狀 簡 單 、 對(duì) 稱 。 采 用 3mm 厚 的 純 鋁 進(jìn) 行 沖 壓 ， 保 證 了 足 夠 的 強(qiáng) 度 和剛 度 ， 而 且 各 部 分 的 結(jié) 構(gòu) 也 比 較 合 理 ， 拉 深 工 藝 性 較 好 ， 該 拉 深 件 圓 角R=r≥ 2t， 因 此 取 R=r=6?？?有 兩 種 方 法 ： 一 種 可 以 采 用 階 梯 拉 深 成 型 。 另 一 種 可 采 用 拉 深 翻 邊 復(fù) 合成 型 。 這 兩 種 方 法 中 ， 第 一 種 ， 生 產(chǎn) 效 率 低 ， 費(fèi) 工 費(fèi) 料 ， 不 宜 采 用 。 第 二 種 ，采 用 拉 深 翻 邊 復(fù) 合 成 型 ， 生 產(chǎn) 效 率 高 且 省 料 ， 翻 邊 端 部 雖 不 如 以 上 好 ， 但 該零 件 高 度 40 未 注 公 差 尺 寸 ， 翻 邊 完 全 可 以 保 證 要 求 ， 所 以 采 用 第 二 種 方 法比 較 合 理 的 。2.工 藝 方 案 的 確 定河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書72.1 計(jì) 算 坯 料 尺 寸計(jì) 算 坯 料 前 要 確 定 翻 邊 前 的 工 序 件 尺 寸 ， 翻 邊 前 是 否 需 拉 成 階 梯 零 件 ？ 這要 核 算 翻 邊 前 的 變 形 程 度 ， M64×1-7H 處 的 高 度 尺 寸 為 ：H=40-18=22(mm)根 據(jù) 翻 邊 公 式 ， 翻 邊 的 高 度 H 為 ：H=D/2(1-K)+0.43r+0.72?經(jīng) 變 形 后 K=1-2/D(H-0.43r-0.72 )式 中 D=64mm r=6mm =3mm 代 入 上 式?K=1-0.539＝ 0.461即 翻 邊 高 度 H=22mm， 翻 邊 系 數(shù) K=0.461 由 此 可 得 翻 邊 前 孔 徑即 ： d=D×K=64×0.461=29.504(mm) d/ =29.504/3=9.835(mm)?查 表 5.3.1、 當(dāng) 采 用 圓 柱 形 凸 模 ， 用 沖 孔 模 沖 孔 時(shí) 、 【 K】 (極 限 翻 邊 系 數(shù) )=0.421.4 屬 于 寬 凸 緣 筒 形 件F/D×100=3/206×100?=1.456查 表 4.5.1 得 h /d =0.50─ 0.63 而 h/d=18/23=0.146<0.50─ 0.63. 1故 一 次 能 拉 深 成 形 。翻 邊 前 毛 坯 示 意 圖 ：河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書9120?29.504圖 （ 3） 翻 邊 前 毛 坯 示 意 圖2.3 沖 壓 工 藝 方 案 的 確 定根 據(jù) 上 面 的 分 析 計(jì) 算 ， 鏈 輪 需 要 的 工 序 是 拉 深 翻 邊 復(fù) 合 成 形 。總 上 ， 擬 訂 出 以 下 三 種 工 藝 方 案 ：方 案 一 ： 采 用 拉 深 翻 邊 復(fù) 合 沖 壓 ， 采 用 復(fù) 合 模 生 產(chǎn) 。方 案 二 ： 采 用 先 拉 深 再 翻 邊 連 續(xù) 沖 壓 的 級(jí) 進(jìn) 模 。方 案 三 ： 先 拉 深 后 翻 邊 單 工 序 模 生 產(chǎn) 。分 析 比 較 ， 方 案 二 生 產(chǎn) 效 率 低 ， 修 模 困 難 ， 安 全 性 能 不 好 。 方 案 三 ， 可 使模 具 結(jié) 構(gòu) 簡 單 但 需 要 兩 道 工 序 、 兩 幅 模 具 、 生 產(chǎn) 效 率 低 ， 難 以 滿 足 零 件 批 量生 產(chǎn) 。 而 方 案 一 模 具 結(jié) 構(gòu) 雖 復(fù) 雜 但 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 安 全 性 能 好 ， 特 別 適 合 此 工件 大 批 量 生 產(chǎn) 。 因 此 決 定 采 用 第 一 方 案 ， 在 拉 深 和 翻 邊 的 過 程 中 ， 沖 壓 行 程臨 近 鐘 了 時(shí) ， 模 具 才 對(duì) 零 件 產(chǎn) 生 剛 性 打 擊 而 起 到 整 形 作 用 ， 故 無 需 另 加 整 形工 序 。3.工 藝 計(jì) 算3.1 確 定 排 樣 、 裁 板 方 案由 于 工 件 的 毛 坯 是 環(huán) 形 半 成 品 毛 坯 ， 不 需 要 落 料 。 故 無 排 樣 和裁 板 。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書103.2 確 定 各 中 間 工 序 尺 寸3.2.1 拉 深拉 深 直 徑 為 d=123mm(中 線 尺 寸 )拉 深 時(shí) 凸 凹 模 圓 角 半 徑 ： 因 為 一 次 拉 深 就 能 成 形 故 ： R =r =6mm1拉 深 高 度 h=18+3=21mm3.3 計(jì) 算 沖 壓 力 選 用 壓 力 機(jī)3.3.1 計(jì) 算 壓 邊 力由 表 4.24 確 定 壓 邊 力 的 計(jì) 算 公 式 為 ：F = /4[D2-(d+2r )2]×p壓 邊 力 ?1式 中 D ─ 坯 料 直 徑 =206mmd ─ 拉 深 工 序 件 直 徑 =123mmr ─ 拉 深 凹 模 的 圓 角 半 徑 =6mm1查 表 4.4.5 p=0.8─ 1.2 因 為 此 工 件 材 料 為 純 鋁故 取 p=1所 以 F = /4[2062-(123+12)2]×1壓 邊 力 ?=19005(N)3.3.2 計(jì) 算 拉 深 力F = ×d× × ×K拉 ??b?─ 板 料 厚 度 =3mmd ─ 拉 深 工 序 件 直 徑 =123mmK ─ 修 正 系 數(shù) =0.75河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書11─ 拉 深 件 材 料 的 抗 拉 強(qiáng) 度 =392 MPab?=3.14×123×3×392×0.75=340646(N)式 中 =392MPa K=0.75 由 表 5—7 查 得b?F = 0.1F =0.1×340646=34064.6(N)頂 拉3.3.3 計(jì) 算 翻 邊 力F =1.1 (D-d)翻 ??s?D ─ 翻 邊 后 的 直 徑 (按 中 線 算 ) =64mmd ─ 坯 料 預(yù) 制 孔 直 徑 =29.504mm─ 材 料 厚 度 =3mm?─ 材 料 屈 服 點(diǎn) =196N/mm2s?=1.1×3.14×3×196×(64-29.504)=70059N式 中 ─ 材 料 屈 服 點(diǎn) =196N/mm2 由 【 5】 表 2─ 5 查 得s3.3.4 壓 力 機(jī) 的 公 稱 壓 力F =F +F +F + F壓 力 機(jī) 壓 拉 翻 頂=19005+340646+70059+34064.6=463774.6(N)3.3.5 壓 力 機(jī) 型 號(hào) 的 選 擇根 據(jù) 沖 壓 工 藝 總 力 的 計(jì) 算 結(jié) 果 并 結(jié) 合 工 件 高 度 ， 由 【 3】 表 1-82 查 得 ，初 選 開 式 雙 柱 可 傾 壓 力 機(jī) J23-63.其 公 稱 壓 力 為 630KN,最 大 閉 合 高 度 為400㎜ ， 模 柄 孔 尺 寸 為 ： 50×70㎜ 。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書123.3.6 壓 力 中 心 的 確 定由 于 此 工 件 是 規(guī) 格 的 圓 形 ， 壓 力 中 心 在 中 心 。
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