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分 類 號 密 級 寧 寧波大紅鷹學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 鋼制保溫杯蓋落料拉伸復(fù)合模具設(shè)計(jì)及零件加工工藝 所 在 學(xué) 院 機(jī) 械 與 電 氣 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動 化 班 級 09 機(jī) 自 1 班 姓 名 丁 亮 學(xué) 號 091280103 指 導(dǎo) 老 師 武 曉 云 年 月 日 誠 信 承 諾 我謹(jǐn)在此承諾 本人所寫的畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 鋼制保溫杯蓋落 料拉伸復(fù)合模具設(shè)計(jì)及零件加工工藝 均系本人獨(dú)立完成 沒有抄襲 行為 凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料 均作了注釋 若有不實(shí) 后果 由本人承擔(dān) 承諾人 簽名 年 月 日 I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是 保溫杯蓋 保溫杯蓋是保溫杯的重要組成部分 本文按照零件 工藝設(shè)計(jì)的基本流程 經(jīng)過對比論證 選擇了實(shí)用正確的工藝路線 首先 對零件的 結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析 其次從零件工藝分析到工藝流程的確定以及切削用量的確定 每步都 給出了詳細(xì)的說明 還設(shè)計(jì)了模具主要的零件及結(jié)構(gòu)選擇 包括模具材料選擇 模架 的選擇 凸模 凹模及凸模固定板的確定 其他零部件的確定以及拉伸模的安裝 對工作原理 以及使用方法也給出了詳細(xì)的解釋 最后 通過專業(yè)軟件 繪制出零件的二維和三維 圖 并給出裝配過程 整個設(shè)計(jì)完成了對鋼制保溫杯蓋落料拉伸復(fù)合的模具設(shè)計(jì) 以 及零件加工工藝 關(guān)鍵詞 保溫杯 拉伸 模具 零件加工 II Abstract The graduation project is the insulation Lid insulation Lid is an important part of the insulated cup according to the part of the basic process design process through a comparison argument choose a practical and correct process route First the structure of the parts analysis followed by the analysis to the process of determining cutting parameters determined from the part process a detailed description of each step are given Also design the mold parts and structural choices including the choice of mold material selection formwork Determined as well as the installation of tensile modulus of punch die and punch fixed plate to determine the other parts of the working principle and the use of methods is also given a detailed explanation Finally professional software draw two dimensional and three dimensional diagram of the parts and gives the assembly process The entire design is complete mold design as well as parts of steel insulation Lid blanking stretched composite processing technology Key Words mug stretching mold Parts Processing III 目 錄 摘 要 三號黑體 居中 I Abstract II 目 錄 III 第 1 章 鋼制保溫杯蓋的工藝分析 1 1 1 零件的初步選擇 1 1 2 拉伸變形特點(diǎn)及分析 2 1 2 1 鋼制保溫杯蓋拉伸特點(diǎn) 2 1 2 2 拉伸過程中毛坯各部分的料厚變化 2 1 2 3 拉伸件的修邊余量 3 1 3 毛坯尺寸計(jì)算 3 1 3 1 毛坯尺寸計(jì)算理論依據(jù) 3 1 3 2 鋼制保溫杯蓋毛坯尺寸計(jì)算 4 1 4 確定是否用壓邊圈 6 1 5 確定拉伸系數(shù) 7 1 5 1 拉伸系數(shù)的定義 7 1 6 拉伸次數(shù)的確定及工序尺寸計(jì)算 8 1 6 1 判斷能否一次拉出 8 1 6 2 計(jì)算拉伸次數(shù) 8 1 6 3 無凸緣鋼制保溫杯蓋工序尺寸確定 9 1 7 本章小結(jié) 11 第 2 章 拉伸模具總體設(shè)計(jì) 12 2 1 拉伸模的結(jié)構(gòu)選擇 12 2 2 拉伸模具分類 12 2 2 1 無壓邊裝置的首次拉伸模 12 2 2 2 有壓邊裝置的首次拉伸模 13 2 2 3 以后各次拉伸模 13 2 3 壓邊裝置的選擇 14 IV 2 3 1 壓邊裝置的類型 14 2 4 鋼制保溫杯蓋壓邊裝置的選擇 16 2 5 拉伸模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 16 2 5 1 凸 凹模結(jié)構(gòu)及形式 17 2 5 2 凸 凹模結(jié)構(gòu)及形式選擇 17 2 5 3 拉伸凸 凹模的圓角半徑及間隙 18 2 5 4 拉伸凸 凹模的尺寸及公差 22 2 6 壓邊力 壓邊圈尺寸及拉伸力計(jì)算 24 2 6 1 鋼制保溫杯蓋壓邊力計(jì)算 24 2 6 2 鋼制保溫杯蓋壓邊圈尺寸計(jì)算 26 2 6 3 拉伸力計(jì)算 27 2 6 4 卸料力計(jì)算 28 2 7 排樣方式的確定及計(jì)算 28 2 7 1 材料利用率 29 2 7 2 排樣方式確定 29 2 7 3 排樣計(jì)算 30 2 8 壓力機(jī)的選擇 30 2 8 1 壓力機(jī)選擇 30 2 9 本章小結(jié) 31 第 3 章 模具主要的零件及結(jié)構(gòu)選擇 32 3 1 模具材料選擇 32 3 2 模架的選擇 32 3 3 凸模 凹模及凸模固定板的確定 33 3 3 1 凸模尺寸確定 33 3 3 2 凹模尺寸確定 33 3 3 3 凸模固定板 33 3 4 凸 凹模強(qiáng)度校核 33 3 5 其他零部件的確定 34 3 5 1 固定擋料銷選擇 34 V 3 5 2 卸料部件設(shè)計(jì) 34 3 5 3 彈性裝置的設(shè)計(jì) 34 3 6 模具閉合高度的確定 35 3 7 鋼制保溫杯蓋模具的安裝與調(diào)試 35 3 7 1 拉伸模的安裝要求 35 3 7 2 拉伸模的安裝 36 3 7 3 深鋼制保溫杯蓋模具的調(diào)試 37 3 7 4 進(jìn)料阻力的調(diào)整 37 3 7 5 拉伸深度及間隙調(diào)整 37 3 7 6 調(diào)整方法 37 3 8 本章小結(jié) 38 第 4 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 38 結(jié)論 40 參考文獻(xiàn) 41 致 謝 42 附錄 A XXXX 43 附錄 B 公式 圖表 44 附錄 C 書脊 47 附錄 D 1 f 頻譜圖 48 附錄 E 一維 1 f 波動數(shù)據(jù)的生成 49 第 1 章 鋼制保溫杯蓋的工藝分析 1 第 1 章 鋼制保溫杯蓋的工藝分析 1 1 零件的初步選擇 本次設(shè)計(jì)拉伸零件屬于鋼制保溫杯蓋形零件 需要多次拉伸 材料的機(jī)械性能對 拉伸系數(shù)的影響是很基本的 材料的性能好 即 大 且屈強(qiáng)比小 即 bs 則 m 可小些 對于拉伸件 一般選用含碳量很低的 05 08 10 號拉伸鋼板或性好的鋁 銅等有色金屬 所以本零件材料選取為 08 鋼 厚度為 2mm 作為拉伸材料 零件為鋼 制保溫杯蓋 初步認(rèn)定選用簡單拉伸模對其進(jìn)行加工 拉伸零件圖如圖 1 1 所示 圖 1 1 零件圖 此工件只有拉伸一個工序 工件形狀簡單 并且工件為無凸緣鋼制保溫杯蓋 要求內(nèi)形 尺寸 拉伸時厚度不變 因此工件能滿足落料拉伸要求 工件的底部內(nèi)圓角半徑 r 4mm t 滿足再次拉伸圓角半徑要求 尺寸 80mm 為 IT9 IT10 級 也滿足拉伸工序?qū)ぜ墓?差等級要求 2 1 2 拉伸變形特點(diǎn)及分析 拉伸是利用拉伸模將一定形狀的平板或毛坯制成各種形狀的開口空心零件的沖壓 工序 拉伸又叫做拉延 壓延 用拉伸工藝可以制成桶形 矩形 錐形 階梯形 球 面形和其他不規(guī)則形狀的薄壁零件 用拉伸工藝制造薄壁空心件 生產(chǎn)效率高 零件 的精度 強(qiáng)度和剛度也高 并且材料消耗少 因此 電子 電器 儀表 汽車 飛機(jī) 兵器以及日用等工業(yè)生產(chǎn)中 拉伸工藝占有相當(dāng)重要的地位 拉伸工藝可以分為不變薄拉伸和變薄拉伸兩種 后者在拉伸后零件的壁部厚度與 毛坯厚度相比 明顯地變薄 零件的特點(diǎn)是底部厚 壁部薄 如彈殼 高壓鍋 1 2 1 鋼制保溫杯蓋拉伸特點(diǎn) 拉伸時材料各部分厚度都發(fā)生變化 而且變化是不均勻的 凸緣外邊緣材料厚度變 化最大 拉伸件成形后 拉伸件的坯口材料最厚 往里逐漸減薄 而材料底部由于磨擦作用 拉伸凸模與底部材料間 阻止材料的伸長變形而使底部材料變薄較小 而底部圓角部分 材料拉伸中始終受凸模圓角的頂力及彎曲作用 在整個拉伸中一直受到拉應(yīng)力作用 造成 此處變薄最大 拉伸過程中 鋼制保溫杯蓋側(cè)壁起到傳遞凸模拉力給凸緣的作用 當(dāng)傳力區(qū)的徑向拉 應(yīng)力超出材料極限 便出現(xiàn)拉破現(xiàn)象 鋼制保溫杯蓋是最典型的拉伸件 對其拉伸過程進(jìn)行分析可知凸緣變形區(qū)的 起 皺 和鋼制保溫杯蓋壁傳力區(qū)的 拉裂 是拉伸工藝能否順利進(jìn)行的主要缺陷 為此 必須了解起皺和拉裂的原因 在拉伸工藝和拉伸模具設(shè)計(jì)等方面采取適當(dāng)?shù)拇胧?保 證拉伸工藝的順利進(jìn)行 提高拉伸件質(zhì)量 1 2 2 拉伸過程中毛坯各部分的料厚變化 鋼制保溫杯蓋拉伸時壓邊圈先把中板毛坯壓緊 凸模下行 強(qiáng)迫位于壓邊圈下的 材料 凸緣部分 產(chǎn)生塑性變形而流入凸凹模間隙形成鋼制保溫杯蓋側(cè)壁 原間格相 等的同心圓成了長度相等 間距增大的圓周線 越接近鋼制保溫杯蓋口 間距增大 凸緣材料發(fā)生徑向伸長變形和切向壓縮變形 拉伸材料的變形主要發(fā)生在凸緣部分 拉伸變形的過程實(shí)質(zhì)上是凸緣處的材料在 徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生塑性變形 凸緣不斷收縮而轉(zhuǎn)化為鋼制保溫杯 蓋壁的過程 這種變形程度在凸緣的最外緣為最大 拉伸中厚度變薄主要集中于底部 第 1 章 鋼制保溫杯蓋的工藝分析 3 圓角部分及鋼制保溫杯蓋側(cè)壁部分 我們把這一變薄最嚴(yán)重的部位稱作危險斷面 1 2 3 拉伸件的修邊余量 拉伸時 由于工件尺寸的不對稱 材料性能的方向性 模具間隙的不均勻以及壓 邊力及潤滑條件的不一致 都可能使拉伸的頂端或外緣不平齊 不規(guī)則 這就需要進(jìn) 行修邊 因此 在計(jì)算毛坯尺寸時 應(yīng)將修邊余量 h 增加到制件相關(guān)部位上 修邊余量的數(shù)值與拉伸的幾何形狀 制件的相對高度 凸緣的相對直徑等因素有關(guān) 各類在制件的修邊余量 h 可查參考文獻(xiàn) 4 表 5 2 確定 表 5 2 鋼制保溫杯蓋拉伸的修邊余量 h 零件高度 h mm 修邊余量 h mm 零件高度 h mm 修邊余量 h mm 10 50 1 4 100 200 3 10 50 100 2 6 200 300 5 12 故選擇 h 5mm 1 3 毛坯尺寸計(jì)算 1 3 1 毛坯尺寸計(jì)算理論依據(jù) 拉伸件坯料形狀和尺寸是以沖件形狀和尺寸為基礎(chǔ) 按體積不變原則和相似原則 確定 體積不變原則 即對于不變薄拉伸 假設(shè)變形前后料厚不變 拉伸前坯料表面 積與拉伸后沖件表面積近似相等 得到坯料尺寸 相似原則 即利用拉伸前坯料的形 狀與沖件斷面形狀相似 得到坯料形狀 當(dāng)沖件的斷面是圓形 正方形 長方形或橢 圓形時 其坯料形狀應(yīng)與沖件斷面形狀相似 但坯料的周邊必須是光滑的曲線 對于 形狀復(fù)雜的拉伸件 利用相似原則僅能初步確定坯料形狀 必須通過多次試壓 反復(fù) 修改 才能最終確定出坯料形狀 因此拉伸件的模具設(shè)計(jì)一般是先設(shè)計(jì)拉伸模 坯料 形狀尺寸確定后再設(shè)計(jì)沖裁模 由于金屬板料具有版平面方向性和模具幾何形狀等因素影響 會造成拉伸件口部 不整齊 因此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度或凸緣寬度的辦法 拉伸后再經(jīng)過切 邊工序以保證零件質(zhì)量 當(dāng)零件的相對高度 H d 很小 并且高度尺寸要求不高時 也 可以不用切邊工序 4 1 3 2 鋼制保溫杯蓋毛坯尺寸計(jì)算 鋼制保溫杯蓋采用圓形毛坯 其直徑按面積相等的原則計(jì)算 不考慮板料的厚度 變化 計(jì)算毛坯尺寸時 先將零件劃分為若干便于計(jì)算的簡單集合體 分別求出其面 積后相加 最后求出零件總面積 A 各主要尺寸參數(shù)如下 外徑 d 80mm 高 h 100mm 底部外圓角 R 5mm 底部內(nèi)圓角 r 4mm 則工件相對高度 h d 100 80 1 25 經(jīng)計(jì)算工件的相對高度很大 并且高度尺寸要求高 故必須 使用切邊工序 工件相對厚度 t d 2 80 100 2 5 工件相對圓角半徑 r d 4 80 0 05 h 5mm 計(jì)算前我們先將鋼制保溫杯蓋分解如圖 2 2 所示第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 每部分面積計(jì)算公式 2 1 1rHdA 2 2 r 422 2 3 3 4rd 第 1 章 鋼制保溫杯蓋的工藝分析 5 圖 2 2 鋼制保溫杯蓋毛坯計(jì)算 毛坯尺寸計(jì)算如下 第 1 部分表面積根據(jù)公式 2 1 計(jì)算則 代入數(shù)值得 1rHdA 3 14 80 100 4 24115 2 mm 2 第 2 部分表面積根據(jù)公式 2 2 計(jì)算則 代入數(shù)值得 rdrA 4 2 2801 34 1520 3 mm 2 第 3 部分表面積根據(jù)公式 2 3 計(jì)算則 代入數(shù)值得23 4 rdA 4801 4069 4 mm 2 據(jù)等面積原則 毛坯的面積 2 4 3214 ADA 毛 坯 6 所以的毛坯直徑 22 8 2 4 rdrHdrdD 2 56 07 1h 24880 9 45364 62 780 194 mm 1 4 確定是否用壓邊圈 通過對鋼制保溫杯蓋拉伸變形過程的分析得知 我們可以得出起皺和拉裂是拉伸 過程中的主要缺陷 起皺從拉伸過程分析得知 凸緣部分是拉伸過程中的主要變形區(qū) 當(dāng)切向壓應(yīng)力 較大而板料又較薄時 凸緣部分材料便會失穩(wěn) 在凸緣的整個周圍產(chǎn)生波浪形連續(xù)彎 曲現(xiàn)象 而導(dǎo)致是否起皺有兩方面原因 1 切向壓應(yīng)力的大小 越大越容易失穩(wěn)起皺 2 凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力 凸緣寬度越大 厚度越薄 材料彈性模量 和硬化模量越小 抵抗失穩(wěn)能力越小 在拉伸過程中 抵抗失穩(wěn)能力是隨著拉伸的進(jìn) 行而增加的 凸緣寬度變小 即凸緣變形區(qū)的相對厚度在增大 這說明拉伸過程中失 穩(wěn)起皺的因素在增加 而抗失穩(wěn)起皺的能力也在增加 這兩方面的因素共同起作用 拉裂從拉伸過程分析得知 鋼制保溫杯蓋壁部分在拉伸過程中受單向拉應(yīng)力 發(fā) 生少量的縱向伸長和厚度變薄 鋼制保溫杯蓋壁所受的拉應(yīng)力除了與徑向拉應(yīng)力有關(guān) 外 還與由于壓料力引起的摩擦引起的摩擦阻力 坯料在凹模圓角表面滑動所產(chǎn)生的 摩擦阻力和彎曲變形所形成的阻力有關(guān) 鋼制保溫杯蓋拉伸時產(chǎn)生破裂的原因 可能 是由于凸緣起皺 坯料不能通過凸 凹模間隙 使徑向拉應(yīng)力升高 也可能是由于壓 邊力過大 使拉應(yīng)力升高 或者是變形程度太大 綜合兩個缺陷我們可以得知 在拉伸過程中拉裂會成為拉伸時的主要破壞形式 而起皺可以通過使用壓邊圈來加以解決 采用或不采用壓邊圈的條件可查參考文獻(xiàn) 4 表 5 1 確定 第 1 章 鋼制保溫杯蓋的工藝分析 7 表 5 1 采用或不采用壓邊圈的條件 拉伸方法 首次拉伸 第 n 次拉伸 m m 10 Dt110 dtn 用壓邊圈 1 8 0 5 1 2 0 0 6 1 5 0 8 注 m 為第 n 次拉伸系數(shù) 由表 5 1 內(nèi)容可知 t D 100 2 194 100 0 010 1 8 故需要用壓邊圈 1 5 確定拉伸系數(shù) 1 5 1 拉伸系數(shù)的定義 拉伸系數(shù)是拉伸變形程度的一種度量參數(shù) 是用拉伸前后拉伸件直徑的縮小程度 來表達(dá)的 鋼制保溫杯蓋的拉伸系數(shù) m 為 2 5 Dd 式中 D 平面毛坯直徑 mm d 拉伸后的鋼制保溫杯蓋直徑 mm 鋼制保溫杯蓋第 n 次拉伸系數(shù) 2 6 1ndm 式中 第 n 次 第 n 1 次拉伸時拉伸的直徑 mm nd1 拉伸系數(shù)越小 變形量越大 拉伸越困難 由前述可知 拉伸過程中主要的質(zhì)量問題是起皺和拉裂 其中拉裂是首要問題 在每次拉伸中 既要充分利用材料的最大變形程度 又要防止應(yīng)力超過材料許可的抗 拉強(qiáng)度極限 零件究竟需要幾次才能拉伸成型 一次還是多次 這以問題與極限拉伸 系數(shù)有關(guān) 所謂極限拉伸系數(shù) 是指在一定條件下 坯料不失穩(wěn)起皺和破裂而拉伸出最深鋼 制保溫杯蓋的拉伸系數(shù) 8 1 6 拉伸次數(shù)的確定及工序尺寸計(jì)算 1 6 1 判斷能否一次拉出 判斷零件能否一次拉出 僅需比較實(shí)際所需的總拉伸系數(shù)和第一次允許的極限拉 伸系數(shù)的大小即可 若拉伸該工件的實(shí)際變形程度比第一次容許的極限變形程度要小 則工件可以一次拉伸 即拉伸系數(shù) m 時 則可一次拉伸 否則需要多次拉伸才能 1 夠成形零件 即 m 則需要多次拉伸 1 1 6 2 計(jì)算拉伸次數(shù) 由已知條件可以算出毛坯的相對厚度 t D 2 194 0 51 由參考文獻(xiàn) 1 表 5 3 表 5 3 無凸緣鋼制保溫杯蓋帶壓邊圈時的極限拉伸系數(shù) 拉伸系數(shù) 毛坯相對厚度 t D 0 08 0 15 0 15 0 3 0 3 0 6 0 6 1 0 1 0 1 5 1 5 2 0 0 60 0 63 0 58 0 60 0 55 0 58 0 53 0 55 0 50 0 53 0 48 0 50 1m 0 80 0 82 0 79 0 80 0 78 0 79 0 76 0 80 0 75 0 76 0 73 0 752 0 82 0 84 0 81 0 82 0 80 0 81 0 79 0 80 0 78 0 79 0 76 0 783 0 85 0 86 0 83 0 85 0 82 0 83 0 81 0 82 0 80 0 81 0 78 0 804 0 87 0 88 0 86 0 87 0 85 0 86 0 84 0 85 0 82 0 83 0 80 0 825m 注 表中數(shù)據(jù)適用于 08 10 和 15Mn 等普通拉伸鋼及 H62 從表 5 3 中查出各次拉伸系數(shù) 0 54 1 0 77 2m 0 80 3 0 82 4 0 85 5 則零件的總拉伸系數(shù) 即 小于 0 59 故零4109 8 Ddm總 41 0 總m1 件需經(jīng)多次拉伸才能達(dá)到所需尺寸 第 1 章 鋼制保溫杯蓋的工藝分析 9 拉伸次數(shù) mDmd105945 01 872 68 3 65mm50 100 100 200 200凸 通氣孔直徑 d 5 6 5 8 9 5 注 當(dāng)凸模較大時 通氣孔按一定的圓周直徑均布 4 7 個成一組 dd凸 圖 3 9 正裝結(jié)構(gòu)拉伸凸模通氣孔 根據(jù)凸模直徑大小 取通氣孔直徑為 6 5mm 2 5 3 拉伸凸 凹模的圓角半徑及間隙 1 凸 凹模圓角半徑 凸 凹模圓角半徑的大小對拉伸影響很大 尤其是凹模圓角半徑 若 過小 凹r凹 則板料被拉入凹模時阻力就大 結(jié)果將引起總的拉伸增大 零件容易產(chǎn)生劃痕 變薄 甚至拉裂 模具壽命也低 若 過大 則壓邊圈的下板料受壓的面積減小 尤其在拉凹r 伸后期 會使毛坯外邊緣過早地脫離壓邊圈的作用呈自由狀態(tài)而起皺 在不產(chǎn)生起皺的前提下 的取值越大越好 凹r 凸模圓角半徑 對拉伸工作的影響不像凹模圓角半徑那樣顯著 如果 過小 則毛坯凸r 凸r 在角部受到過大的彎曲變形 結(jié)果降低了毛坯危險斷面的強(qiáng)度 使毛坯在危險斷面被 第 2 章 拉伸模具整體設(shè)計(jì) 19 拉裂或引起危險斷面嚴(yán)重變薄 影響零件的質(zhì)量 如果 過大 在拉伸初始階段 凸凸r 模下毛坯懸空的面積增大 與模具表面接觸的面積減小 也容易使這部分毛坯起皺 1 凸 凹模圓角半徑計(jì)算 凹模首次拉伸 tdDr 凹 8 0 2 0194 0 0 8 15 12 mm 式中 D 毛坯或上道工序的拉伸直徑 mm d 本道工序的拉伸直徑 mm t 材料厚度 mm 首次拉伸的 也可由參考文獻(xiàn) 3 表 5 17 查得 凹r 表 5 17 拉伸凹模的圓角半徑 拉伸形式 毛坯相對厚度 t D 100 2 0 1 0 1 0 0 3 10 50 50 200 200 500 d pd pd pd p 0 25 0 015 0 01 0 02 0 01 0 03 0 015 0 03 0 015 0 35 0 02 0 01 0 03 0 02 0 04 0 02 0 04 0 025 0 50 0 03 0 015 0 04 0 03 0 05 0 03 0 05 0 035 0 80 0 04 0 025 0 06 0 035 0 06 0 04 0 06 0 04 1 00 0 045 0 03 0 07 0 04 0 08 0 05 0 08 0 06 1 20 0 055 0 04 0 08 0 05 0 09 0 06 0 10 0 07 1 50 0 065 0 05 0 09 0 06 0 10 0 07 0 12 0 08 2 00 0 080 0 055 0 11 0 07 0 12 0 08 0 14 0 09 2 50 0 095 0 06 0 13 0 085 0 15 0 10 0 17 0 12 3 00 0 15 0 10 0 18 0 12 0 20 0 14 注 1 表中數(shù)值用于未精壓的薄鋼板 由于工件要求內(nèi)形尺寸 故凸 凹模工作尺寸及公差分別按式 3 14 式 3 14 計(jì)算 查參考文獻(xiàn) 3 表 5 20 取 0 08 0 12 則p d 最后一次拉伸時凸模尺寸 0min4 pd 凸 08 76 mm 08 1 最后一次拉伸時凹模尺寸 dZd 0min4 凹 12 76 mm 12 08 以后各次拉伸時 對于中間半成品的尺寸不需要嚴(yán)格要求 模具尺寸等于半成品 24 尺寸即可 2 6 壓邊力 壓邊圈尺寸及拉伸力計(jì)算 2 6 1 鋼制保溫杯蓋壓邊力計(jì)算 壓邊裝置的壓邊力大小必須適當(dāng) 由于我們不知道該鋼制保溫杯蓋壓邊力大小所以我們需要將給定零件的直徑 1d 與計(jì)算后得到的半成品的零件的直徑 進(jìn)行比較 取其中較大的作為nd 1dn 該鋼制保溫杯蓋的壓邊力 鋼制保溫杯蓋首次拉伸時壓邊力 3 17 qrdDFQ 212 4凹 鋼制保溫杯蓋以后各次拉伸時壓邊力 3 18 nQ 21 式中 q 單位壓邊力 MPa 其值件表 1 3 51 D 平板毛坯直徑 mm 第 1 n 次拉伸后工件直徑 mm 1dn 拉伸凹模圓角半徑 mm 凹r 鋼制保溫杯蓋首次拉伸時壓邊力依據(jù)公式 3 17 代入數(shù)值計(jì)算 qrdDFQ 212 4凹 5 9 322 187641 5 29 3 178 0 38094 N 鋼制保溫杯蓋以后各次拉伸時壓邊力依據(jù)公式 3 18 代入數(shù)值計(jì)算 第 2 章 拉伸模具整體設(shè)計(jì) 25 鋼制保溫杯蓋第二次拉伸時壓邊力 qdFnQ 421 5 0 32 196785 0 2543 N 鋼制保溫杯蓋第三次拉伸時壓邊力 qdFnQ 421 5 809 32 157 0 2985 N 鋼制保溫杯蓋半成品首次拉伸時壓邊力依據(jù)公式 3 17 代入數(shù)值計(jì)算 qrdDFQ 212 4凹 5 12 19642 5 21837641 9 0 785 19411 2 5 38094 N 鋼制保溫杯蓋以后各次拉伸時壓邊力依據(jù)公式 3 18 代入數(shù)值計(jì)算 鋼制保溫杯蓋第二次拉伸時壓邊力 qdFnQ 421 5 2 89 32 0 785 4400 2 5 8635 N 26 鋼制保溫杯蓋第三次拉伸時壓邊力 qdFnQ 421 5 809 32 0 785 1521 2 5 2985 N 經(jīng)比較我們選用半成品各次拉伸時所計(jì)算出的壓邊力 2 6 2 鋼制保溫杯蓋壓邊圈尺寸計(jì)算 首次拉伸時 壓邊圈外徑 計(jì)算公式 壓D 0 02 0 20 3 19 壓 pd 式中 壓邊圈內(nèi)徑 mm 壓D 拉伸凸模外徑 mm pd 以后各次拉伸時 壓邊圈內(nèi)徑 計(jì)算方式不變 外徑 計(jì)算公式 壓D壓d D 0 03 0 08 mm 3 20 壓d 式中 以后各次拉伸壓邊圈外徑 mm 壓d D 拉伸前半成品工件內(nèi)徑 mm 首次拉伸時壓邊圈尺寸根據(jù)式 3 19 計(jì)算 0 02 0 20 壓Dpd 0 02 0 20 194 016 0 02 190 016 194 036 mm 以后各次拉伸時壓邊圈尺寸根據(jù)式 3 20 計(jì)算 第二次拉伸 D 0 03 0 08 mm壓d 111 0 03 110 97 mm 第三次拉伸 D 0 03 0 08 mm壓d 第 2 章 拉伸模具整體設(shè)計(jì) 27 80 0 05 79 95 mm 壓邊圈圓角半徑 應(yīng)比上次拉伸凸模相應(yīng)的圓角半徑大 0 5 1mm 以便于將工件壓r 套上壓邊圈 2 6 3 拉伸力計(jì)算 拉伸力可根據(jù)塑性力學(xué)的理論進(jìn)行計(jì)算 但影響拉伸力的因素非常復(fù)雜 計(jì)算結(jié) 果往往和實(shí)際情況相差較大 因此 在實(shí)際生產(chǎn)中多采用經(jīng)驗(yàn)公式 鋼制保溫杯蓋采用壓邊拉伸時拉伸力計(jì)算公式 首次拉伸 3 21 111KtdFb 以后各次拉伸 3 22 nbnnt 式中 t 板料厚度 mm 第一次及以后各次拉伸的外徑 mm 1dn 板料的強(qiáng)度極限 Map b 的值 取決于拉伸系數(shù) 的修正系數(shù) 見參考文獻(xiàn) 3 表1Kn 1m2n 5 15 表 5 15 修正系數(shù) K 值 0 55 0 57 0 60 0 62 0 65 0 67 0 70 0 72 0 75 0 77 0 80 1m 1 00 0 93 0 86 0 79 0 72 0 66 0 60 0 55 0 50 0 45 0 40K 0 70 0 72 0 75 0 77 0 80 0 85 0 90 0 952 1 00 0 95 0 90 0 85 0 80 0 70 0 60 0 50 注 表中 為首次拉伸的修正系數(shù) 為以后各次拉伸的修正系數(shù) 1 2K 鋼制保溫杯蓋首次拉伸力計(jì)算依據(jù)公式 3 21 計(jì)算 由沖壓常用金屬材料的力 學(xué)性能表查得 08F 的強(qiáng)度極限 400 Map 由 0 59 查表 5 15 得 0 60 則b 1m1K1tdFb 28 3 14 111 2 400 0 60 167280 N 鋼制保溫杯蓋以后各次拉伸力根據(jù)式 3 22 計(jì)算 由沖壓常用金屬材料的力學(xué) 性能表查得 08F 的強(qiáng)度極限 400 Map 由 0 77 查表 5 15 得 0 85 則b 2m2K 第二次拉伸力 nbnntdF 3 14 89 2 400 0 85 190032 N 第三次拉伸力 nbnnKtdF 3 14 80 2 400 0 85 170816 N 2 6 4 卸料力計(jì)算 1 沖裁時 工件或廢料從凸模上卸下來的力叫卸料力 沖裁力計(jì)算時取 08 鋼的強(qiáng)度極限 400MPa 因此 b Dt沖F b 3 14 80 2 400 200960 N 式中 D 工件直徑 mm t 板料厚度 mm 材料強(qiáng)度極限 MPa b 2 卸料力計(jì)算 由參考文獻(xiàn) 11 表 2 37 查得 0 05卸K 卸F卸 沖 0 05 200960 10048 N 3 總沖壓力 167280 38094 10048 215422 N 卸壓拉總F 第 2 章 拉伸模具整體設(shè)計(jì) 29 即壓力機(jī)所需沖壓力 215422 N 總F 2 7 排樣方式的確定及計(jì)算 工件在條料 帶料或板料上的布置方式稱作排料 排料是沖壓模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)極 其重要的工作 排料方案對材料利用率 沖壓件質(zhì)量 生產(chǎn)率 生產(chǎn)成本和模具結(jié)構(gòu) 形式都有重要影響 2 7 1 材料利用率 材料利用率主要取決于排料 是衡量排料方案合理性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 材料利用 率用在一個步距內(nèi)零件的實(shí)際面積所需要毛坯面積的百分比表示 用下式計(jì)算 100 blnA 式中 材料利用率 n 一個步距內(nèi)沖裁件的零件數(shù) A 沖裁件的面積 單位為 mm 2 b 條料或帶料的寬度 單位為 mm l 沖裁步距 單位為 mm 從上式可以看出 若能在相等的面積上沖制的沖壓件數(shù)多 或者說廢料較少 則 材料的利用率高 廢料分為結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料兩類 結(jié)構(gòu)廢料是由沖壓件形狀決定 的 一般不能改變 與排料無關(guān) 工藝廢料是沖壓后剩下的材料以及不可避免的料頭 和料尾損耗 這是與排料方式以及沖壓方式有關(guān)的廢料 本設(shè)計(jì)無結(jié)構(gòu)廢料 所以 減少工藝廢料是提高材料利用率的唯一途徑 2 7 2 排樣方式確定 按照沖壓件在條料上的布置方式和材料的利用情況 可將排料方式分為以下三種 情況 1 有廢料排料 沿沖件外形沖壓 沖件周邊都留有搭邊 a 沖件尺寸完全由沖模保證 沖1 件精度高 模具壽命也高 但材料利用率低 2 無廢料排料 沿直線或曲線切斷條料而獲得的沖件 無搭邊 沖壓件質(zhì)量和模具壽命更差一些 但材料利用率最高 3 少廢料排料 30 沿沖壓件部分外形沖切 只在沖壓件之間或沖壓件與條料側(cè)邊之間留有搭邊 因 受剪裁條料質(zhì)量和送料定位誤差的影響 其沖壓件質(zhì)量稍差 邊緣毛刺被帶入凹模會 增大刃口磨損 影響模具壽命 但材料利用率稍高 沖模簡單 設(shè)計(jì)拉伸模 首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖 鋼制保溫杯蓋形狀簡單 拉伸形狀就是一 個鋼制保溫杯蓋 采用有廢直排的排列的方式 因?yàn)闆_件與沖件之間 沖件與條料之 間都存在搭邊廢料 這樣沖件尺寸完全由沖模來保證 因此精度較高 模具壽命也較 長 但材料的利用率較低 2 7 3 排樣計(jì)算 1 由參考文獻(xiàn) 9 表 4 3 查得 搭邊值 1 2mm a 1 5mm 1a 2 送料步距 S S D a 194 1 5 195 5 mm 3 條料寬 B 采用無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料時 01 2 zaDB 8 94 mm 08 7 4 一個送料距的材料利用率 沖裁件的面積 A 222 954 14 3 mDA 000 1 7 971BS 2 8 壓力機(jī)的選擇 2 8 1 壓力機(jī)選擇 對于單動壓力機(jī)所選用壓力機(jī)的噸位應(yīng)大于拉伸力和壓邊力的總和 即 F 3 23 機(jī) Q 總 式中 壓力機(jī)公稱壓 拉伸力和壓邊力的總和 機(jī)F總 本零件拉伸深度為 200mm 分四次拉伸 每次拉伸深度大約在 30mm 左右 故需要進(jìn) 行拉伸 第 2 章 拉伸模具整體設(shè)計(jì) 31 對于拉伸需滿足條件 1 8 2 3 24 機(jī)F總F 根據(jù)公式 3 24 計(jì)算壓力機(jī)噸位 1 8 2 機(jī) 總 1 8 205374 機(jī)F 370 KN 機(jī) 查參考文獻(xiàn) 11 表 9 3 故需要選擇開式壓力機(jī)型號 J23 80 型壓力機(jī) 選擇開式壓力機(jī) J23 80 可得到尺寸如下 最大封閉高度 380mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 100mm 所以 380mm 380 100 280mm maxHminH 工作臺面尺寸 J23 80 型壓力機(jī)的工作臺面尺寸 前后 左右 為 540mm 800mm 設(shè)計(jì)下模座時根據(jù)情況選取模具尺寸 模柄材料為 A3 孔尺寸 直徑 深度 為 50mm 100mm 那么 設(shè)計(jì)時模具的 模柄尺寸要與模柄孔尺寸配合 2 9 本章小結(jié) 本章內(nèi)容比較多主要是進(jìn)行拉伸模具總體設(shè)計(jì) 首先闡述了拉伸模具的結(jié)構(gòu)選擇 要求 分類 無壓扁裝置 有壓扁裝置以及以后歌詞拉伸模具的概況 同時對鋼制保 溫杯蓋壓扁裝置進(jìn)行選擇 緊接著進(jìn)行了拉伸模具工作部分凸 凹模結(jié)構(gòu)尺寸 圓角 半徑 間隙 壓邊力 拉伸力壓邊圈尺寸等計(jì)算 最后進(jìn)行卸料力計(jì)算和確定排樣方 式并對排樣進(jìn)行計(jì)算和繪制排樣圖并確定壓力中心和壓力機(jī)的型號 本章主要鍛煉我們研究問題要有統(tǒng)觀全局的思想 既要看清前面參數(shù)的設(shè)定又要 顧及以后設(shè)計(jì)的參數(shù)選擇 也鍛煉了我們對問題進(jìn)行深入研究的良好習(xí)慣 使我們充 分發(fā)揮自己所應(yīng)有的才能 打好堅(jiān)實(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ) 32 第 3 章 模具主要的零件及結(jié)構(gòu)選擇 3 1 模具材料選擇 本設(shè)計(jì)是拉伸模具設(shè)計(jì)屬于沖壓模具行列 在進(jìn)行零件拉伸過程中凸模和凹模是 在強(qiáng)壓 連續(xù)使用和很大沖擊的條件下工作的 并伴隨有溫度升高 工作條件很差 所以對凸 凹模的材料要求有很好的耐磨性 耐沖擊性 淬透性和切削性 硬度要大 熱處理變形小 而且價格低廉 本模具凸 凹模選擇材料 T10A 鑒于本次設(shè)計(jì)模具類型為拉伸模 采用一般拉伸即可 故選擇 T10A 作為模具材料 其熱處理為淬硬 硬度為 HRC58 62 3 2 模架的選擇 由拉伸凹模外形尺寸 我們由參考文獻(xiàn) 8 表 10 30 確定選用后側(cè)導(dǎo)柱模架見圖 4 1 具體參數(shù)見表 4 1 1 上模座 2 下模座 3 導(dǎo)柱 4 導(dǎo)套 表 4 1 模架參數(shù) 名稱 數(shù)量 尺寸 材料 熱處理 上模座 1 400 250 55 HT200 下模座 1 400 250 70 HT200 導(dǎo)柱 2 40 260 20 鋼 淬火 HRC58 62 導(dǎo)套 2 40 140 53 20 鋼 硬度 HRC58 62 第 4 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 33 3 3 凸模 凹模及凸模固定板的確定 3 3 1 凸模尺寸確定 拉伸凸模采用臺階式 與凸模固定板的配合按 H7 k6 的配合 拉伸凸模長度尺寸 應(yīng)根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)確定 凸模長度確定 L 壓邊圈高度 凸模固定板厚度 卸料彈簧 附加長度 即 L 60 40 123 20 243mm 3 3 2 凹模尺寸確定 凹模高度計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 h kb h 15mm 4 1 式中 k 系數(shù) 其值見參考文獻(xiàn) 8 表 2 40 b 最大孔口尺寸 mm 凹模壁厚 c 1 5 2 h c 30 40mm 4 2 根據(jù)公式 4 1 得 h 0 28 80 22 4mm 為了更好的拉伸零件我取 h 為 50mm 根據(jù)公式 4 2 得 c 1 5 2 h 2 50 100mm 3 3 3 凸模固定板 凸模固定板形式可分為矩形固定板和圓形固定板 凸模固定板的外形尺寸主要根 據(jù)沖壓工件的大小而定 一般凸模固定板的外形尺寸與凹模 卸料板尺寸相同 凸模固定板厚度 H 0 6 0 8 凹H 式中 H 凸模固定板厚度 mm 凹模厚度 mm 凹 H 0 8 50 40mm 外形長度與凹模一致 材料 45 鋼 3 4 凸 凹模強(qiáng)度校核 對于本設(shè)計(jì)來說需要拉伸一個直徑為 80mm 長度為 200mm 厚度為 2mm 的鋼制保 溫杯蓋所需要的拉伸凸模與其尺寸相差無幾 對于這樣的凸模來說并不是特別細(xì)長 34 故不需要強(qiáng)度校核 相應(yīng)的凹模也就不必進(jìn)行強(qiáng)度校核了 3 5 其他零部件的確定 3 5 1 固定擋料銷選擇 落料凹模上部設(shè)置固定擋料銷 采用固定擋料銷的進(jìn)行定距 擋料裝置在拉伸模中 主要作用是保持沖件外形的完整和適量的搭邊 如圖 4 1 所示為鉤形擋料銷 因其固定 孔離刃口較遠(yuǎn) 因此凹模強(qiáng)度要求 結(jié)構(gòu)上帶有防轉(zhuǎn)定向銷 擋料銷采用 H7 r6 安裝在落 料凹模上 圖 4 1 鉤形擋料銷 本次設(shè)計(jì)擋料銷采用材料為 45 鋼 硬度 HRC56 60 基本尺寸為 15mm 的 B 形擋料 銷 具體尺寸查參考文獻(xiàn) 8 表 10 60 3 5 2 卸料部件設(shè)計(jì) 在上模座上設(shè)置 4 個卸料螺釘 公稱直徑為 16mm 螺紋部分為 M8 12mm 卸料螺 釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間 卸料螺釘擰緊后 應(yīng)使上模座超出凸模端面 lmm 在本次拉伸模具設(shè)計(jì)中卸料部件壓邊圈同卸料螺釘連接 壓邊圈限位距離為 1 2t 壓邊圈與凸模配合按 H7 h6 配合 壓邊圈材料采用 45 鋼 熱處理硬度為調(diào)質(zhì) 42 45HRC 3 5 3 彈性裝置的設(shè)計(jì) 選用彈簧作為彈性裝置 選用圓柱螺旋彈簧 它的主要技術(shù)參數(shù)是工作負(fù)荷 與其jF 相對應(yīng)的最大工作負(fù)荷下的變形量 根據(jù)所需要的卸料力以及所需要的工作行程 jh 工h 第 4 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 35 來計(jì)算 與 然后就可以在標(biāo)準(zhǔn)中選取相應(yīng)的規(guī)格彈簧 jFjh 1 根據(jù)總卸料力 估計(jì)擬用彈簧個數(shù) n 算出每個彈簧所承受負(fù)荷 卸 預(yù)F 擬用 4 個彈簧則 2512N 因?yàn)?故查參考文獻(xiàn) 8 表 10 1nF卸預(yù) 4108jF預(yù) 可以初步得到彈簧參數(shù)為 d 10mm 75mm t 26 5mm 5170N n 4 5 2Dj 66 4mm 123 L 1414mm jh0h 2 檢查彈簧最大允許壓縮量必須滿足 修 磨工預(yù) hhj 式中 彈簧預(yù)壓縮量預(yù) 卸料板行程 一般取材料厚加 1 毫米 工h 凸 凹模修磨量 一般取 4 10mm 修 磨 檢驗(yàn)彈簧最大壓縮量是否滿足條件 jhF 預(yù) 40mm修 磨工預(yù) hFj 4325170 6 67 7 40mmjh 故所選彈簧是合適的 3 6 模具閉合高度的確定 模具的閉合高度 H 模具 應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度 與最小裝模高度 之間 maxHminH 否則就不能保證下常的安裝與工作 其關(guān)系為 5mm 10mmmax 模 min 若模具的閉合高度 則該壓力機(jī)不能用 若 則可以加墊板 實(shí)際模 模 min 算得 55 70 50 40 60 275mm 則滿足 模H上 模 座 下 模 座 凹 模H固 定 板 壓 邊 圈 maxH 5mm 10mm 的要求 模 min 36 3 7 鋼制保溫杯蓋模具的安裝與調(diào)試 3 7 1 拉伸模的安裝要求 1 上模座上平面對下模座下平面的平行度 導(dǎo)柱軸心線對下模座下平面的垂直度 和導(dǎo)套孔軸心線對上模座上平面的垂直度均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的精度要求 2 模架的上模沿導(dǎo)柱上 下移動應(yīng)平穩(wěn) 無阻滯現(xiàn)象 3 裝配好的拉伸模 其封閉高度應(yīng)符合圖樣規(guī)定的要求 4 拉伸凸模和拉伸凹模之間的配合間隙應(yīng)符合圖樣的要求 周圍的間隙應(yīng)均勻一 致 3 7 2 拉伸模的安裝 本模具屬于帶有壓邊圈的拉伸模 應(yīng)對壓邊力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 這是因?yàn)閴哼吜?過大 則制件易被拉裂 壓邊力過小 又易于起皺 因此 在裝置模具時 應(yīng)邊試驗(yàn) 邊調(diào)整 直到合適為止 下面是具體的安裝過程 1 開動壓力機(jī) 把壓力機(jī)滑塊上升到極點(diǎn) 2 把壓力機(jī)滑塊底面 壓力機(jī)的臺面和模具的上下面擦試干凈 3 把模具放在壓力機(jī)臺面規(guī)定的位置上 用壓力機(jī)行程尺檢查壓力機(jī)滑塊底面至 模具上平面之間距離是否大于壓力機(jī)的行程 必要時 調(diào)節(jié)滑塊高度 以保證該距離 大于壓力機(jī)行程 因本模具有打桿 所以應(yīng)先按圖樣位置將其插入壓力機(jī)臺面的孔內(nèi) 并把模具位置放正 4 將滑塊降下到極點(diǎn) 并調(diào)節(jié)滑塊高度 使其與拉伸模上平面接觸 5 通過壓板 墊塊和螺釘?shù)?將上模緊固在壓力機(jī)的滑塊上 并將下模初步固定 在壓力機(jī)的臺面上 不要壓的太緊 6 將滑塊稍微往上調(diào)一點(diǎn) 以免模具頂死 然后開動壓力機(jī) 把滑塊上升到上 極點(diǎn) 松開下模的安裝螺絲 讓滑塊空行程數(shù)次 再把滑塊下降到下極點(diǎn)停止 7 擰緊下模的安裝螺釘 再開動壓力機(jī)使滑塊上升到上極點(diǎn)位置 8 在導(dǎo)柱上加潤滑油 并檢查拉伸模工作部分有無異物 然后開動壓力機(jī) 再使 第 4 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 37 滑塊空行程數(shù)次 從中檢查導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合情況 若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱不垂直或者導(dǎo)套配合 不合適時 應(yīng)拆下模具進(jìn)行修理 9 進(jìn)行試?yán)?并逐步調(diào)節(jié)滑塊到所需的高度 10 調(diào)節(jié)壓力機(jī)上的打料螺栓到適合的高度 使打料桿能正常工作 11 如果拉伸模使用氣墊 則應(yīng)調(diào)節(jié)壓縮空氣到合適壓力 12 重新檢查模具及壓力機(jī) 無誤后可進(jìn)行試?yán)?3 7 3 深鋼制保溫杯蓋模具的調(diào)試 模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后 必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試?yán)?伸 可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造的缺陷 找出產(chǎn)生原因 對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理 后再進(jìn)行試?yán)?直到模具能正常工作 才能將模具正式交付生產(chǎn)使用 3 7 4 進(jìn)料阻力的調(diào)整 拉伸模進(jìn)料阻力很大 易使制件被拉裂 進(jìn)料阻力很小時 易使制件產(chǎn)生皺紋 故在調(diào)整模具時 關(guān)鍵是調(diào)整好拉伸阻力的大小 1 調(diào)節(jié)壓力滑塊的壓力 使之正常 2 調(diào)節(jié)壓邊圈的壓邊面配合松緊 3 凹模圓角半徑要適中 4 采用良好的潤滑劑 調(diào)整潤滑次數(shù) 3 7 5 拉伸深度及間隙調(diào)整 1 調(diào)整時 先將較淺的一段調(diào)整后 再往下調(diào)整 直到所需深度 2 因本模具是對稱的 所以在調(diào)整時 可先將上模緊固在壓力機(jī)滑塊上 下模放 在工作臺上 先不緊固 在凸模上放置樣件 再使上 下模吻合對中后 即可保證間 隙的均勻性 調(diào)整好閉合位置后 再把下模固緊在工作臺上 3 7 6 調(diào)整方法 1 拉伸時的破裂 拉伸時 材料變形所需要的拉伸力超過了材料的強(qiáng)度極限時 即形成破裂 拉 38 伸時的破裂部位多發(fā)生在鄰近凸模圓角處的鋼制保溫杯蓋壁處 防止拉伸破裂的工藝措施有 增大凹模圓角 增大凸模和凹模之間的間隙 提 高凹模工作表面和凹模圓角半徑處的表面質(zhì)量 調(diào)整壓邊力 選用塑性好的材料和進(jìn) 行適當(dāng)?shù)臐櫥?2 拉伸高度不夠 制件拉伸結(jié)束后 結(jié)果高度達(dá)不到圖樣要求 其產(chǎn)生原因有拉伸間隙太大 凸模 圓角半徑太小 防止拉伸高度不夠的措施有 調(diào)整拉伸間隙 加大凸模圓角半徑 3 制件底部被拉脫 制件在拉伸過程中由于凹模圓角半徑太小 使材料被處于切割狀態(tài)以至于制件底 部被拉脫 防止制件底部被拉脫的措施有 加大凹模圓角半徑 4 制品口緣折皺 制件在拉伸過程中由于凹模圓角半徑太大 壓邊圈不起壓邊作用 造成制件口緣 折皺 防止制件口緣折皺的措施有 減小凹模圓角半徑 調(diào)整壓邊圈結(jié)構(gòu) 加大壓邊力 5 拉伸高度太大 制件拉伸結(jié)束后 結(jié)果發(fā)現(xiàn)制件的高度達(dá)不到圖樣的要求 其產(chǎn)生原因有拉伸間 隙太小 凸模圓角半徑太大 防止拉伸高度太大的措施有 加大拉伸間隙 減小凸模圓角半徑 3 8 本章小結(jié) 本章著重介紹了對拉伸模具零件的設(shè)計(jì) 包括模具材料選擇 模架選擇 模具閉 合高度 凸 凹模設(shè)計(jì)等各種尺寸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 內(nèi)容并不是很多 也不需要大量計(jì)算 只要充分利用手中所有的工具書就能確定相關(guān)尺寸結(jié)構(gòu) 第 4 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 39 本章主要鍛煉了我們對工具書的掌握 對模具總體裝配圖的設(shè)計(jì)和各種零件的設(shè) 計(jì)的能力 第 4 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 現(xiàn)代模具已經(jīng)融入到社會各個行業(yè) 不管在城市還是農(nóng)村到處都可以看到利用模 具生產(chǎn)出來的產(chǎn)品 小到縫衣的一根針大到人們乘坐的飛機(jī) 火車 甚至在現(xiàn)代軍事 領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用 從各種途徑都可以表明模具行業(yè)在現(xiàn)代社會的普及程度是相當(dāng)大 的 可想而之 針對如此龐大的一個社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域我們只要抓住機(jī)遇就可以創(chuàng)造出數(shù) 以萬計(jì)的價值 單從生產(chǎn)成本上看 以本設(shè)計(jì)為例 該模具屬于拉伸模具 需要的材 料不是很多 從模架到模座甚至是各種零件產(chǎn)品僅使用灰色鑄鐵 45 號鋼 A3 鋼等就 可完成 我國鐵礦等資源在世界排名都名列前茅 從供需關(guān)系上講如此大的供給量當(dāng) 然不需要擔(dān)心價格問題 灰色鑄鐵的成本是很便宜的平均每噸 2920 元左右 相比其他 材料便宜 300 元到 500 元不等 其他材料大多數(shù)都為 45 號鋼或 A3 鋼的價值雖然在不 斷變動 但變動值不算太大大約每噸鋼價錢在 3550 元左右 雖然比 Q235 貴了很多 對于產(chǎn)品強(qiáng)度要求是足夠的 相比于其他鋼材料便宜 500 到 1000 元不等 材料設(shè)備齊 全我們還得考慮生產(chǎn)該種產(chǎn)品所需要的勞動力 在我國來說擁有大批廉價勞動力勞動 力問題是不難解決的 但是對于一個廠家而言獲得最大利益才是首要目標(biāo) 這就需要 減少勞動力 盡量使用自動生產(chǎn)線 即能減少生產(chǎn)成本又能提高工作效率從而獲得最 大利益 本加工采用簡單拉伸模 要求的模具零件相比于同種復(fù)合拉伸模要少的很多 在坯料的展開尺寸計(jì)算中 可以得到坯料的大概尺寸 再經(jīng)過計(jì)算拉伸次數(shù) 工序尺 寸等計(jì)算值都可以得出生產(chǎn)該模具材料尺寸都是不大的 經(jīng)計(jì)算生產(chǎn)鋼制保溫杯蓋在 材料利用率上是 77 這種利用材料利用率在同種沖壓模具中已經(jīng)是很高的了 而且廢品 率 產(chǎn)生廢料率都相對較小 由于需要大批量生產(chǎn) 零件精度要求不高 故模具零件 的精度也不需過高 并且模具的各部分零件的拆裝與維修也十分簡單 可以提高生產(chǎn) 效率 從供求關(guān)系上來看 在人們?nèi)粘Ｉ钪袖撝票乇w得到普遍應(yīng)用 例如鋼管在各種 管道鋪設(shè)中應(yīng)用最為普遍 也有鋼制保溫杯蓋茶杯 茶葉盒等都是鋼制保溫杯蓋制件 在整個世界鋼制保溫杯蓋應(yīng)用率超過 50 甚至更多 而在供給方面我們更是需要大批量 40 廠家 廠家相互競爭是在所難免的 而對于如此龐大的需求量來說 競爭會更加激烈 就會促使廠家努力提高產(chǎn)品質(zhì)量 生產(chǎn)效率了 第 5 章 實(shí)驗(yàn)與調(diào)試 41 結(jié)論 本次拉伸模具設(shè)計(jì)中 通過對零件結(jié)構(gòu)的分析 結(jié)合書中公式 對零件進(jìn)行拉伸 模具設(shè)計(jì) 深鋼制保溫杯蓋屬于簡單拉伸件 分析其工藝性 并確定工藝方案 根據(jù) 計(jì)算確定本制件是四次拉伸成的 然后相應(yīng)選取各次拉伸時的壓力機(jī) 本設(shè)計(jì)主要是 最后一次拉伸模具設(shè)計(jì) 需要計(jì)算拉伸時的間隙 工作零件的圓角半徑 尺寸和公差 并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu) 然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的 總裝圖 深鋼制保溫杯蓋模具的設(shè)計(jì) 是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合 更加系統(tǒng)地對理論 知識做了更深切貼實(shí)的闡述 也使我認(rèn)識到 要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員 必 須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ) 并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù) 樹立終身學(xué)習(xí)的觀念 把理論知 識應(yīng)用到實(shí)踐中去 并堅(jiān)持科學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn) 求實(shí)的精神 大膽創(chuàng)新 突破新技術(shù) 為國 民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn) 通過本次沖壓模具的設(shè)計(jì) 不僅使我把近四年來所學(xué)的知識系統(tǒng)地聯(lián)系運(yùn)用起來 使理論知識與實(shí)際操作密切地聯(lián)系起來 強(qiáng)化了自己動手動腦能力 增強(qiáng)了自己的空 間想象能力等 而且從本次設(shè)計(jì)過程中 我發(fā)現(xiàn)了自己的不足 對知識掌握不夠牢固 有些知識遺忘了 對設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的困難有時無從下手 只有靠詢問指導(dǎo)老師或同學(xué) 這些都使我在以后的工作學(xué)習(xí)中避免和解決問題提供了很好的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn) 經(jīng)過這次鋼制保溫杯蓋沖壓模具設(shè)計(jì) 增近了對模具的了解 懂的了模具設(shè)計(jì)的 基本流程 技術(shù)要求 該模具的設(shè)計(jì)實(shí)用 機(jī)構(gòu)合理 維修方便 拆裝簡單 生產(chǎn)效 率高 能夠滿足零件的生產(chǎn)要求 但由于本人知識方面的不足本次設(shè)計(jì)難免會出現(xiàn)各種錯誤還望老師批評指正 參考文獻(xiàn) 42 參考文獻(xiàn) 1 康俊遠(yuǎn) 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) M 北京 北京理工大學(xué)出版社 2007 2 2 李奇涵 沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì) M 北京 科學(xué)出版社 2007 8 3 紅慎章 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 11 4 許樹勤 王文平 模具設(shè)計(jì)與制造 M 北京 北京大學(xué)出版社 2007 3 5 王樹勛 模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)總和手冊 S 廣州 華南理工大學(xué)出版社 1995 6 6 付宏生 模具識圖與制圖 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 2 7 M W Fu J Y H Fuh A Y C Nee Core and cavity generationmethod in injection mould design Int J Prod Res 39 1 2001 121 138 8 王孝培 沖壓手冊 S 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 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