毕业论文设计锥形件冲压工艺分析及模具设计

毕业论文设计锥形件冲压工艺分析及模具设计内容摘要：

产效率，适合于工厂的大批量生产条件，另外在切边模上可对工件进行修正，最后单独冲孔可较好地保证孔的精度。 由于工件的结构简单对称，模具的制造并不困难。 相比较之下，方案四更适合大批量生产，适合本件的生产条件。 还可在切边 模上对工件进行修正，以减少锥形件的拉深回弹。 太原工业学院毕业设计 5 3 工艺计算 毛坯尺寸计算 根据表面积相等原则 ,用解析法求该零件的毛坯直径 D。 (1)修边余量的确定 : d3δδ 图 拉深件在拉深成形后 ,工件凸缘周边尺寸不齐 ,须进行切边工艺 ,经达到工艺要求 ,在按照工件图样计算毛坯尺寸时 ,须加上修边余量后再进行计算。 根据零件图可知：凸缘直径 dt=170mm 凸缘相对直径 ddt 料厚为了 t=1mm 查表可得其修边余量： δ= (2)毛坯尺寸的计算 太原工业学院毕业设计 6 图 D= 22232121 )(2 ddddld  =182mm 故毛坯的外径为 18mm。 (3)排样及相关计算 采用有废料直排方式 ,相关计算如下 ,查板材标准 ,宜选用 14004000的冷轧钢板 ,每张钢板可采剪为 6张条料 (4000),每 张条料可冲 21 个工件 ,故每张钢板的利用率为 68%。 图 冲裁件面积： A=πD2/4= 条料宽度： B=D+2a+C= C—— 送料间隙， C=《冲压手册》表 221 步距 ： 成形次数的确定 该工件为带凸缘的锥形件。 Dd =72/182≈ 工件的相对厚度（相对高度） :  %100Dt 查《冲压手册》表 420 得第一次拉深最大相对高度为。 72= 故，该带凸缘锥形件可一次拉深成形。 工作部分尺寸计算 太原工业学院毕业设计 7 、凹模尺寸计算 查表得： Zmin= Zmax= 尺寸偏差Δ = 1 ㎜ 摩擦系数 X= 拉深凸凹 模间隙 Z=1 ㎜ DA=(Dmin－ XΔ )0+Δ A=（ 182－ 1） 0+=+（㎜） DT=(DA－ Zmin)δ T=（ － ） =（㎜） DA=(Dmax－ XΔ )+Δ A=（ 158－ 1）  =  （㎜） DT=(DA－ 2Z)δ T=（ － 2）  =  （㎜） 太原工业学院毕业设计 8 4 成型设备的选择 压力机的选择 F 落料 =KLtτ =235735N. L— 冲裁件周长， L =549mm； t— 材料厚度， t=1mm； τ — 材料的抗剪强度，τ =330MPa； K— 系数。 系数是考虑到实际生产中模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。 一般取。 查《冷冲压模具设计指导》表 419。 F=π dktδ bk3=42503N. dk— 第一次拉深深直径， 72mm δ b— 材料抗拉强度， 400MPa k3— 第一次拉深系数， 在拉深过程中 ,凸缘变形区是否起起皱主取决于材料相对厚度 t/D 和拉深系数 m的大小。 如果材料相对厚度较小，拉深系数也小，凸缘便会起皱。 为防止凸缘起皱，必须用压边圈压住，因此判别是否起皱的条件也就是判别是否采用压边圈的条件。 生产决定是否采用压边圈可查表。 表 采用或不采用压边圈的条件 拉深方法 第一次拉深 t/D 100 m1 用压边圈 ＜ ＜ 太原工业学院毕业设计 9 可用可不用 ～ 不用压边圈 ＞ ＞ 由表查得本件需采用压边圈，以防止起起皱拉断的产生。 表 在双动压力机上拉深时单位压边力的数值 工件的复杂程度 单位压边力 p/MPa 难加工件 普通加工件 易加工件 3 根据上表，计算得拉深件的压边力为： Fy=AP=2055 =5137N 冲压力为落料力、拉深力与压边力的总和： FZ=F 落 +F 拉 +Fy=235735N+42503N+5137N=283411N 该模具拟采用正装复合模，弹性卸料与推件。 根据冲压工艺总力计算结果并结合高度，初选开式双柱可倾压力机 JC23－ 25。 太原工业学院毕业设计 10 5 模具结构的选定 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料 — 拉深复合模具。 如图 所示： 图 实现锥面斜孔的方法一般有三种： （如图 ）。 太原工业学院毕业设计 11 图 这种冲裁方法，凸凹模受力状况良好，模具使用寿命较高。 但是实 现 多孔冲裁 时，需要设计较为复杂的分度机构，且生产效率低，不能满足生产要求。 ，使垂直冲压力变为斜孔方向的冲压力，由内向外冲裁（如图）。 图 这种结构可满足大批量生产，但 冲 裁中凸模、斜楔以及卸料装置均应伸入冲件内部。 由于模具设计能利用的空间非常有限，且零件的安放 、 冲孔废料的排出均不方便，所以仍然不能满足生产需要。 ，由外向内冲裁（如图 ）。 图 太原工业学院毕业设计 12 这种方法同样可以满足批量生产。 但对该零件而言 ，采用传统的方法（凸模在下安装）冲裁，仍然存在模具体积较大，结构复杂，零件安放不便等问题。 由于该零件6个孔的尺寸精度，位置精度均要求不高，所以可对传统的斜楔结构进生改进，采用由外向内的方式进行冲裁。 冲孔 模具结构如图 所示。 图 模具的凸模装于压料板内 ,模具的导柱不仅在上、下 模座之间进行导向 ,而且对压料板也进行导向。 因此在冲压过程中 ,压料板能严格保持与上、下模座的平行。 装配于压料板中的凸模座 ,精确地与凸模滑配 ,从而保证了冲裁中凸、凹模间隙的均匀。 定位方式的选择 因为该模具使用的是条料 ，所以可采用导料采用钢性卸料装置上的导料槽进行导料，送进步距采用挡料销。 太原工业学院毕业设计 13 卸料、出件方式的选择 卸料装置： 弹压料板 ,主要用于冲制薄料和要求平整的冲件 ,此卸料板常用于复合冲裁模。 其弹力来源为弹簧或橡皮 ,用后者使模具装校更方便 ,卸料板孔和凸模单边间隙 : Z’ /2=~ 此式件的厚度为 1mm， 相对较簿 ， 卸料力比较小 ， 可采用弹性卸料板推出废料。 拉深件可用推件块推出。 模具采用钢性卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。 压边装置的确定 压边装置一般可 分为刚性和弹性两种。 弹性压边装置就是在双动冲床上利用外滑块压边。 这种压边的特点为是压边力不随冲床的行程变化，拉深效果好，模具结构简单。 弹性压边装置一般用于单动冲床上，其特点是压边力随冲床的行程面变化。 故这里选用弹性压边装置较好。 又因为弹性压边装置中，气垫结构较复杂，制造不易，并需要使用压缩空气。 故这里采用弹簧，只要根据生产经验，只要正确地选弹簧规格，就可以减少它们的不利因素。 导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。