锥形罩件冲压工艺及模具设计

锥形罩件冲压工艺及模具设计内容摘要：

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 （ 4） 冲压总力的计算 冲压力为落料力、拉深力与压边力的总和： FZ=F 落 +F 拉 + Fy =204753N+42503N+ 5137=252393N 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。 模具结构的选定 、出件方式的选择 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。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 第 10 页 共 24 页 为保证压力机和模具正常工作，必须使冲模的压力中心与压力机的滑块中心相重合。 否则在冲压时会使冲模与压力机的滑块歪斜，引起凸、凹模间隙不均匀和导向零件加速磨损，造成刃 口和其他零件的损坏，甚至会引起压力机导轨的磨损。 影响压力机的精度，对于形状简单而对称的工件如矩形、圆形、正多边形，其冲裁的压力中心与工件的几何中心重合。 结合零件图， 该工件为带凸缘锥形件 ,为旋转体 ,结构简单对称。 该冲裁件的压力中心即为工件的几何中心。 该工件的冲裁力不大，为便于模具的加工和装配，模具中心选在工件的几何中心。 此满足 JC2325的模柄孔投影面积范围内，满足要求。 工艺计算 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。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 第 11 页 共 24 页 根据零件图可知： 凸缘直径 dt=136mm 凸缘相对直径 ?ddt 料厚为了 t= 查表可得其修边余量 ： δ = （ 2） 毛坯尺寸的计算 图 查《王孝培冲压手册》表 4－ 7 得公式： D= 2232121 )(2 ddddld ???? =152mm 故毛坯的外径为 152 ㎜。 （ 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 1400 4000 的冷轧钢板 ,每张钢板可采剪为 9 张条料 ( 4000),第张条料可冲 26 个工件 ,故每张钢板的利用率为 75%。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 第 12 页 共 24 页 图 冲裁件面积： A=π D2/4= 条料宽度： B=D+2a+C= C—— 送料间隙， C= 查《冲压手册》表 221 步距： S=D+a1= 一个步距距离材料的利用率： η = ?? %100BSnA % （ 4） 成形次数的确定 该工件 为带凸缘的锥形件。 Dd =72/152≈ 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=＞ 20mm 故 ，该带凸缘锥形件 可一次拉深成形。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 第 13 页 共 24 页 （ 1） 落料凸、凹模尺寸计算 （ 2） 拉深凸凹模尺寸计算 DA=(Dmax－ XΔ )+Δ A=（ 122－ 1） ? = ? （㎜） DT=(DA－ 2Z)δ T=（ 122－ 2） ? =120 ? （㎜） 模具零件设计与校核 由于工件形状简单、对称，所以模具的工件零件均采用整体结构，拉深凸模、落料凹模和凸凹模的结构可参看工作零件图。 （ 1） 落料凹模的结构设计 落料凹模厚度： 凹模的厚 度 ： H=Kb=(≥ 15 ㎜） K— 系数 ,查《冷冲压模具设计指导书》表 224 得 K为 b— 冲裁件的最大外形尺寸 ,b 为 152mm 由于本套模具为复合模 ,拟取 H=40 ㎜ 凹模壁厚： C=（ ～ 2） H=60 ㎜（ ≥ 30㎜） （ 2） 拉深凸、凹模圆角半径计算 ○ 1 凹模圆角半径 rd 拉深时 ,平面凸缘区材料经过凹模圆角流入凸、凹模间隙。 如果凹模圆角半径过小则材料流入凸、凹模间隙时的阴力和拉深力太大，将使拉深件表面产主划痕或使危险面破裂；如果凹模圆角半径过大，材料在流经凹模圆角时会产生起皱。 首次拉深的凹模圆角半径 rd，可根据材料种类和毛坯相对厚度按表。 选用。 首次闪深的凹模圆角半径 rd 表 凹模圆角半径 拉深方式 毛坯相对厚度 ≤ ～ ＜ ～ ＜ ～ 无凸缘拉深 （ 4～ 6） t （ 6～ 8） t （ 8～ 12） t 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 第 14 页 共 24 页 带凸缘拉深 （ 6～ 10） t （ 10～ 15） t （ 15～ 20） t 由表但得，取其圆角为： rd=（ 10～ 15） t=10mm ○ 2 凸模圆角半径 凸模圆角半径过小，拉深过程中危险断面容易产主局部变薄，甚至被拉破。 凸模圆角半径过大，拉深底 部材料承压面积小，容易变薄。 首次拉深的凸模圆角半径可等于或略小于首次拉深凹模圆角半径，即： rpl=（ ～ ） rd1=8mm （ 3） 拉深模间隙的确定 Z=1～ =1mm 、凹模的校核 整体形式凹模外形尺寸的确定：凹模装于下模座上，由于模座孔口较大因而使凹模工件时承受弯曲力矩，若凹模高度极模壁厚度不足时，会使凹模产生较。