毕业设计--壳体冲压工艺及模具设计

毕业设计--壳体冲压工艺及模具设计内容摘要：

1]第 27 页表 ，取值为 400 MPa； 卸P －卸料力， N； 顶P －顶件力 ,N； 卸K －卸料力系数，查 [1]第 52页表 ，取值为 ； 顶K －顶件力系数，查 [1]第 52 页表 ，取值为 ； 1P －冲裁工序所需力之和。 拉深工序 FqPQ ＝ [π（ 752352） /4] ＝ kN；  bdtKP  kN；  PPP Q kN。 式中： QP －压边力， N； F －在压边圈下坯料的投影面积， mm2； q －单位压边力，查表取值为 MPa； 2P －拉深工序所需力之和。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 9 冲孔工序 P ＝ bLt ＝ 400＝ kN； PKP 推推  ＝ ＝ kN； PKP  顶顶 ＝ ＝ kN； 顶推＝ PPPP 3 ＝ ++＝ kN。 式中： 推P －推件力， N； 推K －推件力系数，查表取值为 ； 3P －冲孔工序所需力之和。 计算完成零件冲压所需的力，并选择压力机 321 PPPP ＝总 ＝ ++＝ kN 查 [2]第 389 页表 ，初选公称 压力为 600 kN 的 JH21 系列开式固定台压力机（型号为 JH2160）。 其最大装模高度为 300mm，装模高度调节量为 70mm，工作台孔尺寸为 150mm，主电机功率为 kW。 拉深间隙的计算 拉深间隙指单边间隙，即 2/）（ 拉凸拉凹 DDZ 。 拉深工序采用压边装置，并且可一次成形，查 [1]第 137 页表 ，可得拉深间隙为 Z＝ ＝ ＝ mm，取 Z＝ mm。 拉深凸、凹模圆角半径的计算 凹模圆角半径的计算 一般来说，大的 凹r 可以降低极限拉深系数，而且可以提高拉深件的质量，所以 凹r 尽可能大些但 凹r 太大会削弱压边圈的作用，所以 凹r 由下式确定： tDDr ）（＝ 凹凹  ＝ )4075(  ＝ 取 凹r ＝。 式中： D－坯料直径， mm； 洛阳理工学院毕业设计（论文） 10 凹D －凹模直径，由于拉深件外径为 40 mm,此处取值为 40 mm。 凸模圆角半径的计算 凸r 对拉深件的变形影响，不像 凹r 那样显著，但 凸r 过大或过小同样对防止起皱和拉裂及降低极限拉深系数不利。 凸r 的取值应比 凹r 略小，可按下式进行计算： 凹凸 ＝ rr ＝ ＝ 6（ mm） 对于制件可一次拉深成形的拉深模， 凹r 、 凸r 应取与零件图上标注的制件圆角半径相等的数值，但如果零件图上所标注的圆角半径小 于 凹r 、 凸r 的合理值，则 凹r 、 凸r 仍需取合理值，待拉深后再用整形的方法使圆角半径达到图样要求。 计算模具刃口尺寸 落料模刃口尺寸 查表可得 minZ ＝ mm, maxZ = mm maxZ minZ ＝ ＝ mm 凹 ＝ + mm， 凸 ＝ mm 由此可得 mmmm  ＝凸凹  故能满足分别加工的要求。 查表可得磨损系数 X＝ ，落料件基本尺寸为 75 mm，取精度为 IT13，则其公差  ，上偏差和下偏差分别为＝ 和。 由此可得 a x   ＝）＝（）＝（ 凹落凹 XDD (mm) 0 in   ＝）＝（）＝（ 凸落凹落凸 ZDD (mm) 拉深模工作部分尺寸计算 对于制件一次拉深成形的拉深模，其凸模和凹模的尺寸公差应按制件的要求确定。 此工件要求的是外形尺寸，设计凸、凹模时，应以凹模尺寸为基准进行计算。 由此可得 洛阳理工学院毕业设计（论文） 11   ＝）＝（）＝（拉凹 DD (mm) 0 4/   ＝）＝（）＝（拉凸 ZDD (mm) 式中： D－拉深件的基本尺寸， mm；  －拉深件的尺寸公差，从零件图可知其值为。 冲孔模刃口尺寸计算 查表可得 minZ ＝ mm, maxZ = mm maxZ minZ ＝ ＝ mm 凹 ＝ + mm, 凸 ＝ mm 由此可得 mmmm 4  ＝凸凹 。 故能满足分别加工的要求。 查 [1]第 60 页表 ，可得磨损系数 X＝ ，孔的基本尺寸为 19 mm，取精度为 IT13，则公差为  ，上偏差和下偏差分别取值为 + mm和 mm。 由此可得 0 in   ＝）＝（）＝（ 凸孔凸 XDD （ mm）， i n   ＝）＝（）＝（ 凹凸孔凹 ZDD （ mm）。 计算模具其它尺寸 凹模 (1) 凹模壁厚 查 [6]第 630 页表 14－ 5，由落料件的直径为 75，料厚为 t＝ ，可取凹模壁厚为 40。 (2) 凹模厚度 查 [6]第 631 页图 14－ 15，凹模厚度 h 可根据冲裁力选取。 由冲裁力为 ，可得凹模厚度为 h＝ 28mm。 (3)刃壁高度 查 [6]第 630 页刃壁高度的计算方法，垂直于凹模平面的刃壁，其高度洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 0h 可按下列规则计算： 冲件料厚 t≤ 3 mm， 0h ＝ 3 mm； 冲件料厚 t3 mm, 0h =t。 由零件料厚为 t＝ mm,可得刃壁高度 0h ＝ 3 mm。 上凸凹模 上凸凹模的结构是落料凸模和拉深凹模，其长度应根据落料凸模的要求计算，壁厚根据落料凸模和刃口尺寸和拉深凹模直径计算。 此处落料凸模采用有固定卸料板的凸模，长度可按下公式计算： YHHL  21 式中： L－上凸凹模的长度， mm； H1－上凸模固定版的厚度， mm； H2－卸料板的厚度， mm。 Y－附加长度，包括凸模刃口的修磨量、凸模进入凹模的深度、凸模固定版与卸料板的安全 距离。 在此固定版厚度取值为 H1＝ 25 mm。 对于卸料板，查《冲模设计手册》，根据其料厚 t＝ ，卸料板宽度与凹模外径相当，取其宽度为 B＝ 155，则卸料板厚度取值为 H2＝ 14 mm。 附加长度取值为 Y＝ 26。 则上凸凹模的总长度为 mmL 652614251 。 上凸凹模做拉深凹模的部分壁厚为 mmDD )( ＝＝拉凹落凸 。 这部分的高度取值为 20 mm，保证拉深件所需的 深度 14mm，再附加一定的长度。 其余部分的壁厚取。 上凸凹模的结构如图 4 所示。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 下凸凹模 下凸凹模的结构是拉深凸模和冲孔凹模，其长度根据拉深凸模的要求进行计算。 根据模具结构，下凸凹模的长度可由下凸凹模固定板厚度、下推板厚度和附加长度相加取得。 下凸凹模固定板的厚度取与上凸凹模固定板厚度相等的值，即 25 mm。 下推板此处的作用相当于压边圈，其厚度取为 21 mm。 附加长度主要考虑满足制件的拉深深度要求，取 14 mm。 由此可得下凸凹模的长度为 mmL 601421252 。 下凸凹模做冲孔凹模的部分壁厚为 mmDD )( ＝＝孔凹拉凸 。 做冲孔凹模部分的刃壁高度可参照前面凹模的计算方法，取值为 3 mm。 所以刃壁部分的厚度取值为 mm，其余部分壁厚可取的稍小，取为 6 mm。 下凸凹模的结构如图 5 所示。 图 5 洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 凸模 凸模即为冲孔凸模，其长度应根据模具的结构确定。 从模具结构可 以看出，其长度可由凸模固定板厚度、上凸凹模长度确定。 可有下式进行计算 YLHL  139。 13 式中： 39。 1H －凸模固定板厚度，取为 25mm； 1L －上凸凹模长度， mm； Y－附加长度，由拉深件深度、料厚和凸模进入下凸凹模的深度确 定。 凸模进入下凸凹模的深度取为 1mm，则 Y＝ ＝ mm。 由此可得凸模的长度为 mmL 。 为 增 加 凸 模 的 强 度 ， 可 设 计 成 阶 梯 式 冲 头 段 的 直 径 为mmD ＝孔凸 ，此段的长度为 15 mm；第二段直径为 20 mm，长度为 mm；第三段与凸模固定板配合，直径取为 22 mm，长度为 35 mm。 校核凸模强度、刚度 凸模校核 凸模的强度校核公式为 P/Fmin≤ 压][ 式中： P－冲孔冲裁力， N； Fmin－凸模最小断面面积， 2mm ； 压][ －凸模材料的许用压应力， MPa。 此处材料选用 Cr12，查表可得 压][ ＝（ 1000～ 1600）， MPa，取 压]。