一种凸缘筒形零件的冲压工艺与模具设计

一种凸缘筒形零件的冲压工艺与模具设计内容摘要：

F零件面积。 确定各中间工序尺寸 首次拉深 首次拉深直径 571 0  Dmd。 拉深时凹模圆角半径按 《冲压工艺与模具设计》 ]1[ 表 59 计算应取 24~12 mm,由于增加了一次拉深工序，使各次拉深工序的变形程度有所减小，故允许选用较小的圆角半径，这里 101dr mm，而冲头圆角半径 mmrf dp 11 。 首次拉深高度 : 一种凸缘筒形零件 的冲压工艺与模具设计 19 机自 07102 班 郭胜 d RddDh f4 1 = 574 22   mm  mm (32) 这里取 式中 R凹模圆角半径， 取两圆角半径的平均值 ,单位 mm。 (见表 31)。 二次拉深 二次拉深直径 mmdmd  ,取 722  pd rr mm, 拉深高度 : d RddDh f4 2 = 484 0 3 22   mm  mm 式中 2dr 第二次拉深后零件的圆角半径。 (见表 31) 三次拉深 三次拉深直径， mmdmd  ,取 mmrr pd 433  ，达到零件要求，因该道工序兼有整形作用，故这样设计是合理的。 mmh 243  (见表 31)。 3． 3 其余各中间工序 其余各中间工序均按零件要求尺寸而定，详见表 3． 1。 表 31 冲 压 工 艺 卡 片 标 记 产品名称 冲压工艺规程卡 零件名称 外壳 年产 量 第 页 一种凸缘筒形零件 的冲压工艺与模具设计 20 机自 07102 班 郭胜 产品图号 零件图号 10万 共 页 材料牌号 及技术条件 08钢 毛坯形状及尺寸 65 下料 选用板料 950x4000x2 横 裁 成 950x107x2 工序号 工序名 称 工 序 简 图 模具名称 及图号 设 备 检验 要求 备 注 1 落料 首 次 拉深 落料 拉 深复合模 CM1 40(tf) 冲 床 按工序图检 验 把直径为103mm毛坯拉成高为径为 85mm的空心零件 2 二 次 拉 深 第二次拉深模 CM2 16(tf) 冲 床 按工序图检 验 把落料拉伸好的零件进一步变为高径为 48mm的空心零件 3 三次拉深 兼整形 第三次拉深并兼整形模 CM3 40(tf) 冲 床 按工序图检 验 把第二次拉伸好的零件进一步变为高24mm直径为 42mm的空心零件 4 冲预孔 21 冲孔模 CM4 3(tf) 冲 床 按工序图检 验 冲也直径为 21mm的预孔 一种凸缘筒形零件 的冲压工艺与模具设计 21 机自 07102 班 郭胜 5 翻边 翻边模 CM5 3(tf) 冲 床 按工序图检 验 将工件直径为 21mm的底孔翻成直径为26mm的坚直边 6 冲孔 冲孔模 CM6 3(tf) 冲 床 按工序图检 验 以  定位 冲出四个直径为 的小孔 7 切边 达到零件工作图要求尺寸 切边模 CM7 16(tf) 冲 床 按零件工作图检验 将零件的边缘切割成直径为80mm 原底图总号 日期 更改标记 编 制 校对 审核 批准 文 号 姓 名 底图总号 签字 签 字 签 字 日 期 日 期 3． 4 压力、压力中心计算及压力机选择 该零件为轴对称件，故不必进行压力中心的计算。 3． 4． 1 落料拉深工序 落料力： NtDP b 2 0 6 9 8 01   （ 34） b 抗拉极限强度 ( 2/mmN )，查模具设计手册之四 《 冲模设计手册》 ]2[一种凸缘筒形零件 的冲压工艺与模具设计 22 机自 07102 班 郭胜 表 41， 2/400 mmNb  落料的卸料力 : NKPP 6 2 0 92 0 6 9 8  （ 35）K卸料力系数。 查模具设计手册之四 《 冲模设计手册》 ]2[ 表 315,得 K= 拉深力： NKtdP b   1K 系数。 查模具设计手册之四《冲模设计手册》 ]2[ 表 55，并用差分法计算，得 K。 压边力 :       NNqrdDPd 22211204   （ 36） 压边力 按照防皱最低压边力公式 (其中 q 查《冲模设计大典》 ]3[ 第三卷表, 2/ mmNq  ) 这一工序的最大总压力，在离下死点 8mm稍候就需达到： kNNPPPP 22322238391856209206989421  （ 37） 根据车间现有压力机 有 160,250,400,630,故选用 400kN 压力机。 3． 4． 2 第二次拉深工序 拉深力： NKtdP b   （ 38） 2K 系数。 查模具设计手册之四《冲模设计手册》 ]2[ 表 55，并用差分法计算，得 K。 一种凸缘筒形零件 的冲压工艺与模具设计 23 机自 07102 班 郭胜 显然，拉深力很小，但根据现场条件，选用 350kN 压力机。 3． 4． 3 第三次拉深冲 φ 21mm 孔兼整形工序 拉深力： NKtdP b 8 2 2 9   （ 39） 整形力：      NNAqP 5 0 6 10 0100222442854 2222   （ 310） q 单位整形力。 查模具设计手册之四《冲模设计手册》 ]2[ P267，得2/1 0 0~50 mmNq  .这里取 2/100 mmNq 。 冲孔力： NdtP b 4 2 2 0   （ 311） d 预冲孔直径。 对于这种复合工序，由于整形力是在最后且为临近下死点时发生，符合压力机的工作负荷曲线，故可按整形力大小选择压力机，即可选 630kN 压力机。 3． 5 翻边兼整形工序 3． 5． 1 翻边力计算 根据 模具设计手册之四《冲模设计手册》 ]2[ 得 翻边力计算公式如下：     Ntddcc L tP bb   （ 312 ） c系数，可取 ~ ， P翻边力， L弯曲线长度 (mm)， t坯料厚度 (mm)。 一种凸缘筒形零件 的冲压工艺与模具设计 24 机自 07102 班 郭胜 3． 5． 2 整形力计算   NAqF 7253410026404 2239。   （ 313） 同 上 ,按整形力选择设备。 选用 250kN 压力机。 3． 5． 3 冲四 个 φ 孔兼切边工序 NtdF bcc 4 4 2 1   （ 314） cd2 要冲的小孔直径。 选 250kN 压力机。 NtdF bee 1 6 0 7 6   （ 315） ed 法兰直径。 设有两把废料切断刀，所选切断废料力为：   NF e 6 4 0 39。  （ 316） 故总切边力： NFFF ecq 1 6 71 4 86 4 001 6 07 6 8  （ 317） 选用 250KN 压力机。 第四章 落料拉深模 模具设计 落料拉深 模具结构 根据确定的工艺方案和零件的形状特点、精度要求、所选设备的主要技术参数、模具制造条件以及安全生产等选定其冲模的类型及结构形式。 模具结构形式的选择 采用落料拉深复合模，首先要考虑落料凸模 (兼拉深凹模 )的壁厚过薄。 本工序凸凹模壁厚   mmb 242/551 0 3  ，能保证足够强度，故可采用复合模。 落料、一种凸缘筒形零件 的冲压工艺与模具设计 25 机自 07102 班 郭胜 拉深复合模常采用落料采用正装式，拉深采用倒装式。 模座下的缓冲器兼作压边与顶件，另设有弹性卸料和刚性推件装置。 这种结构的优点是操作方便，出件畅通无阻，生产率高，缺点是弹性卸料装置使模具结构较复杂，特别是拉深深度大、料较厚、卸料力大的情况，需要较多、较长的弹簧，使模具结构复杂。 为了简化上模部分，可采用刚性卸料板，其缺点是拉深件留在刚性卸料板内，不 易出件，带来操作上的不便。 而对于本工序，由于拉深深度不算大，材料也不厚。 因此采用弹性卸料较合适。 考虑到装模方便，模具采用后侧布置的导柱导套模架。 模具工作部分尺寸计算 落料 圆形凸 模和凹模，可 采用分开加工 ，按《冲模设计 大典》 3 第三卷式 ()、 ()计算工作部分尺寸。 所落下的料 (即为拉深件坯料 )按未注公差的自由尺寸，按 ITl4级取极限偏差，故落料件的尺寸取为 φ 103  mm (查《机械设计课程设计 手册 》 ]4[ P104，该落料件公差  =870m )． 从《冲压工艺与模具设计》 ]1[ 表 22 可查出间隙范围为 (18%～ 25%)t,则mmZZmmZmmZ , m i nm a xm a xm i n 。 103 为 IT14 级精度 , 公差值  = mm , 落料 凸凹模 公差 dpTT, 按。