20xx模具设计与制造专业论文-圆筒件冲压工艺及模具设计

20xx模具设计与制造专业论文-圆筒件冲压工艺及模具设计内容摘要：

制造某类产品的冲裁模或弯曲模， 这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。 我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。 但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在 40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多 问题。 另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。 （ 一 ） 、冲压件工艺性分析 1． 零件材料分析 该零件材料为 08F 冲压用钢板中沸腾钢 ，厚度 t=。 强度低 和硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接。 力学性能： 抗拉强度 σb （ MPa）： ≥295 （ 30） 屈服强度 σs （ MPa）： ≥175 （ 18） 伸长率 δ5 （％）： ≥35 断面收缩率 ψ （％）： ≥60 热处理： 推荐热处理 /℃ ：正火 930 正火推荐保温保温时间 ≤30min，空冷；淬火推荐保温时间 ≤30min， 和 85 钢油冷，其余钢水冷；回火推荐保温时间 ≤1h。 硬度 ：未热处理， ≤131HB 具有良好的冲压成形性能，为一般冲压用钢，适合冲裁。 2． 零件形状 从零件的形状分析，该零件属于圆孔类零件，壁厚为 mm，需把内孔翻边成一个 Ф 11 和 Ф 4 通孔。 3． 尺寸分析 该工件尺寸有标注公差，查公差表， 可按 GB180079 IT112 级精度确定， 尺寸精度较低，普通冲裁（精度为 IT11）完全能满足要求。 以凹模为基准件凸模根据凹模尺寸进行配制加工。 4． 技术 要求 IT14 级制造； ≤。 5． 结论 综上所述，该零件的冲裁工艺性较好，冲裁加工能够达到设计要求。 （ 二 ） 、冲 压工艺方案的确定 1． 方案种类 从零件的结构特征可以看出，冲压所需的基本工序包括翻边、冲孔。 可能的成形方法有三种： 方案一： 先拉伸成阶梯形圆筒件，再通过机械切割的方式除去底部。 方案二： 先拉伸成阶梯形圆筒件，再采用冲切的方式除去底部。 方案三： 先拉伸成底部带有预冲孔阶梯形圆筒件，然后再翻边成型。 冲孔翻边冲削线切削线 图 12 方案成型流程 2． 方案的比较 方案一：采用车削底部的方法，无疑零件的断面质量高，但生产效率低，不适用批量生产，在零件底部要求不高的情 况下不宜采用。 方案二：采用冲切的方式，则要求零件底部的远角半径在冲切前必须冲压成接近清角（即 R≈ 0） ,因此在冲切前先要增加一道整形工序，并且清角的技术质量要求不易保证。 较难加工。 方案三：采用翻边形式 ， 生产效率高并且节省材料，翻边的孔口虽然没有以上两种的好，但零件的高度尺寸 10 mm 可以看做 IT12 级的未注公差，翻边方式可以满足零件技术要求。 因此从零件的底部成形方式来考虑采用第三种方式，即 拉伸— 冲孔。 3． 方案的确定 综合上述分析：对于一个工件可以得出多种工艺方案，经比较，综合 冲裁件的质量 ， 经济性、安全 性 所以决定采用方案三。 4． 确定排样图和裁板方案 制件的毛坯为简单的圆形件，而且尺寸比较小，考虑到操作方便，宜采用单排。 于 t=,查《冲压工艺与模具设计》附表 7 轧制薄钢板拟选用规格为：  1500 1000 的板料。 排样设计 图 3 已知： t＝ r＝ L1＝ 5tr＝ ＝ 4 L2＝ 11/24/2t2r＝ ＝ 2 L3＝ 105r＝ ＝ L弯＝ ﹝ r+ t﹞ /180 ＝  90 (+ )/180 ＝ L＝ (L1+L2+L3+L 弯 1+L 弯 2) 2 ＝ (4+2+++) 2 =30 查《冲压工艺与模具设计》表 210，确定搭边值 两工件间的横搭边 a1 =；两工件间的纵搭边 a=； 步距 S=d+a=30+=； 条料宽度 B=（ D+2a1 + ） 0 = 故一个步距内的材料利用率 1 为： 1 =A/BS 10000 = 2)2/(d /BS 10000 =7000 （ 三 ） 、 模具结构形式 的确定 方案一模具结构为正装单工序模具和方案二倒装单工序模具的后一个工序模具是一致的，两个的主要不同在前道工序模具结构上。 正装式单工序模 具和倒装式单工序模具结构比较： 正装式单工序模具适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。 倒装式单工序模具结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，所以应用十分广泛。 而且从本次零件的卸料回弹上考虑的话，比方案一容易控制。 因此形状和尺寸精度比方案一更加的高。 根据零件分析，制件的精度不高，为了提高经济效益和简化模具结构，宜采用方案二，即倒装式单工序模具结构。 （ 四 ） 、设计工艺计算 1． 基本尺寸计 算 因为加工工件需一道工序，所以从上得到的尺寸是， t= ,工件 高度为 10mm ， 冲孔的直径是 Ф 4mm。 2． 冲压力的计算和 压力机的选取 冲裁 时之冲裁力为冲裁力、卸料力和推料力之和。 在选择压力机时是否要考虑，则应根据不同的模具结构对待。 即 1冲裁力 F=ktlτ =179。 179。 300 =14130N K查 设计指导 P22 表 220 2冲裁卸料力 F 卸 =K卸178。 F冲 =179。 14130 = K 查《设计指导》 P22 表 220 得 K 卸 = 3冲裁卸料力： F= K推178。 F冲 =14179。 179。 14130 K 推查《设计指导》 P22 表 222 得 K推 = 4 落料力 F落 = vtτ =179。 179。 30179。 179。 260 = 5 拉深力 F拉 = d1tσ bK1 =179。 4179。 179。 300179。 = k 值为钢板系数值 ,查课本 p167 表 419 得 k= 冲压设备的选择是工艺设计中的一项重要内容，它直接关系到设备的使用安全、产品质量、模具寿命、生产效率和成本的一系列问题。 计算如下： F压边力    3 40 82 9p114aor2d2222 d P 查 p166 表 417 得： p=3 F 总 =F 落 +F 卸 +F 压 =15919++ =  19KN 需要说明的是，以上选用的压力机，只是初步根据冲压力条件来选取，还需要根据现有设备状况、模具的闭合高度、模具的外形与安装配合尺寸、零件加工的工艺流程、设备使用的负荷情况等因素，进一步合理安排。 所以综合上述要求，最终决定： 设备为 J2340。 见 冷冲手册 P546 表一 ： J2340 型压力机主要技术参数 公称压力 /KN 400 滑块行程 /mm 80 行程次数 /（次 /min） 45/90 最大闭合高度 /mm 330 连杆调节长度 /mm 65 滑块中心线至床身的距离 /mm 250 工作台尺寸 /mm 前后 460 左右 700 滑块底面尺寸 /mm 前后 260 左右 300 垫板尺寸 /mm 厚度 65 孔径 / 立柱间距离 /mm 340 模柄孔尺寸（直径 /mm 深度 /mm） Φ 50 70 床身最大可倾斜角 30176。 3． 冲裁压力中心的确定 模具的压力中心就是冲压力合力的作用点，为了使模具的正常的工作，在设计模具时，应使压力中心与模柄中心线重合，若不重合冲压时产生偏力矩，使模。