法兰件的冲压工艺与模具设计(1)cbiw.docx
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1、摘 要要在工业发发展大步步向前迈迈进的中中国,冲冲压工艺艺也在不不断发展展中占据据着越来来越重要要的地位位。此次设设计首先先通过计计算坯料料的尺寸寸,明确确拉深的的次数,最最终确定定了完成成工件的的加工需需要两次次拉深。在这之后以目标工件即法兰件为准,在分析了目标工件和拉深工艺的基础上,根据工序设计要求以及对比了常见的三类模具的优缺点,在其中选择了复合模具完成落料拉深工序。在之后的设计中,计算了要如何排样,计算各个重要的力,还设计了要如何把板料冲裁为坯料的方案。在之前的计算和设计的铺垫下,这之后很顺利地计算和设计了模具零件的部分尺寸,如工作部分凸、凹模的刃口尺寸,并根据标准对一些数据进行校核。
2、然后根据参考资料和标准设计了其他模具零件,如定位零件,卸料零件等等。在进行了以上计算和设计的基础上,最后绘制出了模具的装配图和零件图。关键词:落料;拉深;复合模模;法兰兰件VII内蒙古工业大学本科毕业设计ABSTTRACCTAs tthe Chiinesse iinduustrry cconttinuues to devveloop, staampiing proocesss iis bbecoominng mmoree annd mmoree immporrtannt. In thiis ppapeer, thrree diffferrentt sttamppingg prroceessee
3、s (sinnglee prroceess, coompoositte pproccesss annd cconttinuuouss prroceess) off thhe fformmingg prroceess aree coompaaredd annd aanallyzeed ffor thee puunchhingg prroceess andd drrawiing proocesss oof tthe widde fflannge cyllinddriccal parrts. Annd sseleecteed tthe commpossitee prroceess .Thee shh
4、apee, ssizee, nnesttingg, ccutttingg pllatee scchemme, thee nuumbeer oof ttimees oof ddrawwingg, tthe natturee, nnumbber andd orrderr off sttamppingg prroceess aree brrieffly anaalyzzed. Itt waas ddeteermiinedd thhat twoo deeep draawinng iis rrequuireed.Thee woork forrce, prresssuree ceenteer, molld
5、 ppartt off thhe wworkk siize andd toolerrancce ccalcculaatioon, andd deesiggn oof tthe molld. Butt allso thee sppeciificc annalyysiss off thhe mmainn paartss off thhe mmoldd (ssuchh ass coonveex aand conncavve ddie, unnloaadinng ddeviice, drrawiing punnch, pllatee, ppuncch ffixeed pplatte, etcc.) d
6、essignn annd mmanuufaccturringg, cconvvex andd cooncaave molld ggap adjjusttmennt. A ddetaaileed llistt off thhe ppartts rrequuireed ffor thee moold is lisstedd annd aa reeasoonabble asssembbly draawinng aand parrt ddrawwingg arre ggiveen.Key worrds: bllankkingg; ddrawwingg; ccompposiite molld; flaa
7、ngees目录前言第一章 零件的的分析221.1 零件的的技术要要求21.2 零件的的可拉深深性能331.3 零件的的形状及及尺寸公公差等级级要求33第二章 工艺分分析方案案42.1工工序尺寸寸的计算算42.2模模具类型型的选择择5第3章 压力机机的选择择和成型型部件的的计算883.1 搭边值值的确定定83.2排排样方式式83.3 步距993.4 计算材材料利用用率1003.5 计算冲冲压力与与压力中中心,选选择压力力机1003.6 确定压压力中心心113.7 校核冲冲压设备备基本参参数1223.8 计算凸凸凹模刃刃口尺寸寸12第四章 整体方方案设计计154.1整整体工作作原理概概述1554.
8、2各各零件作作用概述述154.3模模具的形形式1664.4判判断是否否选用压压边圈1164.5拉拉深模间间隙4.6定定位与卸卸料装置置17第五章 落料模模具零部部件结构构的确定定185.1凸凸模结构构的设计计185.2 凹模结结构的设设计1885.3 凸凹模模的的结结构设计计195.4.冲模的的导向装装置 2205.5.冲模的的定位装装置 5.6.卸料装装置 215.7. 确定定导向方方式5.8 紧固件件225.9 其他零零件的设设计222第六章 成型模模具零部部件结构构的确定定236.1 凸模的的设计6.2凸凸模固定定板的设设计2336.3凹凹模结构构的设计计246.4 定位套套的设计计6.
9、5 卸料装装置6.6紧紧固件6.7 导柱导导套6.8 模架设设计6.9 模柄的的设计第七章 零件加加工工艺艺7.1冲冲孔凸模模加工工工艺过程程287.2落落料凹模模加工工工艺过程程7.3 凹凸模模加工工工艺过程程总结致谢参考文献献前言1冲压模模具在制制造业的的地位在工业的的不断进进步的当当下,冲压工工艺也在不断断发展中中占据着着越来越越重要的的地位,而且得到了广泛的应用。与此同时产品更快的更新速度,不但要求保证模具设计需要保持质量,还要求模具设计的效率也能够得到提高。为了能保保质保量量的完成成产品的的生产,让让产品保保持较高高的合格格率,在在实际生生产过程程中,会会利用冲冲压工艺艺的特点点来做
10、一一些实验验测试材材料的某某些性能能,如测测试材料料的拉拔拔、冲压性性能的相相关实验验。目前,模模具的冲冲压工艺艺被普遍遍应用于于工业生生产中,在此基础上,产品的生产率和质量都得到了很大程度的提高。压力机按产品的生产速率一般可以分为以下两种,普通的压力机的设备每分钟的零件产量为几件到几十件,然而高速压力机,的设备零件每分钟的产量可以达到数百件上千件。如今,一些交通工具如飞机、汽车、拖拉机的一些关键零部件,或是各个领域电子仪器和电子产品的零部件,他们之中大约超过五成都得益于模具的加工才能被生产出来;而像一些五金产品,或者是餐具这些我们生活中经常用到的一些简单的日用品,他们在大批量生产中就不得不依
11、靠模具来进行。综上所述,许多产品都依靠模具来进行生产,人们深刻认识了在生产中模具所处的重要地位。2拉深工工艺概述述拉深是一一种冲压压工艺,即即将各种种各样的的坯料通通过模具具而加工工成为开开口的空空心工件件。通过拉深深得到的的各种类类工件被被广泛应应用于各各个领域域,作为为交通电电子行业业的重要要零件被被大量制制造。其其中有旋旋转体的的拉深件件,又可可以分为为各种筒筒形件,有有带凸缘缘及不带带凸缘的的筒形件件,或是是锥形件件,阶梯梯形件。53第一章 零件的分分析1.1 零件的的技术要要求本次设计计的工件件为带凸凸缘的圆圆筒件,以08钢为材料,料厚为1.5mm。如图1-1所示。生产批量量:大批量
12、量材料:008钢料厚:11.5mmm图1-11 零件件图1.材料料:该材材料,经经退火及及时效处处理,强强度、硬硬度较高高,适合合用于做做中等强强度的零零件。2.尺寸寸精度:零件图图上的尺尺寸并么么有公差差的标注注,属自自由尺寸寸,工件件的公差差可安IIT144级来确确定。3.工件件结构形形状:工工件的结结构较为为简单,考考虑到材材料的合合理利用用应对称称是必要要的,制制件需要要进行落落料、两两道基本本工序,尺尺寸较小小。1.2 零件的的可拉深深性能过程的一一部分变变形,应应力状态态的变形形和变形形特性以以及非法法兰圆柱柱部分是是相同的的。然而而,当凸凸缘圆柱柱形部件件拉深时,坯坯料凸缘缘部分
13、并并不全部部进入模模具端口口,凸缘的的深度等等于部件件的凸缘缘直径(包包括切线线量)时时,因此此,拉丝丝工艺和和工艺计计算和非非法兰圆圆柱件主主要是第第一次深深加工工工艺:(1)绘绘图简单单对称的的部件,尽尽快深冲冲。(2)需需要加深深零件,为为达到较较高的保保证表面面质量的的目的,表表面内外外有痕迹迹的过程程可能会会很深。(3)应应拉拔一一定坡度度的侧壁壁来确保保组装要要求。(4)绘绘图部分分的底部部和墙壁壁,法兰兰和墙壁壁,矩形形部分角角部的半半径应满满足1.3 零件的的形状及及尺寸公公差等级级要求该工件为为常见的的带凸缘缘圆筒形形件,形形状较为为简单且且对称,所所有尺寸寸均为自自由公差差
14、,圆角角 R22.5 相当于于 R3t,根据拉拉深中凸凸、凹模模设计要要求,工工件可以以直接拉拉深得到到;而后后可以用用修边来来使工件件总高度度尺寸达达到要求求。综上所述述,该零零件需要要用到落落料、拉拉深等冲冲压工序序。第二章 工艺分析析方案2.1工工序尺寸寸的计算算(1)确确定切边边余量:凸缘直径径d凸=66mmm;中径d=50;D凸/dd=666/501.332查 冲冲模设计计 (王王孝培主主编,表表4-22,取修修边余量量=3.5mmm;则加上切切边余量量的凸缘缘直径为为D凸=dff+2=733mm。(2)计计算毛坯坯直径DD:由冲模模设计表表4-44中的公公式计算算得D=(D凸2+4
15、dh-3.44dr)=(732+446.551.5-3.4451.52)1200.655mm。(3)判判断能否否一次拉拉深:拉深总系系数m总总=d/D=551.55/1200.6550.443;毛坯相对对厚度(tt/D)1000=(1.5/1120.65)10001.24;D凸/dd=733/51.51.442;h1/dd1=0.52h/dd=0.90查冲冲模设计计表55-8取第第一次拉拉深系数数m1 =0.51;m总2t用于矩形形 L50aa1aa1a a1弹性卸料料板0.2251.21.01.51.21.82.661.52.550.2550.51.00.81.21.01.52.551.22
16、.220.51.001.21.01.21.01.82.661.52.551.01.551.21.01.51.22.23.221.82.881.52.001.51.21.81.52.43.442.03.00查表可得得搭边值值:侧边边a=11.0,工工件间aa1=11.23.2排排样方式式有很多排排样的方方法可以以选择,如如直排、斜斜排、混混合排,并并且在设设计时,所所制作工工件的形形状、厚厚度、材材料等因因素也需需要全面面考虑在在内。零零件的排排样方式式如图:图3-11零件排排样图3.3 步距步距是冲冲压加工工在冲裁裁落料时时条料每每次向前前送进的的距离,其其值等于于冲件宽宽度即毛毛坯直径径加上
17、冲冲件间的的搭边值值。步距可定定义为: AA=c+a式中 A-冲冲裁步距距c-沿沿条料送送进方向向,毛坯坯外形轮轮廓的最最大宽度度值a-沿送送进方向向的搭边边值该零件的的步距确确定为: A=1200.7+1.22=1221.99mm3.4 计算材材料利用用率冲裁件面面积A= 114432.5一个步距距距的材材料利用用率: 式式中单个个步距内内冲裁件件数目冲裁件面面积条料宽度度布距3.5计计算冲压压力与压压力中心心,选择择压力机机1.冲裁裁力:根根据零件件图可算算得一个个零件内内外周边边之和LL= 3379.0,b=22453000MPaa,取b=2260MMPa,料料厚t=1.55,取取K=1
18、1.3,则则 F=KLttb=1.333779.001.52260NN=1992.22kN 2.模具具所需卸卸料力和和推件力力为3. 拉拉深力计计算 按公式式: FF拉=Kdtb 式中中 F拉拉 拉深力力(N); d 拉深深件的直直径,dd=500mm; t 材料料厚度; b 材材料的强强度极限限(MPPa),b=2260MMPa; K 修正正因数。由由表查得得修正因因数 KK=1.3; 拉深力则则为: FF拉=1.333.1445001.5226079.6kNN 则零件所所需得冲冲压力为为因此可选选压力机机型号为为JG223-440。其其主要技技术参数数如表44.1所所示:表3-22技术参参
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