【CY004】盖冒垫片冲压模具设计【2】【模具专业毕业课程设计论文】.rar

1 目 录 一、工件工艺性分析 2 二、拉深工艺及拉深模有设计 2 1、 设计要点 .2 2、 有凸缘圆筒形件的拉深方法及工艺计算 .3 3、 宽凸缘圆筒形件的工艺计算要点 .4 4、拉深凸模和凹模的间隙 5 5、拉深凸模，凹模的尺寸及公差 6 6、凹模圆角半径 rd .7 7、凸模圆角半径 rp 7 三、冲裁工艺及冲裁模具的设计 8 1、凸模与凹模刃口尺寸的计算 8 2、凸、凹模刃口尺寸的计算方法 8 四、模具的其它零件 .13 五、压力机的选择 .19 六、主要组件的装配 .21 七、模具的工作过程 .23 2 盖冒垫片设计说明书 一、工件工艺性分析 如右图 1 所示：工件为有凸缘圆筒形零件，且在凸缘上均匀分布 4 个相同的孔。故可得知此工件为：落料拉深冲孔所得，其加工工艺 过程为：落料－拉深－冲孔,各尺寸关系如图 1 所示 二、拉深工艺及拉深模有设计 1、 设计要点 设计确定拉深模结构时为充分保证制件的质量及尺寸的精度，应注 意以下几点 1） 拉深高度应计算准确，且在模具结构上要留有安全余量，以 便工件稍高时仍能适应。 2） 拉深凸模上必须设有出气孔，并注意出气孔不能被工件包住 而失去作用。 3） 有凸缘拉深件的高度取决胜于上模行程，模具中要设计有限 3 程器，以便于模具调整。 4） 对称工件的模架要明显不对称，以防止上、下模位置装错， 非旋转工件的凸、凹模装配位置必须准确可行，发防松动后发生 旋转，偏移而影响工件质量，甚至损坏模具。 5） 对于形状复杂，需经过多次拉深的零件，需先做拉深模，经 试压确定合适的毛坯形状和尺寸后再做落料模，并在拉深模上按 已定形的毛坯，设计安装定位装置。 6） 弹性压料设备必须有限位器，防止压料力过大。 7） 模具结构及材料要和制件批量相适应。 8） 模架和模具零件，要尽是使用标准化。 9） 放入和取出工件，必须方便安全。 2、 有凸缘圆筒形件的拉深方法及工艺计算 有凸缘筒形件的拉深原理与一般圆筒形件是相同的，但由于带有 凸缘，其拉深方法及计算方法与一般圆筒形件有一定差别。 1） 在凸缘拉深件可以看成是一般圆筒形件在拉深未结束时的半 成品，即只将毛坯外径拉深到等于法兰边（即凸缘）直径 df时的 拉深过程就结束。因此其变形区的压力状态和变形特点应与圆筒 形件相同。 4 根据凸缘的相对直径 df/d 比值同有凸缘筒形件可分为：窄凸缘 筒形件（d f/d=1.1～1.4）和宽凸缘筒形件（d f/d1.4） 。显然此工件 df/d=50/21=2.381.4 为宽凸缘筒形件。下面着重对宽凸缘件的拉深 进行分析，主要介绍其与直壁筒形件的不同点。 当 rp=rd=r 时（图 2）,宽凸缘件毛坯直径的计算公式为： （1）rf dh4.7D 根据拉深系数的定义宽凸缘件总拉深系数仍可表示为： （2）drhdmf 4.3/)/(2 3、 宽凸缘圆筒形件的工艺计算要点 1)毛坯尺寸的计算，毛坯尺寸的计算仍按等面积原理进行，参考 无凸缘筒形件毛坯的计算方法计算，毛坯直径的计算公式见式（1） ， 其中 df要考虑修边余量 ，其值可从《冲压工艺与模具设计》表 4.22 中查得 ＝1.6mm 即 df=50+1.6=51.6mm 则 D= =54.75mm5.3*214.7*216.5 根据拉深系数的定义，宽凸缘件总拉深系数仍可表示为： 5 M= 38.0475.21Dd 2)判断工件是否一次拉成，这只须比较工件实际所需的总拉深系 数和 h/d 与凸缘件第一次拉深系数和极限拉深系数的相对高度即可。 m 总 ＞m 1，当 1， h/d≤h 1/d1时可以一次拉成，工序计算到此结束，否 则应进行多次拉深。m 总 =0.38 h/d= =0.33。由《冲压工艺与模具21 7 设计》表 4.2.6 查得此凸缘件的第一次拉深系数 m1=0.37。由表 4.2.7 查得此凸缘件的第一次拉深最大相对高度 h1/d1=0.28～0.35 之间， 可知 m 总 ＞m 1，h/d≤h 1/d1可一次拉成。 4、拉深凸模和凹模的间隙 拉深模间隙是指单面间隙，间隙的大小对拉深力，拉深件的质量， 拉深模的寿命都有影响，若 c 值大小，凸缘区变厚的材料通过间隙 时，校正和变形的阻力增加，与模具表面间的摩擦，磨损严重，使 拉深力增加，需件变薄严重，甚至拉破，模具寿命降低。间隙小时 得到的零件侧壁平直而光滑，质量较好，精度较高。 间隙过大时，对毛坯的校直和挤压作用减小，拉深力降低，模具的 寿命提高，但零件的质量变差，冲出的零件侧壁不直。 因此拉深模的间隙值也应合适，确定 c 时要考虑压边状况，拉深 次数和工件精度高。其原则是：即要考虑材料本身的公差，又要考 虑板料的增厚现象，间隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用压边圈 时，考虑到起皱的可能性取间隙值为： C=（1～1.1）tmax 6 有压边圈时，间隙数值也可按表 4.6.3 取值（《冲压工艺与模具设 计》 ） ，此工件的拉深间隙可取， C=1.1t=1.1mm 5、拉深凸模，凹模的尺寸及公差 工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差决定，因此 除最后一道拉深模的尺寸公差需要考虑外，首次及中间各道次的模 具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差没有必要做严格限制。这是模 具的尺寸只取等于毛坯的过渡尺寸即可。此工件内形尺寸公差有要 求，故以凸模为基准，先定凸模尺寸考虑到凸模基本不磨损， （其尺 寸关系如图 3 所示）以及工件的回弹情况，凸模开始尺寸不要取得 过大。其值为： Dp=（d+0.4Δ）-δ p 凸模尺寸为：D d=（d+0.4Δ+2C）+ δ d 7 凸、凹模的制造公差 δ p和 δ d可根据工件的公差来选定。工件公差 为 TT13 级以上时 δ p和 δ d可按 TT6～8 级取，工件公差在 IT14 级 以下时，则 δ p和 δ d可按 IT10 级取： Dp=（20+0.4×0.2） 0-0.021=20.080-0.021mm Dd=（d+0.4Δ+2c） 0+ d =（20+0.4×0.2+2×1.1） 0+ d=22.280+0.021mm 6、凹模圆角半径 rd 拉深时，材料在经过凹模圆角时不仅因为发生弯曲变形需要克服 弯曲阻力，还要克服因相对流动引起的磨檫阻力，所以 rd大小对拉 伸工件的影响非常大。主要有以下影响： 1）拉伸力的大小；2）拉伸件的质量；3）拉伸模的寿命。r d小时材 料对凹模的压力增加，磨檫力增大，磨损加剧，使磨具的寿命降低。 所以 rd的值即不能太大，也不能太小。在生产上一般应尽量避免采 用过小圆角半径，在保证工件质量的前提下尽量取大值，以满足模 具寿命要求。通常可按经验公式计算： rd= tD）（ 8.0 式中 D 为毛坯直径或上道工序拉深件直径；d 为本道拉深后的直径 rd应大于或等于 2t，若其值小于 2t，一般很难拉出，只能靠拉深后 整形得到所需零件，故可取 rd=2.5mm 7、凸模圆角半径 rp 凸模圆角半径对拉深工序的影响没有凹模圆角半径大，但其值也 8 必须合格，一般首次拉深时凸模圆角半径为 rp=（0.7～1.0）r d 这里取 rp =1.0rd=2.5mm 三、冲裁工艺及冲裁模具