防火罩冲压工艺设计及模具设计说明书.pdf
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1、-目录1工艺性分析11.1零件图分析1零件结构分析12工艺方案的确定23工艺设计与计算21.2工艺性分析1尺寸精度1材料分析1拉伸工艺性分析22.1冲压基本工序的确定2工序数目的确定2工序顺序的确定23.1坯料尺寸的确定23.2模具冲裁部分设计与尺寸的确定3落料刃口尺寸计算3冲孔部分刃口尺寸计算33.3排样4确定搭边值4条料宽度的确定4排样的确定43.4模具拉深部分设计与尺寸计算4确定拉伸次数4拉深凸凹模间隙的确定5拉深模工作部分尺寸的确定5拉深凸模与凹模的圆角半径53.5冲裁力的计算6冲裁力的计算6.z.-3.6拉深力的计算63.7压力中心的计算63.8橡皮垫的选择及压边力的校核73.8模具
2、闭合高度的计算74模具整体结构的确定84.1拉深部分结构的确定8拉深模方案的确定8拉深模结构形式的确定84.2推件装置的确定84.3模架的选择94.4导向装置的选择94.5操作方式的选择95设备的选择106装配图的绘制10参考文献.z.15-1 工艺性分析1.1零件图分析零件结构分析图 1.1防火罩零件图如上图所示,该零件为圆筒形件,总高 14.5mm,外径 37.9mm,壁厚 0.3mm,筒底部右侧有一方形孔,左侧矩形区域内为一内凹区,尺寸如图。1.2 工艺性分析尺寸精度由于影响拉深件精度的因素较多,故不应对其有过高的精度要求。一般情况下,拉深件的精度应在 IT13 级以下,不宜高于IT11
3、 级。图上尺寸为一般精度,冲压可满足零件尺寸要求。材料分析用于拉深成形的材料要求具有高的塑性,低的屈服点和大的板厚方向性系数,而硬度高的材料则难于进行拉深加工,板料的屈强比 s/b越小,冲压成形性能就越好。一次拉深的极限变形程度越大,厚向异性指数r1 时,宽度方向的变形比厚度方向的变形容易;r 值越大,在拉深过程中越不容易产生变薄和发生断裂,拉深成形性能越好。在金属板料中,含碳量小于 0.14%的软钢、软黄铜(含铜量 6872%)、纯铝及铝合金、奥氏体不锈钢材料具有良好的拉深性能。此零件所用材料为 10 号钢,属于优质碳素钢,常温下具有较高的塑性和拉深性能,其部分力学性能如下表所示:表 1.1
4、材料的力学性能参数材料名称抗剪强度/Mpa抗拉强度b/Mpa屈服强度s/Mpa延伸率10/%弹性模量E/103Mpa.z.-数值1025533329443220629194拉伸工艺性分析制件为无凸缘圆筒形零件,要求外形尺寸,对厚度变化没有要求。制件的形状满足t 0.60.9mm,大于制件圆角半径 0.5mm,故拉深工艺要求。凸模圆角半径rt(23)在拉伸后冲孔时应对圆角进行修整。0.05mm按公差表查得为 IT12 级,满足拉深工序对制件公差等级的要求。尺寸37.302工艺方案的确定2.1冲压基本工序的确定根据对零件图的分析,其冲压基本工序可初步定为:落料拉深冲孔。工序数目的确定由于大批量生产
5、,所以冲压加工过程要求提高生产效率,降低生产成本来满足生产要求,可要求工序数目尽量减小,应尽量把工序集中起来,采用复合模或连续模进行冲压,很小的零件,采用复合或连续冲压加工,既能提高生产效率,又能安全生产。由于本制件结构比较简单,基本工序只有三个,故可将三道工序集中到一套模具上完成,工艺方案确定为落料拉深冲孔复合模。2.1.22.1.2工序顺序的确定下料落料、拉深、冲孔3工艺设计与计算3.13.1 坯料尺寸的确定圆筒形拉深件毛坯直径式中D毛坯直径,mm;d1圆筒内径,mm;r圆筒内圆角半径,mm;.z.-h圆筒直壁部分高度,mm。23.2模具冲裁部分设计与尺寸的确定落料刃口尺寸计算由于制件落料
6、部分结构比较简单,故凸凹模采取分开加工,按照精度等级 IT13 级查表,工件尺寸公差为 0.1,故落料件外形尺寸为59.600.2mm(1)落料凹模直径式中落料件公差,mm;x系数,按照公差等级 IT13 级查表,x=0.75;d凹模制造公差,查表知:d 0.045mm(2)落料凸模直径式中Zmin凸凹模最小间隙,查表 2.3 得Zmin 0.3mm;p凸模制造公差,查表知:d 0.045mm。3.2.2 冲孔部分刃口尺寸计算由于制件冲孔部分结构比较简单,故凸凹模采取分开加工,孔圆弧部分尺寸为8.50.150.160mm,两直边部分宽60mm(1)冲孔凸模直径式中冲孔件公差,mm;x系数,按照
7、公差等级 IT13 级查表,x=0.75;p凹模制造公差,查表知:d 0.03mm(2)冲孔凹模直径式中Zmin凸凹模最小间隙,查表 2.3 得Zmin 0.3mm;d凹模制造公差,查表知:d 0.045mm。(3)孔直边部分凸模宽度(4)孔直边部分凹模直径.z.-3.33.3 排样确定搭边值搭边:排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用:(1)补偿定位误差,防止由于条料的宽度误差、送料步距误差、送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺的废品。(2)还应保持条料有一定的强度和刚度,保证送料的顺利进行,从而提高制件质量,沿整个封闭轮廓线冲裁,使受力平衡,提高模具寿命和工件断面
8、质量。查表 2.8 得:工件与工件间搭边值 a=1.0mm,工件与侧边搭边值 a1=1.2mm,考虑到坯料较薄,实际取搭边 a=2mm,a1=2mm。13.3.2 条料宽度的确定条料宽度确定的原则是:最小料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值,最大条料宽度能要保证冲裁时在导板中间顺利地送进,并遇到半中间有一定的间隙。无侧压装置的的条料宽度:式中B条料的公称宽度,mm;b0条料与导料板之间的间隙,查表 2.9,取 0.5mm1;条料宽度的公差,查表 2.9,取 0.1mm。1排样的确定根据搭边尺寸和条料宽度,确定排样方法。如下图所示图 3.1 冲裁件排样3.43.4 模具拉深部分设计与尺寸计算
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