沖壓件落料拉伸復(fù)合模課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目

1、沖壓工藝及模具沖壓工藝及模具 學(xué)院：學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 班級(jí)：班級(jí)： 成員：成員：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 目目 錄錄 零件圖及工藝方案的擬訂零件圖及工藝方案的擬訂 工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 加工簡(jiǎn)單模具加工簡(jiǎn)單模具 落料拉伸復(fù)合模二維圖落料拉伸復(fù)合模二維圖 落料拉深復(fù)合模三維建模落料拉深復(fù)合模三維建模 拉深工件拉深工件CAE分析分析1.零件圖及工藝方案的擬訂零件圖及工藝方案的擬訂1.1沖壓件工藝分析沖壓件工藝分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即設(shè)計(jì)的沖壓件在材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺應(yīng)性，即設(shè)計(jì)的沖壓件在材料、結(jié)構(gòu)、

2、形狀、尺寸大小及公差和尺寸基準(zhǔn)等各方面是否符合沖壓寸大小及公差和尺寸基準(zhǔn)等各方面是否符合沖壓加工的工藝要求。沖壓件的工藝性好壞，直接影加工的工藝要求。沖壓件的工藝性好壞，直接影響到加工的難易程度。工藝性差的沖壓件，材料響到加工的難易程度。工藝性差的沖壓件，材料損耗和廢品率會(huì)大量增加，甚至于無(wú)法正常生產(chǎn)損耗和廢品率會(huì)大量增加，甚至于無(wú)法正常生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。出合格的產(chǎn)品。材料為材料為08鋼板，板厚鋼板，板厚1mm，制件精度，制件精度選選IT12級(jí)級(jí).，形狀簡(jiǎn)單，尺寸不大，大，形狀簡(jiǎn)單，尺寸不大，大批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)， 屬普通沖壓件。屬普通沖壓件。根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在沖壓工藝設(shè)計(jì)和

3、根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：1 1）該制件為落料拉深件，在設(shè)計(jì)時(shí)，毛坯尺寸要計(jì)算準(zhǔn)）該制件為落料拉深件，在設(shè)計(jì)時(shí)，毛坯尺寸要計(jì)算準(zhǔn)確確2 2）沖裁間隙、拉深凸凹模間隙應(yīng)符合制件的要求）沖裁間隙、拉深凸凹模間隙應(yīng)符合制件的要求3 3）各工序凸凹模動(dòng)作行程的確定應(yīng)保證各工序工作穩(wěn)妥）各工序凸凹模動(dòng)作行程的確定應(yīng)保證各工序工作穩(wěn)妥1.1.21.1.2工藝方案分析：工藝方案分析： 根據(jù)該零件的形狀特征，該產(chǎn)品屬于拉伸件，需要進(jìn)根據(jù)該零件的形狀特征，該產(chǎn)品屬于拉伸件，需要進(jìn)行落料、拉深二道工序。根據(jù)落料、拉深各工序二道

4、基行落料、拉深二道工序。根據(jù)落料、拉深各工序二道基本工序，可以對(duì)它們作不同的組合，排出順序，即得出本工序，可以對(duì)它們作不同的組合，排出順序，即得出工藝方案，具體可排出一下二種方案：工藝方案，具體可排出一下二種方案： 方案一：落料與拉深復(fù)合完成。方案一：落料與拉深復(fù)合完成。 方案二：先落料，再拉深。方案二：先落料，再拉深。 方案一中，模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，制造周期較短，生產(chǎn)方案一中，模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，制造周期較短，生產(chǎn)成本不高，對(duì)精度要求不太高，批量生產(chǎn)比較合適，成本不高，對(duì)精度要求不太高，批量生產(chǎn)比較合適，對(duì)于模具的磨損修復(fù)也比較容易。對(duì)于模具的磨損修復(fù)也比較容易。 方案二中，由于是單工序模，模具結(jié)構(gòu)

5、簡(jiǎn)單，生產(chǎn)方案二中，由于是單工序模，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本底，但是生產(chǎn)效率底，生產(chǎn)批量不大，產(chǎn)品的形成本底，但是生產(chǎn)效率底，生產(chǎn)批量不大，產(chǎn)品的形位精度不高位精度不高 。 根據(jù)現(xiàn)有條件和技術(shù)水平，產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)方面考慮，根據(jù)現(xiàn)有條件和技術(shù)水平，產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)方面考慮，選擇選擇方案一方案一。2.工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì) 2.1毛坯尺寸計(jì)算毛坯尺寸計(jì)算 2.1.1確定是否加修邊余量。確定是否加修邊余量。 根據(jù)工件相對(duì)高度：根據(jù)工件相對(duì)高度： h/ d=20.5/81=0.250.5, 則不需加修邊余量則不需加修邊余量 2.1.2計(jì)算毛坯直徑計(jì)算毛坯直徑根據(jù)常用旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯直徑的計(jì)算公式根據(jù)常用旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯

6、直徑的計(jì)算公式044DAA為了比較準(zhǔn)確的求毛坯直徑，以滿足工件不修邊的為了比較準(zhǔn)確的求毛坯直徑，以滿足工件不修邊的要求要求 ，對(duì)于不進(jìn)行修邊的拉深件的毛坯直徑計(jì)算，對(duì)于不進(jìn)行修邊的拉深件的毛坯直徑計(jì)算，應(yīng)考慮材料變薄的因素，其公式如下：，應(yīng)考慮材料變薄的因素，其公式如下： 查表得查表得 a=1 a=1 則則D=112.89mm D=112.89mm 取取D=113mmD=113mm1.131.13ADAa2.2確定是否需要壓邊圈。確定是否需要壓邊圈。 根據(jù)坯料相對(duì)厚度：根據(jù)坯料相對(duì)厚度：=1/113100=0.891.5 式中式中 t坯料厚度，坯料厚度，mm D毛坯直徑，毛坯直徑，mm 所以需

7、要壓邊圈所以需要壓邊圈2.32.3拉深系數(shù)和拉深次數(shù)拉深系數(shù)和拉深次數(shù)2.3.12.3.1拉深系數(shù)的確定拉深系數(shù)的確定 每次拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯(或半成品)直徑的比值 總的拉深系數(shù)為 m=82/113=0.732.3.22.3.2確定拉深次數(shù)確定拉深次數(shù) 根據(jù)工件的相對(duì)高度（h/d）的大小查表確定拉深次數(shù)。 查表可知，由于工件相對(duì)高度（0.25）遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次拉深時(shí)的允許拉深相對(duì)高度0.700.57 則可一次拉深成形。則可一次拉深成形。2 2. .4 4拉深件直徑的計(jì)算拉深件直徑的計(jì)算 由于此工件可一次拉深成形，故拉深直徑根由于此工件可一次拉深成形，故拉深直徑根據(jù)拉深件的零件圖進(jìn)行計(jì)

8、算即可。若是需要多據(jù)拉深件的零件圖進(jìn)行計(jì)算即可。若是需要多次拉深成形，那么對(duì)每次拉深都需要重新計(jì)算次拉深成形，那么對(duì)每次拉深都需要重新計(jì)算拉深直徑，以滿足拉深次數(shù)的要求。拉深直徑，以滿足拉深次數(shù)的要求。 此工件許一次拉深成形，工序尺寸計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)此工件許一次拉深成形，工序尺寸計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單，只對(duì)凸凹模工作尺寸即單，只對(duì)凸凹模工作尺寸即圓角半徑圓角半徑進(jìn)行計(jì)算，但進(jìn)行計(jì)算，但多次拉深成形還需對(duì)每次拉深工序件的多次拉深成形還需對(duì)每次拉深工序件的高度高度進(jìn)行計(jì)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)工序件高度計(jì)算的目的是為了確定各工序壓算，對(duì)工序件高度計(jì)算的目的是為了確定各工序壓邊圈的高度。邊圈的高度。2.5拉深工序尺寸的計(jì)算拉深

9、工序尺寸的計(jì)算2.7計(jì)算工序壓力計(jì)算工序壓力2.7計(jì)算工序壓力計(jì)算工序壓力2.8沖壓設(shè)備的初步選擇沖壓設(shè)備的初步選擇 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1工作零件工作零件 3.1.1落料凸凹模刃口尺寸計(jì)算落料凸凹模刃口尺寸計(jì)算3.1.2拉伸凸凹模刃口尺寸計(jì)算拉伸凸凹模刃口尺寸計(jì)算3.1.3拉伸凸凹模圓角拉伸凸凹模圓角3.1.43.1.4落料凹模落料凹模 采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，用銷釘和螺釘直接固定在下模座上 2）直徑的確定落料凹模制造工藝分析1、下料用軋制的棒料在鋸床上切斷2、鍛造將棒料鍛成較大的毛坯3、熱處理退火4、粗加工車外圓和上下端面，留磨余量0.30.5mm5、鏜內(nèi)孔 留磨余量0.30.5

10、mm6、劃線劃出上下端面各孔位置，并在孔中心處鉆中心眼7、孔加工加工上下端面各螺孔（鉆、攻螺紋）8、熱處理淬火，回火，檢查硬度9、磨平面在平面磨床上磨上下兩端面10、磨外圓在外圓磨床上磨外圓至要求尺寸11、磨內(nèi)孔在坐標(biāo)磨床上磨內(nèi)孔至要求尺寸12、精加工鉗工精修刃口3.1.5拉深凸模拉深凸模 凸模設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單筒形，刃口無(wú)斜度，采用車床凸模設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單筒形，刃口無(wú)斜度，采用車床加工，由于其直徑較大，故設(shè)計(jì)為直接壓入緊固在下加工，由于其直徑較大，故設(shè)計(jì)為直接壓入緊固在下模座上，并采用螺栓連接。模座上，并采用螺栓連接。3.1.63.1.6凸凹模凸凹模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)計(jì)成帶肩圓凸結(jié)合工件

11、外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)計(jì)成帶肩圓凸凹模，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換，凹模，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換，采用車床加工，與凸凹模固定板的配合按采用車床加工，與凸凹模固定板的配合按H7/n6，具體結(jié)，具體結(jié)構(gòu)可如下圖所示構(gòu)可如下圖所示 3.2定位零件定位零件3.2.1導(dǎo)料裝置復(fù)合模采用固定卸料板，因而不能采用固定式導(dǎo)料進(jìn)行導(dǎo)料，在卸料板下方開導(dǎo)料槽，用于條料的導(dǎo)向，其尺寸稍大于條料的寬度即可，保證條料正確的送進(jìn)方向。3.2.2 固定擋料銷固定擋料銷固定擋料銷裝在凹模孔出料的一側(cè)，利用落料以后的廢料孔進(jìn)項(xiàng)擋料，控制送料距離，一般采用A型。采用固定擋料銷定距時(shí)，如果為彈性

12、卸料方式，卸料板上要開避讓孔，以防卸料板與擋料銷碰撞。本模具采用固定卸料板，下方開有槽，所以不會(huì)碰撞。3.3卸料，推件，壓邊零件卸料，推件，壓邊零件3.3.1卸料裝置當(dāng)卸料板兼起導(dǎo)板作用時(shí)，與凸凹模一般按H7/h6配合制造，但應(yīng)該保證導(dǎo)板與凸模之間間隙小于凸凹模間隙，以保證凸凹模的正確配合。3.3.2推件裝置推件裝置推件裝置采用剛性的，由打桿，推件塊等組成。推件裝置采用剛性的，由打桿，推件塊等組成。3.3.3壓邊裝置壓邊裝置利用裝在壓力機(jī)上的壓邊圈提供壓邊力。利用裝在壓力機(jī)上的壓邊圈提供壓邊力。3.4模架及其零件模架及其零件通過(guò)前面拉伸力的計(jì)算結(jié)果和壓力機(jī)的選擇，為了使條料的左右送進(jìn)，采用的模

13、架形式如下：根據(jù)模架的選擇，選擇合適的上模座和下模座：上模座：后側(cè)導(dǎo)柱上模座20020045GB/T2855.1-2008上模座二維圖上模座二維圖下模座：后側(cè)導(dǎo)柱下模座下模座：后側(cè)導(dǎo)柱下模座20020050 GB/T2855.2-2008下模座二維圖下模座二維圖導(dǎo)向方式的選擇導(dǎo)向方式的選擇根據(jù)模架的選擇，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向形式。導(dǎo)柱：（GB/T2861.1)32160導(dǎo)套：（GB/T2861.3)32105433.53.5其他支撐零件其他支撐零件3.5.1模柄根據(jù)壓力機(jī)的噸位和類型選擇B型的凸緣模柄，材料Q235A，凸緣模柄的結(jié)構(gòu)和尺寸見表：模柄二維圖模柄二維圖3.5.23.5.2凸凹

14、模固定板凸凹模固定板 固定板用來(lái)將凸凹模間接固定在上模座上。 結(jié)構(gòu)如圖：3.5.3固定、定位件的選擇固定、定位件的選擇螺釘?shù)倪x擇：落料凹模與下模座的固定：內(nèi)六角螺釘M850拉伸凸模與下模座的固定：內(nèi)六角螺釘M850凸模固定板與上模座的固定：內(nèi)六角螺釘M840模柄與上模座的固定：內(nèi)六角螺釘M825卸料板與凹模的固定：內(nèi)六角螺釘M825定位銷：落料凹模與下模座的定位：圓柱銷830凸模固定板與上模座的定位：圓柱銷8304 4. .加工簡(jiǎn)單模具加工簡(jiǎn)單模具 模具的設(shè)計(jì)模具的設(shè)計(jì)1）定位方式的選擇 因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)＞呤褂玫氖菆A形坯料，所以設(shè)計(jì)時(shí)在凹模上加工一個(gè)沉孔作為定位。2）出料方式的選擇 為使模具簡(jiǎn)便，采

15、取下端出料方式。3) 導(dǎo)向方式的選擇 由于后側(cè)導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向精度較高，前后左右都可以進(jìn)料，取放工件方便，故選用后測(cè)導(dǎo)柱模架。凹模凹模 用螺栓直接固定在下模座上，上邊做一個(gè)沉孔用作放料。凸模凸模 用螺栓直接固定在上模座上壓邊圈壓邊圈 用螺栓和上模座連接起來(lái)，穿上橡膠提供壓邊力加工過(guò)程加工過(guò)程工件成品工件成品 沖壓零件分析 1.零件邊緣變形不均勻； 2.零件未能從模具底部漏出； 3.零件側(cè)面與底面不垂直； 4.零件尺寸不精確 原因分析：1.零件邊緣變形不均勻：1）定位不準(zhǔn)；2）壓邊力不均勻。2.零件未能順利脫模：凸模長(zhǎng)度設(shè)計(jì)太短。3.零件側(cè)面與底面不垂直：凸凹模間隙大。4.橡膠變形后直徑未考慮，導(dǎo)

16、致壓邊力不均勻。5.5.落料拉伸復(fù)合模二維圖落料拉伸復(fù)合模二維圖 5.5.2 2模具工作過(guò)程分析模具工作過(guò)程分析 將條料沿卸料板將條料沿卸料板的導(dǎo)料凹槽的導(dǎo)料凹槽平放在凹模上，平放在凹模上，并向前送進(jìn)，接觸到導(dǎo)料銷時(shí)停止送進(jìn)，壓力機(jī)并向前送進(jìn)，接觸到導(dǎo)料銷時(shí)停止送進(jìn)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，首先由凸凹模和落料凹模完滑塊帶著上模下行，首先由凸凹模和落料凹模完成落料，緊接著由凸模和凸凹模進(jìn)行拉深，當(dāng)拉成落料，緊接著由凸模和凸凹模進(jìn)行拉深，當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻蹋淞虾蟮臈l料靠卸料板卸深結(jié)束后，上模回程，落料后的條料靠卸料板卸下，拉伸深成形的工件在回程由推件下，拉伸深成形的工件在回程由推件塊塊將工件從將工件從凸凹模中剛性打下，用手將工件取走