信息化管理已成为发展方向,行业也对此有共识。 由于历史和体制上的原因,我国模具专业化和标准化水平一直很低,其中冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低
二.冲压工艺性及方案设计
2.1.冲压件工艺分析
(1)、材料:该冲裁件的材料LY12硬铝,具有较好的可拉深性能。
(2)、零件结构:该制件为无凸缘圆桶形拉深件,故对毛坯的计算要参照冲压手册确定合理的修边余量。
(3)、单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。 (4)、凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。
(5)、尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸,属于自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差。
查公差表可得工件基本尺寸公差为: 500 250?0.5?0.5 2.2.工艺方案 (1)、工艺方案分析
该工件包括首次拉伸和后续拉伸两个基本工序,可有以下两种工艺方案: 方案一:采用单模具多次拉伸一次成型。 方案二:采用多模具分别拉伸最后成型。
方案一:模具结构复杂,工件精度较低。方案二:操作方便,成本较低, 满足工件精度要求。
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三.主要设计计算
3.1.主要工艺参数的计算
(1)选取修边余量
该件h=50mm,h/d=50/23=2.17,查《简明冲压工艺与模具设计手册》表7-3 可得Δh=3.3 (2)计算毛坯直径D
由于板厚等于2mm。
D=d2?4d2h?6.28rd1?8r2?132?4?23?(3.3?50?6)?6.28?5?13?8?52
=71.6
(3)计算毛坯相对厚度t/D,判断是否用压边圈拉伸,
t/D=2/71.6*100%=2.79%(不需要)
(4)计算总拉深系数,并判断能否一次拉成,根据工件直径d和毛坯直径D算出总拉深系数 m总=d/D=0.35。查《简明冲压工艺与模具设计手册》取 m1=0.56,m1>m总 需多次拉深。 (5)确定拉深次数n,
计算法 n=1+lg(dn/m1D)/lgmn=2.64需3次拉深。 (6)初步确定各次拉深系数
按表4-5初步取m1=0.56,m2=0.70,m3=0.80. (7)调整拉伸系数,计算各次拉深后直径。
d1=m1*D=71.6*0.56=40.1d3=m3*d2=28.86*0.80=22.45
若dn 修 正 的 拉 伸 系 数 计 算 各 次 拉 深 直 径 : , d2=m2*d1=40.1*0.70=28.07 , d1=m1*D*k=0.56*71.6=40.1,d2=m2*d1*k=40.1*0.71=28.47,d3=m3*d2*k=28.47*0.81=23.06. (8) 确定各次拉深凸、凹模圆角半径 rA=0.8 7 =6.35 rT=(0.6~1)rA 凸模圆角半径逐渐减小,最后一次拉深凸模圆角半径等于工件圆角半径值。如果工件圆角半径r<(2~3)t,取rT>(2~3)t,增加整形工序,以达到工件要求的圆角半径。 (9)计算各次拉深半成品高度 Hn H1 H2 图3 3.2冲压设备的选定 3.2.1、压边力的计算 采用压边的目的是为了防止变形区板料在拉深过程中的起皱,拉深时压边力必须适当,压边力过大会引起拉伸力的增加,甚至造成制件拉裂,压边力过小则会造成制件直壁或凸缘部分起皱,所以是否采用压边装置主要取决于毛坯或拉深系数m和相对厚度t/D1 由于t/D*10000=0.0086 拉深系数m1=0.54 故:查《冲压工艺及冲模设计》表5-8知,拉深需要采用压边装置。 材料拉深时压边力为 F=π[D0-(d1+2rd1)]p/4 2 =π[1162-(6+2*3)2]*2/4=20899N 8 式中p为单位压边力(MPa),08钢为极软钢,故查《冲压工艺及冲模设计》表5-9取p=2 拉伸力的计算: FQ=3.14*d*t*ó*k=3.14*60*1*400*1=75360N F机≥F总=F+FQ=20899+75360=96259N 3.2.3压力机的选择 由于该制件属于小型制件,且精度要求不高,但拉深零件较浅,因此选用开式双柱可倾压力机,操作方便,效率高。根据公称压力查《冲压与塑压成型设备》表6-14提供的压力机公称压力F=250 KN,滑块行程S=65mm,查表1-6中可选取压力机的型号为:J23-25开式双柱可倾压力机。 3.3.模具主要零部件设计 3.3.1.凸、凹模单边间隙值Z Z=(1-1.1)*t 根据《冷冲压设计与模具设计》 因为t=1 , 所以Z取1 。 拉深凸模采用台阶式,材料用T10A,热处理58~62HRC,也是采用车床加工,与凸模固定板的配合按H7/m6的配合. 图 4 ②凹模 选用圆凹模,材料用T10A,热处理60~64HRC,采用车床加工,与凹模固定板的配合按H7/m6。 9 ②凹模 凹模采用整体凹模,各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工,安排凹模在模架上的位置时,要依据计算压力中心的数据,将压力中心与模柄中心重合。取凹模轮廓尺寸为φ160mm×50mm,结构如下图所示。 拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其制造公差: 查表得凸凹的制造公差为:δ凸=0.12mm 凹模尺寸为:Dδ凹d=D+=(60-0.75*0.12)δ凹=59.91+0.050 凸模尺寸为:Dp=(D-2c-0.75*0.12)_δP=57.910-0.03 ⑧凸模固定板 图6 凸模固定板 技术要求:a.上、下平行度为0.02,粗糙度为1.6 b.材料为45#钢,调质为24~28HRC c.带*号尺寸按凸模实际尺寸配作并保证凸模呈H7/m6配合 ⑨凸凹模固定板 图7 凹模固定板 技术要求:a.上、下平行度为0.02,粗糙度为1.6 b.材料为45#钢,无需热处理 3.4拉深模架 拉深模采用滑动导向后侧导柱式模架的导 向方式,模架的结构与尺寸都直接由 标准中选取,因为它的模具较高所以选取比较大一 点的模架相关参数如下: 凹模周界L:200 凹模周界B:170 闭合高度(参考)|最小:240 10