该拉深件为轴对称结构,圆筒形拉深件,其外形最大尺寸为88mm,属于中小型冲压件,在工件的凸缘部分均匀分布着六个直径为φ4的孔,做连接之用。工件材料为H62,且材料厚度为t=1.5mm,且相对厚度也较小,满足冲裁工艺性要求,并且冲压经济性良好。
该工件为透镜罩,工件上有6个连接小孔,¢50孔需与其它部位配合,因此与小孔的相对位置要求准确,φ50,φ4孔及孔间距尺寸等几个尺寸精度不高,为IT14,可以用较小间隙的拉伸模来达到要求。对于φ22孔,高度h=29mm两个尺寸精度较高为IT12,可在加工完成之后,安排相应的整形工序来保证精度。
图2-1 透镜罩
材料: H62 料厚: 1.5mm 批量: 大批量
第3章 确定工艺方案
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3.1 工艺方案的确定:
该工件的成型方法主要有三种:
1.先采用阶梯型拉深然后用机加工的方式削去底部。(如图3-1) 2.先采用阶梯型拉深然后冲去底部。(如图3-2) 3.先拉深再冲孔最后翻孔。(如图3-3)
3.2 三种成型方法的示意图如下:
图3-1 图3-2 图3-3
3.3 各种成型方法的优劣分析:
对方法一来说零件质量较高但是却增多了拉深次数,且增加了机加工工序,故生产效率不高;方法二中因最后一阶拉深的缘角有弧度,用冲压的加工方法加工孔不合适,即使增加了整形工序也难以保证加工质量,若冲去底部后翻边加工,也增加了工序,显得十分冗繁;方法三中,各个加工工序简单可靠,层次分明较为合适。
故采用第三种方案。具体的工艺过程有:下料,落料,拉深,冲底孔,翻边,冲孔落料。
第4章 工艺计算
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4.1 拉深的工艺计算:
已知:带凸缘圆筒形件的D=119mm, d=48.5mm, h=29mm, r=R=3mm. 材料为H62,料厚t=1.5mm.
4.1.1 确定是否使用压边圈:
由表格4-10(选自《冲压设计资料——王孝培》,下同)知:首次拉深时:t/D×100=1.26<1.5, m1=0.46<0.63,故首次拉深用压边圈。
第二次拉深:t/D×100=2.3>1.5,故第二次拉深也应当用压边圈。
4.1.2 确定修边余量:
由 df/d=88/48.5=1.81,查表4-5得: ?d=3.0mm ,所以拉深件实际凸缘直径
df=94mm.
4.1.3 粗算毛坯直径D:
D=df?4dh?3.44dr=119mm (4-1)
24.1.4 判断能否一次拉成:
t/D×100=1.26,df/d=1.94.由表4-20查知:第一次拉深允许的最大相对高度
h1d1/
=0.36~0.46,而实际零件的极限相对高度h/d=0.598>(h1/d1)max,故该件不能一次拉
深成型。
4.1.5 计算拉深次数,各次拉深系数及拉深直径:
首先用逼近法确定第一次拉深直径,如下表: 表4-1 相对凸缘直径假定值N 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 毛坯相对厚度t/D 1.26 1.26 1.26 1.26 1.26 第一次拉深直径 78 72 67 63 59 实际拉深系数 0.65 0.61 0.56 0.53 0.50 极限拉深系数 0.51 0.51 0.49 0.49 0.46 拉深系数相差值 +0.14 +0.10 +0.07 +0.04 -0.04 8
由表选第一次拉深直径为d1=67mm,并且第一次拉到凸缘直径df=94mm,从表4-15查知:m2=0.75,d2?m2d1=67×0.75=50.25mm,由计算知:成型该件所需拉深次数为两次。
4.1.6 调整:
调整各工序的拉深系数,使各工序变形程度的分配更合理,取:
d1=66mm,m1=0.555,d2?50mm,m2=0.758.
4.1.7 选定各工序的圆角半径:
rdn?(0.7—0.8)rdn?1
r?1?rd1?8mm
r??rd?3mm
224.1.8 校核第一次拉深高度:
h1?0.25d1(D1?d22f)?0.86R1=22.75mm
(4-2)
由df/d1=94/66=1.42,t/D×100=1.5/119×100=1.26,查表4-20知:第一次拉深的最大相对高度(h1/d1)max=0.63;而h1/d1=22.75/66=0.34<(h1/d1)max,故安全。
第二次拉深高度为h2=29mm.
4.1.9 工序图如下:
毛坯 首次拉深 第二次拉深
图4-1
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4.2 翻孔的工艺计算:
由于设定工艺流程为在拉深件底部冲孔后进行翻孔,故工艺计算包含两方面内容:一是确定孔底直径d,二是核算翻边高度H。工件翻孔后的中径为D=26.8mm,高H=6mm,t=1.5mm, rd?3mm,
4.2.1 计算底孔直径:
d=D-2(H-0.43rd-0.72t)=11.24mm, (4-3)
取d=11mm. 故由公式得Hmax=7.39mm 因为H〈Hmax,故可以一次翻孔成型。
4.2.2 首次翻边系数:
由表5-3查知:H62(板料厚0. 5mm~6mm)的首次翻边系数为K=0.68,
极限翻边系数为Kmin=0.68,而本件的翻边系数为m=d/D=0.718〉Kmin,故可以一次翻孔成型。
综上所述该件的翻孔可以一次加工成型。
第5章 冲压基本工序的确定
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