箱壳落料拉深模设计Word格式文档下载.docx
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工艺方案的确定
根据制件工艺分析,其基本工序有落料、冲孔。
完成箱壳的设计,需要的工序有:
1)落料
2)冲φ11的孔1个
3)冲φ6的孔2个及不规则形状的孔1个
4)锪孔φ6成φ6.4
5)钻孔φ2
6)钻矩形孔7.5x2.5
7)拉深
8)翻边
根据这些工序,可得到如下几种方案
方案一
3)翻边
4)拉深
5)冲φ6的孔φ2个及不规则形状的孔1个
6)钻孔φ2
7)钻矩形孔7.5x2.5
8)锪孔φ6成φ6.4
方案二
2)冲φ6的孔φ2个及不规则形状的孔1个
3)拉深
4)冲φ11的孔1个
5)翻边
共23页第4页
方案三
2)拉深
3)冲φ11的孔1个
4)翻边
6)钻孔直径2
综合以上三种方案,方案三最合理。
采用三种模具即可解决一些问题,第一种是落料拉深模,第二种冲孔翻边模,第三种是冲裁模,故选择的是落料拉伸模。
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在毕业设计
工作原理
首先由压力机带动模柄,模柄再带动上模座下行,上模座带着凸凹模下行,凸凹模与落料凹模完成落料的动作,凸凹模继续下行,拉深凹将条料拉入凸凹模,完成拉深动作过程,再由顶杆带动压边圈拉制件顶出。
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工艺设计
1、尺寸的确定
已知b1=88b=58t=1.2r底=6r1=3.8r2=7.3h0=28
r1/b=3.8/58=0.066
h0/b=28/58=0.483
由图4—72查得该件属区的低矩形件,又根据t/bx100=1.2/58x100=2.172,可按表4—33所得的第一种方法计算。
1)选取修边余量h,确定矩形件的计算高度。
当h0/r1=28/3.8=7.368
Δh=0.5h0/r1=0.5x7.368=3.684(mm)
h=h0+Δh=28+3.684=31.684(mm)
2)假想毛坯尺寸直径。
D=1.13
=112.418mm
3)毛坯长度
r=D+(b1-b)=112.418+(88-58)=142.418(mm)
4)毛坯宽度
K=D-(b-2r1)+【b-2x(h-0.43xr底)】
(b1-b)/(b1-2r)
=112.418x(58-2x3.8)+【58+2x(31.684-0.43X6)】
(88-58)/(88-2x3.8)
=113.832mm
共23页第7页
5)毛坯直径
R=0.5K=0.5x113.832=56.916(mm)
圆整毛坯直径为11.25mm。
毛坯长度为142.5mm,毛坯宽度为114mm。
毛坯半径为57mm。
6)毛坯尺寸如下图示:
由h0/b=28/58=0.483<
0.7~0.8
这属于低盒件拉深。
M=r/R=3.8/57=0.067
毛坯相对厚度t/bx100=1.2/58x100=2.1
查表相4-27得
m1=0.050
m>
m1
所以属于一次拉深成形。
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2、确定排样方式和计算材料利用率。
上图的毛坯形状和尺寸较大,为便于手工送料,选用单排冲压,有两种排样方式如图示。
经过分析计算:
(a)的排样方式,材料利用率最高。
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3、搭边值的确定
由于工艺所采用的送料方式为手工送料,且为非图形,查表2-17得
a=2.5mma1=2mm
4、冲压设备的选择,
由于本套模具为落料拉伸模,计算参数如下:
1)落料力
F落=1.3Lτz
将t=1.2mm及08钢材料的搞剪强度τ=260Mpa代入上式,得
F落=1
.3x(2xπx57+30x2)x260
=122849.99N
2)推件力
F推=nF落k1
n=1,k1查表2-10得k1=0.035代入得:
F推=1x122849.99x0.035
=4299.750N
F总=F落+F推=127149.74N
根据压力,可选用160的开式双柱可倾压力机。
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根据资料得其主要参数及大小如下:
最大冲压力160KN
滑块行程70mm
滑块行程次数120次/min
最大封闭高度220mm
封闭高度调节量45mm
工作台尺寸300mmx450mm
模柄尺寸直径40x60
5、落料拉深先后的确定
F0=127149.74
拉深力
F拉=(2b1+2b-1.72r)tδbk4
查表4-23得k4=0.7
δb=420Mpa代入公式得
F拉=(2x88+2x58-1.72x6)x1.2x420x0.7
=104376.704
所以F总>
F拉
所以本复合模为先冲裁后拉深
共23页第11页
模具结构设计
1凹模的设计
1)模的材料选Cr12,凹模是在强压连续使用和有很大冲压力的条件下工作台的,且伴有温度的升高,工作条件恶劣,要求凹模材料有好的耐磨性,耐冲击性,淬透性和切耐性。
2)凹模的硬度要求较高,一般应进行淬为热处理,使其硬度达到期HRC58-62。
3)凹模设计的结构如下图所示:
4)刃口尺寸的确定
由表尺寸2-23表得
Zmax=0.180
Zmin=0.126
Zmax-Zmin=0.180-0.126=0.054
根据表2-32表得
A凹=(A-xΔ)+0δ凹
根据表2-30得
x=0.75Δ=0.4
共23页第12页
则:
A凹1=(58-0.75x0.4)0+0.030=57.70+0.030
A凹2=(88-0.75x0.4)+00.035=87.70+0.035
5)、强度的校核
凹模强度校核主要是栓查高度h,因为凹模下面的模座或垫板一的洞口较凹模洞口大,合凹模工作时弯曲,若凹高度不够便会产生弯曲变形,以致损坏。
查表2-45得
δ弯=1.5F/h2
【δ弯】
h最小=
凹模厚度H=K6
查表2-24得K=0.2
H=142.5x0.2=28.5mm
考虑到工件及凸凹模的影响取取H=0.32mm
【δ弯】=490Mpa
δ弯=1.5X122849.99/322=179.956Mpa<
经校核,凹模强度足够。
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2、凸模的设计
1)凸模的材料为Cr12MOV
2)凸模硬度要求低于凹模硬度,但其硬度还是较高的,要经过回火的热处理方法,使其硬度达到HRC56-60。
该凸模为拉深模具,且凸模的长度,宽度应根据拉深件具体结构确定。
3)圆角半径rp
rd=8t
rp=(0.6~1)rd
4)所以该凸模圆角半径rp为
rp=0.6x8t
=0.6x8x1.2
=6mm
5)凸模刃口的尺寸
B凸=(B-XΔ-Z)0-δP
查表2-30得
x=0.75Δ=0.4Z=(1.0~1.1)t
B凸1=(58-0.75x0.4-1.2x2)0-0.020
B凸2=(88-0.75x0.4-1.2x2)0-0.025
=85.30-0.025
6)拉深凸模出气口的尺寸
查表4-35得:
通孔直径d
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d=6.5mm
7)凸模强度校核
δp=F/A≤【δp】
冲裁时,凸模承受的压力,必须小于凸模材料强度允许的压应力【δp】
δp=F/A122849.99/55.3x85.3=260Mpa
δp≤【δp】=980~1569
所以凸模强度足够。
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3凸凹模具的设计
1)材料选用Cr12。
2)热处理硬度达到HRC58-62。
3)凸凹模的尺寸如图所示:
凸凹模的最小壁厚一般由经验数据确定,倒装复合凸凹模最小壁厚:
对于黑色金属和硬材料约为工件的料厚的1.5倍,但不小于0.7mm;
对于有色金属用软材料约等于工件壁厚,但不小于0.5mm正装复合模凸凹模的最小可参考表2-27
t=1.2
最小壁厚3.2
最小直径18
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4、卸料板的设计
1)材料为45号钢。
2)装置形式如下图所示。
5、打杆的长度
考虑到垫板的高度是10mm,推板的高度是12mm,模柄的尺寸是40x100。
螺母的宽度为8mm。
且需2个螺母,还需留一定的余量。
所以打杆的长度
L=10+12+100+2x8+10
=148mm
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6、压边装置的设计
在拉深过程中,压边圈的作用是用来防止工件边壁或凸缘起皱的。
随着拉深增加还需要减少的压边力应减少。
t/D=1.2/112.418=1.1%m1=0.050
查表4-11t/D<
1.5%m1≤0.60
应采用压边圈装置。
压边力Fy=AP
查表4-27得
P=2.5-3MPa
根据设计时压边圈的面积为:
A=πR2+30x114=πx572+3420=13627(mm2)
Fy=22.5x13627=34067.5N
一般情况下采用弹簧垫或橡皮垫,本设计选择橡皮垫。
采用平面压边圈,一般拉深模中采用平面压边圈。
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7、顶杆的长度
顶杆的长度取决于工件的高度,在保证制件顶出的情况下,顶杆的长度为:
L=32+45+10=87mm
取L=90mm
8、橡皮垫的设计
1)、选用的原则
为保证橡皮不致于过早失去弹性损坏,其允许最大压缩量应不超过其自由高度的45%
一般取h总=(0.35-0.45)h自由
故工作行程
h工作=h总-h预=(0.25-0.30)h自由
2)橡皮高度
h自由=h工作/0.25-0.30
3)橡皮的结构形式如下图:
D=
=132mm
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根据工件的厚度1.2mm,拉深时凸模进入凸凹模深度为35mm,考虑模具维修时刃磨留量2mm,则总的工作行程。
H工作=1.2+35+2=38.2mm
H自由=38.2/0.25-0.30=127.3~152.8mm
取自由高度为150
h预期=(10%~15%)h自由
=15~22.5mm
取h预=22mm
模具中橡皮高度为128mm
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9、模具的选择
根据制件的毛坯尺寸可选凹模周界为250mm,B为125mm,H为160~220mm,的后侧导柱模深
根据模架可知
上模座250X125X40GB2855.5-81
下模座250X125X45GB2855.6-81
导柱28X150GB2861.1-81
导套28X100X38GB2861.6-81
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参考资料
1、肖景容姜奎华编的《冲压工艺学》北京:
机械加工出版社会性1999。
2王孝培主编《冲压手册》第二版北京机械工业出版社。
3王芳主编《冷冲压模具设计手册》北京机械工业出版社。
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总结
毕业设计是每位大学生毕业之前必经之路,经过了此次毕业设计,我初步了解了设计模具的各道工序,清楚了模具的各个结构,了解了各个设计过程中的重要环节,具备了一定的设计能力,学到了真正的实践知识,但这还不够,在以后的工作中,还要继续努力的为中国的模具设计与制造水平上升而努力。
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- 箱壳落料拉深模 设计