压模具设计制造
课程设计说明书
设计题目:圆桶件落料拉深复合模设计制造
学 号:
设 计 者:
指导教师:
完成时间:2013
目 录
设计务
二零件工艺性分析
三制定工艺方案
四零件工艺计算
1工艺参数计算
2落料拉深复合模工艺计算
3确定排样图裁板方案
4计算工序压力压力中心初选压力机
5拉深力计算
6第二次拉深模工艺计算
五 压设备选取
2 落料拉深模设备选取
3 第二次拉深设备选取
六 模具零件结构确定
1 落料拉深复合模零部件设计
2零件结构尺寸
七模具零件制造工艺卡
1圆桶深模拉深凸模制造
2拉深模落料凹模制造
3拉深模凸凹模制造
设计务
零件简图图1示拉深件
材料:Q235钢
厚度:08mm
生产批量:批量
制件高度:70mm制件精度IT14级该制件形状简单尺寸属普通压件试制定该工件压工艺规程设计模具编制模具零件加工工艺规程
图1
二压件工艺分析
1材料:该裁件材料Q235钢碳素工具钢具较拉深性
2零件结构:该制件圆桶形拉深件结构简单底部圆角半径R25满足桶形拉深底部圆角半径倍料厚求零件具良结构工艺性
3单边间隙拉深凸凹模拉深高度确定应符合制件求
4 凹凸模设计应保证工序间动作稳定
5 尺寸精度:零件图未注公差尺寸属尺寸IT14级确定工件尺寸公差
三工艺方案确定
1工艺方案分析
该工件包括落料拉深两基工序四种工艺方案:
方案:先落料首次拉深次拉深采单工序模生产
方案二:落料+拉深复合拉深二采复合模+单工序模生产
方案三:先落料二次复合拉深采单工序模+复合模生产
方案四:落料+拉深+次拉深采复合模生产
方案模具结构简单需三道工序三副模具成高生产效率低难满足批量生产求方案二需二副模具工件精度生产效率较高工件精度满足求操作方便成较低方案三需二副模具制造难度成方案四需副模具生产效率高操作方便工件精度满足求模具成造价高通述四种方案分析较该件压生产采方案二佳
四零件工艺计算
1工艺参数计算
(1)确定修边余量
该件h24mmhd2420117查表431
切变量Δh25
拉深高度H
Hh+24+25265mm
(2)计算毛坯直径D
板厚1mm直接工件图示尺寸计算必中线尺寸计算
D
≈5004mm
(3)零件相厚度tD10015查压边圈范围保证零件质量减少拉深次数决定采压边圈
(4)确定拉深次数
毛坯相厚度tD085004×100≈15查表444n2初步确定需两次拉成时需增加次整形工序
该工件需两次拉深查表首次拉深系数m二次拉深系数m
m053 m076
初步计算次拉深直径:
d mD05350042652mm
dmd07626522016mm
(5)次拉深工序件尺寸确定
调整次拉深系数: m054 m077
次工序直径
d mD05450042702mm
dmd07626522008mm
(6)选取凸凹模圆角半径
考虑实际采拉深系数均接极限值首次拉深凹模圆角半径r应取根查表知计算次拉深凹模凸模圆角半径分:
凹模: 6 mm 4mm
凸模: 4 mm 25 mm
(7)计算次工序件高度
根计算式计算次拉深高度:
H14(D)
189mm
第二次拉深工件高度应等零件求尺寸265mm
(8)画出工序件简图
工序简图图2示:
图2
2落料拉深复合模工艺计算
(1)落料凸凹刃口尺寸计算
根零件形状特点刃口尺寸计算采分开制造法落料尺寸φmm
查该零件裁凸凹模间隙Zmin0072mmZmax0104mm凹模制造公差δT003mm凹模制造公差δA002mm值代入δT+δA≤ZmaxZmin校核否成立校核等式成立式计算工作零件刃口尺寸:
拉深模单边间隙:Z0036 mm
式中x补偿刃口磨损量系数查表知:x05
取落料尺寸公差IT14公差01mm
(2) 首次拉深凸凹刃口尺寸计算
拉深凸模凹模单边间隙附表中式
21t
2(1~105)t
计算176mm
16mm
拉深工件公差采IT10级精度查书附录003 005公式求拉深凸凹模尺寸公差:
第次拉深零件直径2702mm
第次拉深凸模:mm
第次拉深凹模:mm
3确定排样图裁板方案
(1)制件毛坯简单圆形件尺寸较考虑操作方便宜采单排 t08mm查附表轧制薄钢板拟选规格:
08×8501500 板料
(2)排样设计
图3
查表确定搭边值
两工件间横搭边a12mm两工件间搭边a10mm
步距Sd+a5004+15104mm 条料宽度B(D+2a)5244mm
步距材料利率:
ABS100
BS100
74
直板材料选取08×8501500 块板料裁剪16×29464工件
块板料(08×8501500)利率:
nALB100
171(d2)100
77
4计算工序压力压力中心初选压力机
(1)落料力计算
FKLtτb
式中L—裁轮廓总长度
t—板料厚度
τb板料抗剪强度
K系数般取13
查金属力学性表知:350MPa :
F135004083505719372N
(2)压边力计算
采压边目力防止变形区板料拉深程中起皱拉深时压扁力必须适压边力会引起拉伸力增加甚造成制件拉裂压边力会造成制件直壁凸缘部分起皱否采压边装置取决毛坯拉深系数m相厚度tD100
tD100085004100
15
首次拉深系数054
表知两次拉深均需采压边装置
压边力
π
4
284484N
5拉深力计算
首次拉深时拉深力
式中:首次拉深时工件直径2702mm
材料抗拉强度(MPa)
修正系数
查附表知:06400Mpa
拉深力:
314×2702×08×400×06
1628982N
拉深力压边力落料力
+ 228775+16289821857757﹤F
应落料力选设备查压力机表提供压力机公称压力中初选取压力机型号:J2363
6 第二次拉深模工艺计算
(1) 拉深凸凹刃口尺寸计算
第二次拉深零件直径mm计算:
第二次拉深凸模:mm
第二次拉深凹模:mm
拉深力计算:
1008819N
中:05
六 压设备选取
1 落料拉深模设备选取
根计算时考虑拉深件高度选取J2310参数:
公称压力KN:100
滑块行程mm45
闭合高度mm:180
滑块中心线床身距离mm:130
工作台尺寸mm:240×370
工作台孔尺寸mm:200×170
模柄孔尺寸mm:φ30×55
垫板厚度mm:35
4 第二次拉深设备选取
根落料力选取压力机型号:J2316
公称压力:160KN
滑块行程:55mm
滑块行程次数:120次min
封闭高度:220mm
封闭高度调节量:45mm
滑块中心线床身距离:160mm
工作台尺寸:300mm×450mm
工作台尺寸:160mm×420mm
模柄孔尺寸:φ40×60mm
垫板孔尺寸:40mm
七 模具零件结构确定
2 落料拉深复合模零部件设计
(1) 标准模架选取
标准模架选取凹模外形尺寸应首先计算凹模周界
1) 凹模厚度计算
Hkb(15 mm)
查表k04
H04×500420016mm
取H30 mm
2) 凹模壁厚计算
C(15~2)H
(15~2)×30
(45~60)mm
综合考虑取C50mm
式中b—凹模刃口间尺寸 mm
k—系数考虑板料厚度影响
落料凹模轮廓尺寸
厚度H30 mm
直径D180mm
凹模采螺钉销钉直接固定凹模固定板凹模刃口直筒式种刃口强度高修磨刃口尺寸变裁零件较模具模具装顶出装置适漏料模具
3)螺孔中心凹模板外缘尺寸:L2d选螺栓M10六角螺栓L2X1020mm总体角度出发取:L30mm
4)销孔中心凹模板外缘尺寸查表219(见压工艺模具设计书)取L30mm
5)螺孔凹模型孔销孔间尺寸:取20mm
6)刃壁高度
垂直凹模面刃壁高度h0列规计算[10]:
件料厚t≤3 mmh05mm
件料厚t>3 mmh0t
里取h05 mm
确定凹模板外形尺寸:180180×30(mm)凸模板尺寸配作法计算
2零件结构尺寸
序号
名称
长宽厚(mm)
材料
数量
1
卸料版
φ18015
45钢
1
2
凸凹模固定板
φ18035
45钢
1
3
压边圈
φ18010
45钢
1
(1)第次拉深
①拉深凸模
第次拉深模毛坯尺寸公差没必予严格限制时凸模凹模尺寸取等毛坯渡尺寸凸模基准取公差等级IT10012mm
d凸d 0δ凸mm
d凹mm
拉深凸模采直通式采车床加工凸模固定板配合H7m6配合拉深凸模结构图4示
图4
②凸凹模
结合工件外形考虑加工凸凹模设计成台阶式圆凸凹模方面加工简单方面便装配更换采车床加工凸凹模固定板配合H7m6凸凹模长度L85mm具体结构图5示
图5
③落料凹模
凹模采整体凹模裁凹模孔均采线切割机床加工安排凹模模架位置时计算压力中心数压力中心模柄中心重合凹模轮廓尺寸应保证凹模足够强度刚度凹模板厚度应考虑修磨量根裁件厚度裁件外形尺寸标准中选取凹模板尺寸:φ180mm考虑整套模具整体布置求选厚度40mm结构图6示
图6
(2)第二次拉深模
①凸模
根工件外形考虑加工凸模设计成带肩台阶式圆凸凹模方面加工简单方面便装配修模采车床加工凸模固定板配合H7m6
凸模尺寸 Dmm
凸模长度 LH1+H2+Y
式中 H1——凸模固定板厚度
H2——压边圈高度
Y——附加长度包括凸模刃口修磨量凸模进入凹模深度30mm
凸模长度L40+30+30100mm
②凹模
凹模采整体凹模裁凹模孔均采线切割机床加工安排凹模模架位置时计算压力中心数压力中心模柄中心重合取凹模轮廓尺寸φ120mm×40mm
凹模尺寸 Dmm
拉深凸模凹模工作部分尺寸制造公差
查表凸凹制造公差δ凸003mm
δ凹005mm
工件求形尺寸
凸模尺寸mm
凹模尺寸 mm
③卸料部件设计
卸料装置弹压卸料板卸料装置图7示料板周界尺寸凹模周界尺寸样厚度10mm卸料板采45钢制造淬火硬度43~48HRC
图7
④压边圈设计
1)首次拉深
防止拉深程中起皱两次拉深均需采压边装置压边圈采45钢制造热处理硬度42~45HRC结构图8示
图8
2)二次拉深
压边圈结构尺寸标准中选取压边圈圆角半径rY应次拉深凸模相应圆角半径05~1mm便工序件套压边圈材料采45钢热处理硬度调质4245HRC
⑤落料拉深复合模架二次拉深模架
采滑动导侧导柱式模架导方式带导柱裁模适合精度求较高生产批量较裁件导柱模结构较完善侧导柱导方式左右前两方进行送料相应选侧导柱模架模具较高选取较点模架模
架结构尺寸直接标准中选取相关参数:
凹模周界L:280
凹模周界B:250
闭合高度(参考)|:180
闭合高度(参考)|:320
a模座 数量1 规格:280×250×30
b模座 数量1 规格:280×250×40
c导柱 数量1 规格:32×180
d导套 数量1 规格:32×140×43
导柱导套结构标准中选取尺寸模架中参数决定导柱长度应保证模低工作位置时导柱端面模座顶面距离1015mm模座底面导柱底面距离应051mm导柱导套间配合H7h6导套模座间配合H7r6导柱模座间配合R7h5导柱导套材料采20钢热处理硬度(渗碳)5662HRC模座材料采45钢热处理硬度调质2832HRC
二次拉深模采中间导柱模架导方式模架结构尺寸直接标准中选取模具较高选取较点模架相关参数:
凹模周界L:200
凹模周界B:160
闭合高度(参考)|:220
a模座 数量1 规格:220×160×40
b模座 数量1 规格:220×160×45
c导柱 数量1 规格:28×190
d导套 数量1 规格:28×125×43
导柱导套结构标准中选取尺寸模架中参数决定导柱长度应保证模低工作位置时导柱端面模座顶面距离1015mm模座底面导柱底面距离应051mm导柱导套间配合H7h6导套模座间配合H7r6导柱模座间配合R7h5导柱导套材料采20钢热处理硬度(渗碳)5662HRC模座材料采45钢热处理硬度调质2832HRC
导柱导套结构标准中选取尺寸模架中参数决定导柱长度应保证模低工作位置时导柱端面模座顶面距离1015mm模座底面导柱底面距离应051mm导柱导套间配合H7h6导套模座间配合H7r6导柱模座间配合R7h5导柱导套材料采20钢热处理硬度(渗碳)5662HRC模座材料采45钢热处理硬度调质2832HRC
七模具零件制造工艺卡
1 圆桶深模拉深凸模制造
拉深凸模加工工艺程
材料:Cr12硬度:58~62HRC
序号
工序名
工序容
1
备料
毛坯锻成φ30mm×60mm圆棒料
2
热处理
退火
3
铣面
铣面保证尺寸518mm
4
车削
车外圆φ30mm外圆柱留磨削余量04mm余达图样尺寸
5
钳工
倒圆角求毛刺
6
划线
划端端通气孔线
7
钻孔
钻通气孔
8
检验
9
热处理
淬火硬度58~62HRC
10
磨削
磨削表面达设计求
11
检验
2 拉深模落料凹模制造
拉深凹模加工工艺程
材料:Cr12硬度:58~62HRC
序号
工序名
工序容
1
备料
毛坯锻成φ200mm×45mm圆棒料
2
热处理
退火
3
铣面
铣面保证高度尺寸42mm
4
钻中心孔
钻中心孔
5
车削
车削外表面留04mm磨削余量
6
镗孔
镗孔φ5004mm孔留04mm磨削余量
7
钳工
倒圆角求毛刺
8
检验
9
热处理
淬火回火硬度58~62HRC
10
磨削
磨削φ5004mm表面φ180mm外表面达设计求
11
检验
3 拉深模凸凹模制造
凸模固定板加工工艺程
材料:45钢硬度:调质24~28HRC
序号
工序名
工序容
1
备料
毛坯锻成φ65mm×100mm行六面体
2
热处理
退火
3
车削
车削外圆φ624mmφ543mmφ524mm留04mm磨削余量
4
划线
划孔中心线
5
镗孔
镗孔φ504mm留04mm磨削余量
6
钳工
表面毛刺
7
检验
8
热处理
调质24~28HRC
9
磨削
磨削50mm表面达设计求磨削外圆达求
10
检验
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