5 带凸缘筒形件的拉深
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例:图示带凸缘筒形件拉深工序计算。
分析:零件具有双耳凸缘,拉深时应拉出圆形凸缘,拉深后再用冲裁方法加工出凸缘所要求的形状,并完成冲孔。
凸缘直径mm d f 806268=⨯+= 相对凸缘直径7.14680==d d f 零件属于宽凸缘拉深件,且零件高度大于直径,可采用缩小直径增加深度的拉深方法。
拉深件圆角半径较小,拉深时凸、凹模圆角取合理的数值,拉深后采用整形的方法使圆角半径达到要求。
工序件尺寸计算按零件图所标注的尺寸进行计算。
1. 确定修边余量修边余量为3mm ,则凸缘直径mm d f 862380=⨯+=2. 计算毛坯直径)2.135(13614644.360464863.44dR-dh 4d D 22t =⨯⨯-⨯⨯+=+=3. 判断能否一次拉深4. 决定实际采用的毛坯直径考虑到相对板料厚度较小,为了防止后续拉深出现拉破现象,决定首次拉深按表面积计算多拉入3%的材料,在后续拉深中再将多拉入的料返回到凸缘根部,就可防止再拉深时因凸缘区材料再流入凹模而出现拉破现象。
实际采用的毛坯直径为:mm D D 13813603.103.11=⨯==5. 计算首次拉深直径 设2.11=d d f由表查得m t =0.53,则首次拉深直径为:7313853.011=⨯=⨯=D m d t验算所选取的m t 是否合适。
6. 计算再拉深工序件的直径m 2=0.78、m 3=0.80、m 4=0.827. 确定各次拉深的圆角半径8. 计算各次工序件的高度首次按表积计算多拉入了3%的料,如果后两次拉深每次按表积计算返回到凸缘根部为1.5%的料,则后两次拉深的毛坯直径为:mm D D mmD D 1361371360015.1015.132===⨯==工序件的高度:n d p d p n fn n d r r r r d d D h n n n n 222214.0)(43.025.0-+++-=h 2=54h 3=63。
凸缘圆筒形工件的拉深设计要点凸缘圆筒形工件的拉深设计要点:设计确定拉深模具结构时为充分保证制件的质量及尺寸的精度,凸缘圆筒形工件拉深设计注意点:拉深高度应计算准确,且在模具结构上要留有安全余量,以便工件稍高时仍能适应拉深凸模上必须设有出气孔,并注意出气孔不能被工件抱住面而失去作用3)有凸缘拉深件的高度取决于上模行程,模具中药设计限程器,以便于模具调整4)对于形状复杂,须经多次拉深的零件,需先做拉深模,经试压确定合适的毛坯形状和尺寸再做落料模,并在拉深模上按已定形的毛坯,设计安装定位装置。
5)弹性压料设备必须有限位器,防止压料力过大6)模具结构及材料要和制件批量适应7)模架和模具零件,要尽量是使用标准化8)放入和取出制件必须方便安全2、有凸缘圆筒形件的拉深方法及工艺计算有凸缘筒形件的拉深原理与一般圆筒形件是相同的,但由于带有凸缘,其拉深方法及计算与一般筒形件有一定差别。
1)有凸缘拉深件可以看成是一般筒形件在拉深未结束时的半成品,即只将毛坯外径拉深到等于法兰边直径d时的拉深过程就结束。
因此其变形力的压力状态和变形特点与筒形件相同。
2)根据凸缘的相对直径有凸缘筒形件可分为:窄凸缘筒形件和宽凸缘筒形件3、宽凸缘筒形件的工艺计算要点1)毛坯尺寸的技术,毛坯尺寸的计算仍按等面积原理进行,其中要考虑修边余量:根据拉深系数的定义,宽凸缘件总拉深系数仍可表示为:2)判断工件是否一次拉成,这只须比较工件实际所需的总拉深系数和h/d与凸缘件第一次拉深系数和极限拉深系数的相对高度即可。
M总>M1,当h/d4、拉深凸模和凹模的间隙拉深模间隙是指单面间隙,间隙的大小对拉深力,拉深件的质量,拉深模的寿命都有影响,若c值大时,凸缘区变厚的材料通过间隙时,校正和变形的阻力增加,与模具表面的摩擦,磨损严重,使拉深力增加,零件变薄,甚至拉破,模具寿命降低。
间隙小时得到的零件侧壁平直而光滑,质量好,精度较高。
间隙过大时,对毛坯的校直和挤压作用减小,拉深力降低,模具的寿命提高,但零件的质量变差,冲出的零件侧壁不直。
课程设计带凸缘筒形件首次拉深的拉深模设计一、工艺分析1,冲压工艺方案的设定:考虑到零件的生产批量,经过分析得采用反拉深复合膜生产。
2,先剪切条料→落料→第一次拉深→……第四次拉深→修边。
二、工艺参数的计算 。
如上右图所示的拉深件。
(1) 查表4-6选取修边余量Δd 由d 凸d=7529=2.6 、 d 凸=75mm 得出Δd=2.2实际d 凸=75+2×2.2=79.4≈79 (2),初算毛坯直径。
根据公式(4-9a )得出:D =√d 12+4d 2h +2πr (d 1+d 2)+4πr 2+d 42−d 32,将d 1=20 d 2=29 d 3=38d 4=79 h=40 r=4 代入上式得出D=√202+4×29×40+2×3.14×4(20+29)+4×3.14×42+792−382 =√6472+4797≈106,其中6472为工件不包含凸缘部分的表面积,即零件实际需要拉深部分的面积。
(3),判断能否一次拉出。
由h d =4929=1.69 、d 凸d=7929=2.72 、 t D ×100=1106x100=0.94查表4-14得出h1d 1=0.17﹣0.21、而零件实际需要的为1.69、因此不能一次拉深完成。
(4),计算拉深次数及各工序的拉深直径。
,因此需要用试凑法计算利用表4-14来进行计算,但由于有两个未知数m和d td1拉深直径。
下面用逼近法来确定第一的拉深直径。
的值为由于实际拉深系数应该比极限拉伸系数稍大,才符合要求,所以上表中d td11.5、1.6、1.7的不合适。
因为当d t的值取1.4的时候,实际拉深系数与极限拉深系数接近。
故初定第一次d1拉深直径d1=56.因以后各次拉深,按表4-8选取。
故查表4-8选取以后各次的拉深系数为当m2=0.77时d2=d1×m2=56×0.77=43mm当m2=0.79时d3=d2×m3=43×0.79=34mm当m3=0.81时d4=d3×m4=34×0.81=27mm<29mm因此以上各次拉程度分配不合理,需要进行如下调整。
带凸缘筒形件的拉深工艺数值模拟及模具设计1. 引言1.1 背景和意义1.2 国内外研究现状分析1.3 论文主要内容介绍2. 拉深工艺数值模拟2.1 模型建立2.1.1 凸缘筒形件的特点2.1.2 数值模拟软件的选择2.1.3 模型的参数设置2.2 数值分析方法2.2.1 材料力学模型的选择2.2.2 模拟过程和结果分析2.3 结果讨论及验证2.3.1 模拟结果的有效性验证2.3.2 不同工艺条件下的模拟结果对比分析3. 模具设计3.1 设计原则和基本要求3.1.1 模具结构的设计要求3.1.2 模具的工艺设计3.1.3 模具的材料选择3.2 模具结构设计3.2.1 模具整体结构设计3.2.2 冲头和模具底板设计3.2.3 刮料板和导向装置的设计3.3 模具制造和调试3.3.1 模具加工和安装3.3.2 模具调试和性能评估4. 实验研究和结果分析4.1 实验方法和测量设备4.1.1 拉深实验环境的设计和控制4.1.2 测量设备及数据处理方法4.2 实验结果分析4.2.1 几何形状和尺寸的测量分析4.2.2 材料不均匀性和成形缺陷的分析4.3 实验结果的应用分析4.3.1 与数值模拟结果的对比分析4.3.2 工艺参数优化和工艺评估5. 结论和展望5.1 结论总结5.1.1 数值模拟和实验验证的一致性5.1.2 模具设计和制造的可行性和性能5.2 研究贡献和局限性5.2.1 研究对凸缘筒形件成形工艺的深入理解5.2.2 可能存在的方法和技术局限性5.3 展望和其他建议5.3.1 表现不足和未来研究方向5.3.2 对相关工业应用和发展的影响和建议第一章引言1.1 背景和意义凸缘筒形件是工业生产的重要组成部分,广泛应用于汽车、军工、机械等领域。
其具有良好的密封性、强度和刚性等特点,被广泛用于汽车发动机缸体、液压缸体、气缸套等部件的加工制造。
拉深是凸缘筒形件成形过程中的重要工艺之一,通过在凸缘部位形成逐渐变浅的锥形结构实现凸缘部位的成形。
有凸缘圆筒形件的拉深山东建筑大学备课纸三、有凸缘圆筒形件的拉深(一) 一次成形拉深极限,首先要讨论的问题:如何判断有凸缘筒形件能否一次拉出, ,在拉深有凸缘筒形件时,采用相同毛坯直径和相同工件直径时,可拉深出不同凸Dd1缘直径d和不同高度h的工件。
显然,工件t高度和凸缘直径都影响着实际变形程度,当工件凸缘直径越小,高度越大,其变形程度也越大。
因此用一般的m=d/D不能表11 达在拉深不同的d和h时的实际变形程度。
t,,筒形件第一次拉深的许可变形程度可用相应于d/d不同比值的最t1 大相对高度h/d来表示(表4-9)。
11 当工件的相对拉深高度h/d>h1/d1时,则该工件就不能用一道工序拉深出来,需要两次或多次才能拉出。
(二)窄凸缘圆筒形件拉深,d/d=1.1~1.4 t,其拉深系数确定、拉深工艺计算与无凸缘的圆筒形件相同。
,因凸缘很小,可以当作一般圆筒形件进行拉深,只在倒数第二道工序时才拉出凸缘或拉成锥形凸缘,最后校正成水平凸缘。
,若 h/d?1时,则第一次即可拉成口部具有锥形凸缘的圆筒形,最后校正凸缘即可。
(三)宽凸缘圆筒形件的多次拉深, 宽凸缘件的拉深原则:凸缘不能减小,一次成型。
第页山东建筑大学备课纸, 假若零件的拉深系数大于表4-10所给的第一次拉深系数极限值, 则该零件可一次拉成。
,,或者零件的相对高度小于表4-9所给的第一次拉深的最大相对高度值,则该零件可一次拉成。
宽凸缘件多次拉深工艺通常有两种情况:中小型零件( d <200mm): t减小圆筒形直径并增加其高度,r和r基本不变。
pd制成的零件,表面质量较差,容易在筒壁部分和凸缘上残留有中间工序中形成的圆角部分弯曲和厚度的局部变化的痕迹,所以最后要加一道整形工序大型零件( dt ,200mm),厚料改变圆角半径r和r并减小圆筒形直径,高度基本不变。
pd制成的零件表面光滑平整,而且厚度均匀,不存在中间拉深工序中圆角部分的弯曲和局部变薄的痕迹。
恩施职业技术学院课程设计课程名称_ 冲压工艺与模具设计 _题目名称带凸缘筒形件首次拉深设计学生学院恩施职业技术学院专业班级模具设计与制造091261班学号 09126152学生姓名夏满指导教师黄雁飞20 11 年05 月12日设计目录设计目的通过此次拉深模实际旨在让我们了解一般拉深模的设计思路,设计歩骤,把课堂上的理论知识综合起来,提高我们对模具设计的认知能力,进而能独自设计出来一套模具。
任务书………………………………………………………………………………………………………………………. 一,工艺分析……………………………………………………………………………………………………………………1,冲压工艺方案的确定2,工艺流程二,工艺参数计算…………………………………………………………………………………………………………….1,修边余量的计算2,初算毛坯直径3,判断能否一次拉出4,计算拉深次数及各工序的拉深直径5,首次拉深凹模、凸模圆角半径的确定6,毛坯直径的调整7,第一次相对高度的校核8,计算以后各次拉深直径9,画出工序图三,零件的排样及压力机吨位的选择………………………………………………………………………………1,零件的排样(1)零件排样(2)一个歩距范围内的材料利用率2,压力机吨位的选择(1)冲裁力的计算(2)压边力的计算(3)拉深力的计算(4)卸料力的计算(5)总压力四,模具的结构形式及模具工作部分尺寸的计算……………………………………………………………1,模具的结构2,卸料弹簧的选取3,模具工作部分尺寸的计(1)落料模(2)拉深模4,其它零件结构的计算(1)闭合高度(2)上模座弹簧沉孔的深度(3)下模座卸料螺钉沉孔的深度(4)卸料螺钉的长度(5)推杆的长度五,模具总装图与落料拉深模明细表………………………………………………………………………………六,模具的装配……………………………………………………………………………………………………………….. 七,个人总结……………………………………………………………………………………………………………………八,参考书目……………………………………………………………………………………………………………………九,小组成员名单及任务分配…………………………………………………………………………………………. 十,结束语……………………………………………………………………………………………………………………...恩施职业技术学院课程设计任务书题目名称冲压工艺与模具设计学生学院恩施职业技术学院专业班级模具设计与制造091261班姓名夏满学号 .一、课程设计的内容根据给定的冲压零件图进行产品的冲压工艺分析和比较,制定合理的冲压工艺方案,进行有关工艺计算,确定冲压模具的类型和结构,选择冲压设备,绘制模具的装配图及零件图,编制冲压工艺卡,并撰写设计说明书。
本科毕业论文(设计)题目带凸缘圆筒外壳的落料拉深模具设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日II注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
模块五带凸缘筒形件的拉深
一、项目导入(10分钟)
可采用拉深成型工序完成的零件的形态多种多样,通过本章节的学习,同学们已经掌握了圆筒形拉深件的拉深工艺及模具设计,那么除圆筒形拉深件以外,其他形态拉深件的成型方式是怎么样的呢?在本模块中将介绍典型的带凸缘筒形件的拉深工艺。
知识讲解(90分钟)。
4.5 带凸缘筒形件拉深
有凸缘筒形件的拉深变形原理与一般圆筒形件是相同的,但由于带有凸缘(图4-43),其拉深方法及计算方法与一般圆筒形件有一定的差别。
1.有凸缘圆筒形件一次成形拉深极限
有凸缘圆筒形件的拉深过程和无凸缘圆筒形件相比,其区别仅在于前者将毛坯拉深至某一时刻,达到了零件所要求的凸缘直径d t 时拉深结束;而不是将凸缘变形区的材料全部拉入凹模内。
所以,从变形区的应力和应变状态看两者是相同的。
图4-43有凸缘圆形件与坯料图图4-44拉深时凸缘尺寸的变化
图 4-46宽凸缘零件的拉深方法
分钟)
对右图中的带凸缘筒形件进行拉深工艺分析?确定拉深件的工艺方案,完成工艺计算?
查表得工件第一次拉深的最大相对高度
m
查表得第一次拉深时的拉深系数
1
推杆; 12-推板;13-紧固螺钉; 14-紧固螺栓; 15-空心垫板; 16-压边圈;螺母; 18-下模座 压边力的计算: 22
1[(2)]4
Y A F D d r P π=-+
查表。
计算得:
22
[152(7229.6)]334.8,40.8()0.8(15280)29.6
A KN D d t π=-+⨯⨯==-=-⨯=其中r
6)压力机吨位的选择
203.934.8238.7KN F F >+=+=压拉。