落料拉深复合模设计与制造
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摘要自行车中轴碗在生产中需要用到多种冲压工艺,包括落料、拉深、冲孔、修边,在冲压生产中比较具有代表性。
在生产中,为保证生产效率,其冲压模具结构应采纳复合模或级进模。
通过零件图,分析零件的结构工艺性,从而选择压力机,设计模具结构,并通过选用标准模架等标准件,提高生产模具的效率。
关键词:复合模;落料;拉深;冲孔;凸凹模;模架。
目录引言 (4)1. 零件冲压工艺分析 (5)1.1 制件介绍 (5)1.2 产品结构形状分析 (5)1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 (5)2. 零件冲压工艺方案的确信 (6)2.1 冲压方案 (6)2.2 各工艺方案特点分析 (6)2.3 工艺方案的确信 (6)3. 冲模结构的确信 (6)3.1 模具的结构形式 (6)3.2 模具结构的选择 (7)4. 零件冲压工艺计算 (7)4.1零件毛坯尺寸计算 (7)4.2 排样 (7)4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确信 (8)4.4 冲裁力、拉深力的计算 (8)4.5 拉深间隙的计算 (10)4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算 (10)4.7 计算模具刃口尺寸 (10)4.8 计算模具其它尺寸 (11)4.9 校核凸模强度、刚度 (14)5. 选用标准模架 (14)5.1 模架的类型 (14)5.2 模架的尺寸 (14)6. 选用辅助结构零件 (15)6.1 导向零件的选用 (15)6.2 模柄的选用 (16)6.3 卸料装置 (16)6.4 推件、顶件装置 (16)6.5 定位装置 (16)7. 编制冲压工作零件工艺卡 (17)7.1 落料凹模的选材、加工及热处置工艺进程 (17)7.2 上凸凹模的选材、热处置及加工工艺进程 (17)7.3 下凸凹模的选材、热处置及加工工艺进程 (18)7.4凸模的选材、热处置及加工工艺进程 (18)8. 编制制件冲压工艺卡 (19)9. 总结 (20)参考文献 (22)引言在现代工业生产中,模具是生产各类产品的重要工艺装备。
落料拉深复合模设计说明书班级05010903学号2009301234姓名陈雄日期2012年10月目录一、工艺方案分析与确定 2二、零件主要参数计算 3三、排样 4四、落料凹凸模尺寸 5五、拉深凸凹模尺寸 6六、拉深凸凹模圆角 6七、落料凹模板的厚度H的确定7八、凹凸模长度7九、相关力的计算8十、设备的选择10十一、模具结构设计12 十三、参考文献17一、 工艺方案分析及确定材料20号钢,材料厚度0.5mm ,零件图如下:t=0.5mm其工艺性分析内容如下: (1)材料分析20号钢为优质碳素结构钢,属于拉深级别钢,具有良好的拉深成形性能。
属优质碳素结构钢,275~392334MPA 353~500427MPAb MPA MPAτσσ===取,取其力学性能是强度、硬度低而塑性较好,非常适合冲裁加工。
另外产品对于厚度与表面质量没有严格要求,所以尽量采用国家标准的板材,其冲裁出的产品表面质量和厚度公差就可以保证。
(2)结构分析零件为一无凸缘锥形件,结构简单,底部圆角半径为R2.5,满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求,因此,零件具有良好的结构工艺性。
(3)精度分析零件上尺寸均为未注公差尺寸,普通拉深即可达到零件的精度要求。
经上述分析,产品的材料性能符合冷冲压加工要求。
对零件进行分析后,提出两种方案:方案一:先落料,再拉深,再修边。
采用单工序模生产。
方案二:落料+拉深复合,后修边。
采用复合模+单工序模生产。
此零件需要落料(制成Φ21mm 的坯料)、一次拉伸和修边共三道工序。
方案一模具结构简单,但需三道工序两副模具,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产要求。
方案二只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,工件精度也能满足要求,成本较低。
通过对上述两种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案二为佳。
综上所述:该零件的冲压工艺方案为:落料拉深→修边。
二、零件主要参数的计算()()()()()32312d 152025=145d =d 2H R+R 1sin R tan =14.1956d =d 2R+R cos =8.7165L=H R+R 1sin R cos =1.7463mmmm mmmmθθθθθ=-⨯..-⨯-∆*--∆⨯⎡⎤⎣⎦-⨯∆*-∆*--∆÷⎡⎤⎣⎦1)确定零件修边余量 零件的相对高度2 4.50.31714.1956h d ==,经查得修边余量1h mm ∆=,所以,修正后拉深件的总长1L L+=2.7463h mm =∆。
冲压模具设计落料拉深复合模冲压模具设计落料拉深复合模的背景与重要性冲压模具设计是现代制造业中一项关键的技术工艺,广泛应用于金属板材的加工过程中。
冲压过程中,为了满足不同产品的需求,常常需要进行复杂的成型操作,如拉深、压扣、冲孔等。
而冲压模具的设计是冲压工艺中的核心部分,直接影响到产品的质量和生产效率。
而落料拉深复合模则是冲压模具设计中的一种重要类型。
它采用多步冲压工艺,在冲压过程中先进行拉深操作,然后对拉深成型后的零件进行进一步的冲压加工,以获得所需的形状和尺寸。
相比于传统的单步冲压模具,落料拉深复合模具能够实现更复杂的成型操作,提高产品的加工精度和成形性能。
因此,冲压模具设计落料拉深复合模的研究和应用具有重要意义。
通过精确的模具设计和合理的工艺参数选择,可以提高产品的制造质量,降低生产成本,提高生产效率,从而促进制造业的发展。
了解冲压模具设计落料拉深复合模的背景和重要性,有助于我们深入了解该领域的研究方向和技术挑战,为进一步的研究和应用提供有益的参考。
冲压模具设计是指根据工件的形状、尺寸和加工要求,设计出能够完成冲裁、拉深等工艺过程的模具。
冲压模具设计的目标是使模具能够高效、精确地完成工件的加工,提高生产效率和质量。
冲压模具设计的原理是根据工件的形状和尺寸要求,确定模具的结构和工作方式。
冲压模具一般包括上模(上模板、上模座)、下模(下模板、下模座)、顶针、导向柱等部分。
通过上模和下模的配合运动,完成对工件的冲裁、拉深等加工过程。
分析工件:对要加工的工件进行形状、尺寸和材料等方面的分析,确定加工要求。
确定模具结构:根据工件的形状和加工要求,设计出合适的模具结构,包括上模、下模、顶针等部分。
绘制模具图纸:根据模具结构设计,进行模具构造的绘制,绘制各零部件的图纸和总装图纸。
制作模具:根据图纸制作模具的各零部件,并进行装配、调试。
试模与调试:进行模具的试模、调整和修正,保证模具能够正常运行。
批量生产:模具调试通过后,可以进行批量生产工件。
摘要 (1)前言 (2)1. 工件的工艺性分析 (3)1。
1 冲压件的工艺性分析 (3)1。
2 拉深件的工艺性分析 (3)1。
3 材料的工艺性分析 (4)1.4 拉深变形过程的分析 (4)2. 冲压工艺方案的确定 (7)3。
模具的技术要求及材料选用 (9)4. 主要设计尺寸的计算 (11)4.1 毛坯尺寸的确定 (11)4。
2 冲压力的计算 (12)4.3 拉深间隙的确定 (13)4。
4 冲裁件的排样 (14)5. 工作部分尺寸计算 (17)5.1 拉深凸凹尺寸的确定 (17)5。
2 圆角半径的确定 (18)6。
模具的总体设计 (20)6。
1 模具的类型及定位方式的选择 (20)6。
2 推件零件的设计 (21)7. 主要零部件的结构设计 (23)7。
1 工作零件的结构设计 (23)7.2 其他零部件的设计与选用 (24)8。
模具的总装图 (27)9。
模具的装配 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)我设计的是一个落料拉深复合冲裁模,在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料.再结合老师布置的题(设计一个工件为盒形件的复合冲裁模),我充分运用了资料上所有设计模具中通用的表、手册等,如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等,然后再集结了自己平时的所学,还有通过对工件的零件、模具工作部分(凸凹模、拉深凸模、落料凹模)、模具装配图的绘制,我的绘图功底也有了一定程度地提高.本次设计的主要内容:工件的工艺性分析;冲压工艺方案的确定;模具的技术要求及材料选用;主要设计尺寸的计算;工作部分尺寸计算;模具的总体设计;主要零部件的结构设计;模具的总装图;模具的装配等.我觉得通过本次的毕业设计,达到了这样的目的:1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识,进行一次冷冲压模具(落料拉深冲裁模)设计工作的实际训练,从而培养和提高我们独立工作的能力。
落料拉深复合模具设计落料拉深复合模具是一种常用的成形工艺,广泛应用于金属冲压、塑料注塑等行业。
由于带有拉深工艺,其设计需要结合该工艺的特点,才能满足产品的要求并提高生产效率。
落料拉深复合模具采用一次成形工艺,将拉杆首先拉伸成形,然后在工件上产生凹陷,从而使工件的深度增加。
具有一次成形、成本低等优点,因此在制造业中得到了广泛应用。
其所采用的复合模具结构,使得一台机器能够同时生产多种不同的零部件,大大提高了生产效率和经济效益。
复合模具的成功设计,与模具结构设计和材料的选择密切相关。
一般而言,落料拉深模具的结构设计分为四个部分:拉杆、固定板、移动板和凸模。
通过不同部位的设计,我们可以使得整个成形过程更加合理、顺畅,从而提高成品的质量。
首先是拉杆的设计。
拉杆是实现拉深工艺的关键部件,它的材料、强度以及表面质量直接影响到成品的质量。
在设计拉杆时,应该考虑到拉杆的表面质量,选择耐磨、高强度、不易变形的导杆作为拉杆,以保证拉深的精度和质量。
其次是固定板和移动板的设计。
固定板和移动板的结构设计,在复合模具中占据着非常重要的地位。
两者之间应避免轴向移动,应保证垂直度和平面度,并要考虑补正加工工艺的问题。
此外,固定板和移动板的加工精度也应当高,以便使得成形过程更加稳定。
最后是凸模的设计。
在落料拉深的过程中,凸模在工件上产生凹陷,从而完成了拉深的过程。
凸模与零件可通过套装设计实现。
在凸模的设计中,应注意一次成形、加工难易度、产品尺寸和表面光滑度的问题。
总之,落料拉深复合模具设计是一个涉及多个领域的复杂问题,需要工程师和技术人员多方面的投入和努力。
在成功设计出一款优秀的落料拉深复合模具之后,生产出来的制品不仅可以减轻企业的人力和成本压力,而且为社会提供了更优质的产品质量和服务。
零件简图:如右图所示生产批量:大批量材料:08钢材料厚度:2mm1.冲压件工艺性分析该工件属于典型圆筒形件拉深,形状简单对称。
所有尺寸均为自由公差,尺寸容易保证。
高度尺寸91mm可在拉深后采用修边达到要求。
2.冲压工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序。
可有以下三种工艺方案:方案一:先落料,后拉深。
采用单工序模生产。
方案二:落料—拉深复合冲压。
采用复合模生产。
方案三:拉深级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,生产效率低,难以满足该工件大批量生产的要求。
方案二只需一副模具,生产效率较高,尺管模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具,生产效率高,但模具结构比较复杂,送进操后不方便,加之工件尺寸偏大。
通过对上述三种方案的分析比较,该件若能一次拉深,则其冲压生产采用方案二为佳。
3.主要设计计算(1)毛坯尺寸计算根据表面积相等原则,用解析法求该零件的毛坯直径DD=√ ̄(d2* d2+4*d2H-1.72rd2-0.56r*r)D=√ ̄(160*160+4*160*91-1.72*12*160-0.56*12*12)D=283.65 mm(2)排样及相关计算采用有废料直排的排样方式,相关如下示冲裁件面积A=∏*D*D/4=∏*283.65*283.65/4=63159平方毫米条料宽度B=D+2a+C=283.65+2*1.8+1=288.25 mma——侧搭边值,查冲压教程表2.5.2得最小侧搭边值a=1.8mmc——导料板与最宽条料之间的间隙,其最小值查冲压教程表2.5.5得c=1步距s=D+a=283.65+1.5=285.15 mm式中a1——工件间搭边值,查冲压教程表2.5.2得a1=1.5mm一个步进距的材料利用率∩=A/BS*100℅∩=63159/288.25*285.15*100℅∩=76.8℅式中:A——一个步距内冲裁件的实际面积B———条料宽度S———步距(3)成形次数的确定该工件为简单圆筒形拉深件,求出拉深相对高度H/h=91/160=0.57。
落料拉深复合模具设计1. 引言复合模具是一种常用于塑料加工、金属成型等工业领域的生产工具,其由多个组成部分组合而成,用于制造具有特定形状和尺寸的零件。
落料拉深复合模具是一种用于金属加工的模具类型,广泛应用于汽车、航空航天和家电等领域。
本文将介绍落料拉深复合模具的设计原理、材料选择、结构优化以及加工工艺等方面的内容。
2. 设计原理落料拉深复合模具的设计原理基于金属板材经过拉伸和拉深过程,使其产生特定形状和尺寸的成品零件。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面:2.1 材料选择选择合适的材料对模具的性能和寿命至关重要。
常用的材料包括工具钢、合金钢和硬质合金等。
根据零件要求的材料强度和耐磨性,选择合适的材料可以提高模具的使用寿命和稳定性。
2.2 结构设计模具的结构设计是模具性能的关键因素之一。
在设计过程中,需要考虑到板材的拉伸和拉深过程中的受力情况,合理布置结构和增加加固部位,可以提高模具的刚性和稳定性。
2.3 加工工艺落料拉深复合模具的加工工艺包括材料预处理、数控加工、热处理和表面处理等过程。
合理选择和控制加工工艺可以确保模具的精度和质量。
3. 模具设计步骤模具的设计步骤可以分为以下几个阶段:3.1 需求分析根据零件的要求,确定模具的设计目标和参数。
包括零件的形状、尺寸和材料等要求。
3.2 结构设计根据需求分析的结果,进行模具的结构设计。
考虑到荷载情况、刚性要求和加工工艺等因素,合理布置结构和增加加固措施。
3.3 零件设计根据结构设计的结果,进行各部件的设计和绘制。
包括模具底板、上模、下模和滑块等部件。
3.4 材料选择根据模具的使用要求和工作环境,选择合适的材料。
考虑到材料强度、耐磨性和加工性能等因素。
3.5 工艺设计根据加工工艺要求,进行模具的工艺设计。
包括数控加工程序、热处理工艺和表面处理工艺等。
4. 模具结构优化为了提高模具的使用寿命和稳定性,可以通过结构优化的方法进行设计改进。
常用的优化方法包括有限元分析、参数化设计和材料优化等。
张力盘落料、冲孔、拉深复合模设计1.毕业设计(论文)的主要内容及基本要求1.工件名称:张力盘2.生产批量:大批量3.材料:Q235-A4.料厚:0.8mm5.工件简图:1.1 模具市场发展趋势模具,是工业生产的基础工艺装备,在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中,60%—80%的零部件都依靠模具成形,模具质量的高低决定着产品质量的高低,因此,模具被称之为“百业之母”。
模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。
模具生产的工艺水平及科技含量的高低,已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力,决定着一个国家制造业的国际竞争力。
我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。
大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。
大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表,已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。
体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面,已从电机、电器铁芯片模具,扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。
在大型塑料模具方面,已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K g大容量洗衣机全套塑料模具,以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。
在精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。
在大型精密复杂压铸模方面,国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。
其他类型的模具,例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等,也都达到了较高的水平,并可替代进口模具。
根据国内和国际模具市场的发展状况,有关专家预测,未来我国的模具经过行业结构调整后,将呈现十大发展趋势:一是模具日趋大型化;二是模具的精度将越来越高;三是多功能复合模具将进一步发展;四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高;五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展;六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛;七是快速经济模具的前景十分广阔;八是压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求;九是塑料模具的比例将不断增大;十是模具技术含量将不断提高,中高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化1.2 冲压模具的现状和技术发展一、现状改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。
随着现代工业的发展和人们的生活不断改善,各种新型的工具不断地问世为人们的生活提供方便,而在制造这些工具的过程离不开模具。
各种模具在不同的时代发生着飞跃的变化,随之出现许多不同的制造方式。
由于产品的材料和工艺特性不同,生产用的设备也各异,模具种类繁多,但用的最为广泛的大约有以下几种:冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模、窑业制品模、食品糖果模、建材用模等。
其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高。
我的设计课题是:内胆的拉深,主要介绍的是无凸缘筒形件拉深模的设计过程。
我参考了大量有关拉深模模具设计实例等方面的资料。
拉深是利用拉深模将板料制成各种空心件的一种方法,是冲压生产中应用最主要的工序之一。
我设计的是无凸缘内胆拉深模设计和制造,材料为08钢板,厚度t=1mm。
采用的工序为落料拉深复合工序和拉深单工。
设计的主要内容:工件的工艺性分析;冲压工艺方案的确定;模具的技术要求及材料选用;主要设计尺寸的计算;工作部分尺寸计算;模具的总体设计;主要零部件的结构设计;模具的总装图;模具的装配等。
最后生成装配工程图和相关的零件图。
关键词:模具落料拉深装配图零件图With the development of modern industry and people's lives continue to improve, a varietyof new tools continue to come out to provide convenience to people's lives and in the process of manufacture of these tools can not be separated from the mold. Various molds at different times, changes in the leap, followed by a number of different manufacturing methods.Materials and workmanship of the product characteristics, production equipment also vary a wide range of mold, but the most widely used in approximately the following: cold stamping mold, plastic molding, forging mold, the mold of precision casting, powder metallurgy mold, rubber molding, glass molding, ceramic products, mold, food candy mold, building materials and mold. Among them, the high technical requirements and complexity of the cold stamping mold, plastic mold.In the design, introduces the mold drawing. In this design, I made reference to the large number of Die mold design example. The drawing is a drawing die as a processing method of the sheet metal stamping into a variety of hollow, is the most widely used in the stamping process. I designed the interior of no flange drawing die design and manufacturing materials for the steel plate 08, the thickness t = 1mm. Processing methods for the blanking pull deep composite processes and drawing a single process. Processing method is relatively simple. The main content of the design: the process of the workpiece analysis; program of stamping process; mold the technical requirements and material selection; the calculation of the main design dimensions; work part size calculation; the overall design of the mold; the structural design of the main components; the mold assembly diagrams; mold assembly. Finally, to generate assemblydrawings and part drawings.Keyword: mould blanking deep drawing assembly drawing parts drawing目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)引言 (1)一材料分析 (2)1.1工件材料分析 (2)1.2模具材料分析 (2)1.2.1 模具零件的材料 (2)1.2.2 要针对模具失效形式选用钢材 (2)1.2.3 要根据制品批量大小 (2)1.2.4 要根据冲模零件的作用选择 (2)1.2.5 要根据冲模精密程度选用 (2)二零件工艺性分析 (3)冲压工艺方案 (3)三拉深工艺参数的计算 (5)3.1确定修边余量 (5)3.2计算毛坯直径D (5)3.3判断是否采用压边圈 (5)3.4确定拉深系数 (5)3.4.1 先判断能否一次拉出 (5)3.4.2 用计算法确定拉深次数 (5)3.4.3 由查表法确定拉深次数 (5)3.4.4 由推算法确定拉深系数 (6)3.4.5 确定各次拉深半成品尺寸 (6)3.5画出工序图 (7)四落料拉深复合模工艺计算 (8)4.1落料凸、凹模刃口尺寸计算 (8)4.2首次拉深凸、凹模尺寸计算 (9)4.3落料排样设计 (9)4.4画出零件的排样图 (10)五二次拉深模工作部分尺寸计算 (11)5.1第二次拉深凸、凹模尺寸计算 (11)5.2第三次拉深凸、凹模尺寸计算 (11)5.3第四次拉深凸、凹模尺寸计算 (11)六计算工序冲压力 (12)6.1落料力的计算 (12)6.2卸料力、推件力、顶件力的计算 (12)6.3拉深力的计算 (13)6.4压边力的计算 (13)6.5压力中心的计算 (14)七冲压设备的选用 (15)7.1落料拉深复合模设备的选用 (15)7.2二次拉深模设备的选用 (15)八模具零部件结构的确定 (17)8.1落料拉深复合模零部件设计 (17)8.1.1 标准模架的选用 (17)8.1.2 卸料零件的选择 (17)8.1.3 定位方式的选择 (19)8.1.4 其他零部件结构 (20)8.2二次拉深模零部件设计 (20)九模具的装配 (20)9.1落料拉深复合模装配图 (21)9.2二次拉深模装配图 (22)十模具的检验 (23)10.1模具检测的内容 (23)10.2模具检测的方法 (24)结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)引言模具工业是国民经济的基础工业,受到政府和企业界的高度重视,发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说,可见其重视的程度。
冲压模具设计中的落料拉深复合模是一种用于冲压加工的模具类型。
它结合了两个冲压操作,即落料和拉深,以在金属材料上形成所需的形状。
在设计落料拉深复合模时,需要考虑以下几个关键因素:
材料选择:根据所要冲压的金属材料的特性,选择适合的模具材料。
常见的模具材料包括工具钢、硬质合金等。
模具结构设计:根据产品的形状和要求,设计模具的整体结构。
模具通常由上模和下模组成,上模用于落料,下模用于拉深。
确保模具结构强度足够,以承受冲压过程中的应力和压力。
落料设计:根据产品的轮廓要求,在上模上设计合适的落料形状。
落料是将金属材料从板材上切割或剪断下来的过程。
拉深设计:在下模上设计合适的拉深结构。
拉深是将落料后的金属材料通过施加力或压力,使其形成所需的凹陷或凸起形状。
模具导向和定位:确保上模和下模的正确对位和导向,以确保冲压过程中的准确性和稳定性。
冲床选择:选择适合该复合模具的冲床设备,考虑到冲压力度和速度的要求。
模具寿命和维护:进行适当的模具冷却设计,以延长模具寿命。
定期进行模具维护和保养,包括清洁、润滑和修复。
以上是设计落料拉深复合模具的一般步骤和注意事项。
具体的设计过程和参数设置还需要根据具体的产品要求、材料特性和冲压设备情况进行进一步的分析和优化。
落料拉深冲孔复合模具设计说明书目录1.零件冲压工艺分析 (3)1.1 制件介绍 (3)1.2产品结构形状分析 (4)1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 (4)2.零件冲压工艺方案的确定 (4)2.1冲压方案 (5)2.2各工艺方案特点分析 (5)2.3工艺方案的确定 (5)3.冲模结构的确定 (5)3.1模具的结构形式 (5)3.2模具结构的选择 (6)4.零件冲压工艺计算 (6)4.1零件毛坯尺寸计算 (6)4.2排样 (7)4.3拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定 (8)4.4冲裁力、拉伸力的计算 (8)4.5拉伸间隙的计算 (9)4.7计算模具刃口尺寸 (10)5.模具结构设计与相关校核 (11)5.1模架的设计 (11)5.2冲孔凸模结构设计与校核 (13)5.3冲孔凹模的结构设计 (14)5.4落料凸模结构设计 (15)5.5落料凹模结构设计 (16)6模具结构简图 (16)参考文献 (17)1.零件冲压工艺分析1.1 制件介绍零件名称:底材料: 20-81厚度: t=1.75mm批量:大批量零件如下图:图11.2产品结构形状分析图 1 产品结构形状分析由图 1 可知,产品为圆片落料、无凸缘筒形件拉深、圆片冲孔,产品结构简单对称,中间孔孔壁与制件直壁之间的距离较远,直接冲孔不会影响零件外形。
然而周边六孔孔壁余制件直壁之间的距离L不满足L≥(R+0.5t) 要求。
因此,对这六个孔得加工不能在模具上加工,而是要采取另外的钻孔来完成。
(R为之间拉深圆角半径值取3;t为零件材料厚度值取1.75)1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析(1)尺寸精度零件的标注公差均为给定,故默认零件精度为IT14级。
一般的冲压均能满足要求,模具的精度要求应为IT11级。
(2)冲裁剪断面质量板料厚度1.75,查【2】第44页表3-4,生产时毛刺允许高度为≤0.15,本产品在断面质量和毛刺高度上没有严格的要求,所以只要模具精度达到一定要求,冲裁件的断面质量可以保证。
毕业设计落料拉深复合模具设计摘要:本文以落料拉深复合模具设计为研究对象,通过对拉深工艺的分析,结合复合模具设计原理,采用CAD软件进行模型设计和分析,以提高模具的精度和效率。
通过对复合模具设计中相关参数的考虑和优化,实现了模具的高效、高精度加工。
关键词:落料拉深;复合模具设计;CAD软件;高效加工;高精度一、引言落料拉深是一种常见的金属成形工艺,广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
在拉深过程中,模具是起到关键作用的装备,其设计有很大的影响因素。
二、落料拉深工艺分析1.工艺步骤落料拉深工艺主要包括以下步骤:预处理、落料、定位、切断、拉伸、回程。
2.模具设计要求(1)模具应具有足够的刚性和强度,以承受金属冲击力和拉伸力。
(2)模具应具有良好的导向性和定位性,以确保成型产品的精度和一致性。
(3)模具应具有优良的散热性,以防止模具温度过高引起变形或破坏。
(4)模具应具有易于安装和调整的特点,以提高生产效率。
三、复合模具设计原理复合模具是指由两个或多个独立零件组成的模具。
其设计原理主要包括以下几个方面:(1)模具设计遵循模具整体性原则,即模具的各零部件应相互协调、配合紧密,确保模具的整体刚性和稳定性。
(2)模具设计要充分考虑零部件之间的连接方式和结构,以确保模具在使用过程中的性能和寿命。
(3)模具设计要充分考虑模具的拆装和调整问题,以提高模具的使用效率和生产效率。
四、CAD软件在复合模具设计中的应用CAD软件是现代模具设计中常用的设计工具,具有快速、准确、高效的特点。
通过CAD软件的应用,可以进行多种参数的优化和分析,以提高模具的设计和制造效率。
此外,CAD软件还能够进行模拟测试,以评估模具设计的可行性和稳定性。
五、复合模具设计实例通过对型材料的落料拉深复合模具设计,详细介绍了模具的各个零部件的设计思路和连接方式。
同时,采用CAD软件对模具进行三维建模和分析,验证了设计的合理性和可行性。
通过对模具设计参数的考虑和优化,实现了模具的高效、高精度加工。
无凸缘圆筒形件的落料——拉深复合模具设计绪论毕业设计是为了模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上,所设置的一个重要环节。
目的就是为了运用我们所学课程的理论和生产实际知识,进行一次模具设计的实际训练,从而培养和提高我们独立工作的能力。
冲压模具设计通过收集资料、工艺分析、工艺计算、确定冲模的结构设计,各个零部件的设计、绘制模具总装配图、零件图,最后完善和书写设计说明书,终于完成整个的设计过程。
目前,我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距。
导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一,更加体现出其特有的优越性。
在现代工业生产中,由于市场竞争日益激烈,产品性能和质量要求越来越高,更新换代的速度越来越快,冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展,模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。
一、冲压成形理论及冲压工艺加强冲压变形基础理论的研究,以提供更加准确、实用、方便的计算方法,正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸,解决冲压变形中出现的各种实际问题,进一步提高冲压件的质量。
研究和推广采用新工艺,如精冲工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其他高效经济的成形工艺等,进一步提高冲压技术水平。
二、模具先进制造工艺及设备模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。
计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合,形成先进制造技术。
模具先进制造技术主要体现如下方面:1.高速铣削加工普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数,而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数。
目录序言 (2)第一部分冲压成形工艺设计 (5)Ⅰ明确设计任务,收集相关资料 (5)Ⅱ冲压工艺性分析 (6)Ⅲ制定冲压工艺方案 (6)Ⅳ确定毛坯形状,尺寸和主要参数计算 (10)第二部分冲压模具设计 (15)rⅡ计算工序压力,选择压力机 (16)Ⅲ计算模具压力中心 (19)Ⅴ、弹性元件的设计 (25)Ⅵ模具零件的选用 (27)Ⅶ冲压设备的校核 (29)Ⅷ其他需要说明的问题 (30)Ⅸ模具装配 (32)设计总结 (35)参考文献 (36)序言目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。
主要原因是我国在模具标准化,模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。
随着工业产品质量的不断提高,模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。
模具设计与技术由于手工设备,依靠人工经验和常规机加工,技术向以计算机辅助设计,数控编程切屑加工,数控电加工核心的计算机辅助设计(CAD/CAM)技术转变。
模具生产制件所表现出来的高精度,高复杂程度,高生产率,高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来,从而有好的经济效益,因此在批量生产中得到广泛应用,在现代工业生产中有十分重要的地位,是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,冲压零件日趋复杂化,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展,冲模制造难度日益增大。
模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业,更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床,从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。
模具制造技术,已经发展成为技术密集型的综合加工技术。
本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心,将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起,实现理论与实际相结合,突出实用性,综合性,先进性。
落料拉深复合模具设计
落料拉深复合模具设计是一种特殊的模具设计技术,该技术涉及到模具内部的构造和几何形状,以能够达成所需的成型效果。
在该技术中,材料从一侧进入模具中,然后通过杆式或拉伸的机构,将材料自模具的另一侧拉出。
这种技术是为了生产较大的零件而开发出来的。
落料拉深复合模具的设计依赖于几个关键要素。
首先,模具必须能够容纳零件的大小和形状。
其次,模具的内部必须具有适当的几何结构和表面光滑度。
在这方面,精确的CAD和CAM设计将非常重要,以满足所需的设计要求。
除此之外,
模具必须具有运动和控制机制,以确保材料在成型过程中正确的拉伸和形变。
在获得所需零件的设计图和模具设计的CAD文件后,制造过程可以开始。
该过程包括构建适合的金属模具,安装拉伸和控制机构,以及测试、优化和调整模具。
对于复杂的零件和模具,可能需要多个迭代才能使其达到所需的成型效果。
落料拉深复合模具是多个行业的重要工具,例如汽车制造、医疗设备制造、家电等行业,这些行业都需要生产复杂的零件,有些甚至是装配大型机器的组件。
有些行业甚至需要定制的落料拉深复合模具,其设计也需要更加精确和定制化。
这些模具不仅能提高生产效率和生产质量,而且能够为企业节省时间和资金。
总而言之,落料拉深复合模具的设计是一项挑战性的技术,尤其需要高水平的CAD和CAM技术、材料科学、力学和自动
化控制技术等。
虽然这种技术方法可能需要更高的成本和复杂性,但其在生产大型、复杂、高质量的零件方面的效果是非常显著的。
拉深模设计与制造
零件简图:如图8.2.7所示。
生产批量:大批量
材料:镀锌铁皮
材料厚度:1mm
1.冲压件工艺性分析
该工件属于较典型圆筒形件拉深,形状简单对称,所有尺寸均为自由公差,对工件厚度变化也没有作要求,只是该工件作为另一零件的盖,口部尺寸φ69可稍作小些。
而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。
2.冲压工艺方案的确定
该工件包括落料、拉深两个基本工序,可有以下三种工艺方案:
方案一:先落料,后拉深。
采用单工序模生产。
方案二:落料-拉深复合冲压。
采用复合模生产。
方案三:拉深级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,生产效率低,难以满足该工件大批量生产的要求。
方案二只需一副模具,生产效率较高,尽管模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具,生产效率高,但模具结构比较复杂,送进操作不方便,加之工件尺寸偏大。
通过对上述三种方案的分析比较,该件若能一次拉深,则其冲压生产采用方案二为佳。
3.主要设计计算
(1)毛坯尺寸计算
根据表面积相等原则,用解析法求该零件的毛坯直径D,具体计算见表8.2.7。
(2)排样及相关计算
采用有废料直排的排样方式,相关计算见表8.2.7。
查板材标准,宜选750mm×1000mm 的冷轧钢板,每张钢板可剪裁为8张条料(93mm×1000mm),每张条料可冲10个工件,故每张钢板的材料利用率为68%。
(3)成形次数的确定
该工件底部有一台阶,按阶梯形件的拉深来计算,求出h/dmin=15.2/40=0.38,根据毛坯相对厚度t/D=1/90.5=1.1,查表4.4.3发现h/dmin小于表中数值,能一次拉深成形。
所以能采用落料-拉深复合冲压。
(4)冲压工序压力计算
该模具拟采用正装复合模,固定卸料与推件,具体冲压力计算见表8.2.7所示。
根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度,初选开式双柱可倾压力机J23-25。
(5)工作部分尺寸计算
落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表8.2.8所示。
其中因为该工件口部尺寸要求要与另一件配合,所以在设计时可将其尺寸作小些,即拉深凹模尺寸取φ68.1+0.08mm,相应拉深凸模尺寸取φ66.1-0.05mm。
工件底部尺寸φ43 mm、φ40 mm、3mm与R2 mm因为属于过渡尺寸,要求不高,为简单方便,实际生产中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模该处尺寸。
4.模具的总体设计
(1)模具类型的选择
由冲压工艺分析可知,采用复合冲压,所以模具类型为落料-拉深复合模。
(2)定位方式的选择
因为该模具使用的是条料,所以导料采用导料板(本副模具固定卸料板与导料板一体),送进步距控制采用挡料销。
(3)卸料、出件方式的选择
模具采用固定卸料,刚性打件,并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。
(4)导向方式的选择
为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该复合模采用中间导柱的导向方式。
5.主要零部件设计
(1)工作零件的结构设计
由于工件形状简单对称,所以模具的工作零件均采用整体结构,拉深凸模、落料凹模和凸凹模的结构如图8.2.8所示。
为了实现先落料后拉深,模具装配后,应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。
所以图8.2.8a)所示拉深凸模,其长度L可按下式计算:
材料:CrWMn 热处理:工作部分局部淬火,硬度60~64HRC
材料:CrWMn 热处理:工作部分局部淬火,硬度60~64HRC
图8.2.8b)所示凸凹模因为型孔较多,为了防止淬火变形,除了采用工作部分局部淬火(硬度58~62HRC)外,材料也用淬火变形小的CrWMn模具钢。
(2)其它零部件的设计与选用
①弹性组件的设计
顶件块在成形过程中一方面起压边作用,另一方面还可将成形后包在拉深凸模上的工件卸下。
其压力由标准缓冲器提供。
②模架及其它零部件的选用
模具选用中间导柱标准模架,可承受较大的冲压力。
为防止装模时,上模误转180°装配,将模架中两对导柱与导套作成粗细不等:
5.模具总装图
由以上设计,可得到如图8.2.9所示的模具总装图。
为了实现先落料,后拉深,应保证模具装配后,拉深凸模6的端面比落料凹模5端面低3mm。
1—凸凹模2—推件块3—固定卸料板4—顶件块5—落料凹模6—拉深凸模
图8.2.9 盖落料-拉深复合模
模具工作过程:将条料送入刚性卸料板3下长条形槽中,平放在凹模面上,并靠槽
的一侧,压力机滑块带着上模下行,凸凹模1下表面首先接触条料,并与顶件块4一起压住条料,先落料,后拉深;当拉深结束后,上模回程,落料后的条料由刚性卸料板3从凸凹模上卸下,拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块2从凸凹模中刚性打下,用手工将工件取走后,将条料往前送进一个步距,进行下一个工件的生产。
6.冲压设备的选定
通过校核,选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求。
7.工作零件的加工工艺
本副模具工作零件都旋转体,形状比较简单,加工主要采用车削。
图8.2.8 b)所示凸凹模的加工工艺过程如表8.2.9 所示。
拉深凸模和落料凹模的加工方法与凸凹模相似,限于篇幅,在此就不介绍了。
8.模具的装配
本模具的装配选凸凹模为基准件,先装上模,再装下模。
装配后应保证间隙均匀,落料凹模刃口面应高出拉深凸模工作端面3mm,顶件块上端面应高出落料凹模刃口面0.5 mm,以实现落料前先压料,落料后再拉深。