油泵壳体的模具设计
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摘 要
本次设计的题目是油泵壳体的模具设计。通过对制件的工艺分析,确定了模具的工艺方案。共分为两次拉深和一次冲孔翻边。本说明书主要阐述了油泵壳体的第一次拉深和冲孔翻边模具设计的基本过程及主要计算数据。
全篇共分为三章。第一章是设计油泵壳体模具的工艺方案的确定,主要根据所给制件特点加以分析,设计出合理的模具,这里共设计出两套模具。第二章是落料拉深复合模的设计,其中包括一些典型结构的选择和一些非标准零件的设计。第三章是冲孔翻边复合模的设计,包括各种模具零件的选择和一些零件尺寸的计算。第一套模具是典型的结构,第二套模具则根据制件工艺要求进行了部分创新。
鉴于本人的水平所限,在设计中肯定有不足之处存在,也会有很多错误出现,恳请评阅老师和各位读者包涵并且批评指正。
关键词:拉深 冲孔 翻边 Abstract
The topic designed this time is the mold design of the shell of an oil pump.
Through analysing to the craft which makes one , have confirmed the craft
scheme of the mould. Divide it in order to draw and wash hole turn-ups with
once deeply twice altogether. Manual this explain oil pump shell draw dark
washing hole basic course , turn-ups of mold design and mainly calculating
the datum for the first time mainly.
The whole one is divided into three chapters altogether. Chapter one the
sureness of craft scheme of designing shell mould of the oil pump, the main
foundation gives and makes a characteristic to analyse , design the rational
mould, design two sets of moulds altogether here. Chapter two the blanking
draws the design of the deep complex mould , including some choices of typical
structure and the designs of some non-standard parts. Wash hole turn-ups
complex design of mould , include various kinds of mould choice and some part
calculation of size of part. The first set of moulds is the typical structure,
the second set of moulds has innovated partly according to making a
technological requirement.
Seeing that my level restricts, must there are weak points to exist in the
design, a lot of mistakes will appear too , will earnestly ask to read and
appraise the teacher and every reader and forgive and make a comment.
Keywords: Draw deeply Wash holes Turn-ups 目 录
第一章 工艺方案的确定 ……………………………………………………… 1
第二章 落料拉深复合模的计 ……………………………………………… 3
第三章 冲孔翻边复合模的设计 ……………………………………………… 15
毕业设计总结 ………………………………………………………………… 24
参考文献 ………………………………………………………………………… 25
第一章 工艺方案的确定
(一)油泵壳体的工艺分析
油泵壳体属于圆筒阶梯拉深件,工件材料为08 AL,厚度0.8mm,结构简单。特点是工件要求精度不高,经过两次拉深,冲孔翻边即可。制件结构对称,属于一般冲裁拉深精度。模具为普通冲裁拉深模具。制品在拉深、冲孔、翻边过程中的一些必要的计算和原始数据,将在设计过程中体现。
(二) 毛坯尺寸的确定
计算坯料之前,不应考虑到由于板料具有方向性和凸凹模间隙不均匀等原因,拉深后的零件顶端一般都不平齐,通常都需要修边工序,即将不平齐的地方切去。因此,在计算坯料之前,要在拉深高度方向上加一修边余量。
根据上述坯料展开尺寸在原则,只要预先算出工件的重量、体积和殿开面积并使其相等于一定形状的坯料重量、体积和面积。即可求得坯料的尺寸。
根据SS坯件的原则,则坯料为圆形,其直径为0d,故204Sd坯由此得:
201234dSSSS件 (公式1-1) nndHHdnHH21所以 04dS件 (公式1-2)
而 1Sdh (公式1-3)
222(2)84Srdrr (公式1-4)
23(2)4Sdr
计算结果:s=11152.81mm (公式1-5)
(三)判断拉深次数
由公式 (公式1-6)
式中 n32 |HHH H-----分别为每个阶梯高度
nd-----最小阶梯的直径
H -----拉伸成直径为nd(最小阶梯直径)的圆筒形件可能达到的最大高度。
计算结果是不能一次拉深。
通过对制件的分析计算,本制件要依次经过拉深、冲孔、翻边三道工序,因此第一道工序是落料和拉深,第二道工序是二次拉深,第三道工序是冲孔和翻边。从本制件的生产的工艺性和经济性的方案考虑,可以确定本件的生产由如下三套模具完成:
第一套模具为落料拉深复合模,完成制件形状的初步确定。
第二套模具为拉深模,完成二次拉深。
第三套模具为冲孔翻边复合模,完成制件最终形状的确定。
根据制件的形状,尺寸,精度要求,材料性能,生产批量,冲压设备,模具加工条件等多方面的因素进行考虑。在满足冲压件质量要求的前提下,最大限度的降低冲压件的生产成本,确定模具的结构形式。
1.模具类型的确定 第一套采用复合模 ;第二套采用简单模;第三套采用复合模。
2.操作方式的确定 第一、二套采用半自动化操作;第三套半自动化操作与手工操作像结合。
3.进出料方式的确定 根据原材料的形式,确定进了方法、取出和整理零件的方法、原材料的定位方法。
4、压料和卸料方式的确定 压料和弹性卸料;
5、模具精度的确定 根据冲压件的精度确定合理的模具加工精度,选择合理的导向方式和固定方式。
第二章 落料拉深复合模的设计
(一) 排样
1.剪板机剪方料 1000mm×123mm,这里由于毛坯直径较大,考虑到操作方便,采用单排。根据《模具设计资料》重庆大学 王孝培 表2-14查
搭边数值 a=1.5
进距 h=D+a=120+1.5=121.5mm
条料宽度 b=D+2a=120+2×1.5=123mm
板料规格拟用 1.0mm×123mm×1000mm。
(二)选定修边余量
由于板料的各向异性和模具间隙不均等因素影响,拉深后的零件边缘不整齐,甚至出现了耳子,需要在拉深后进行修边。因此,计算毛坯直径时需要增加修边余量。根据工件尺寸选择 修边余量 △h= 2 mm ,
(三)落料部分的计算
1.冲裁力的计算
计算冲裁力的目的是合理选择压力机和设计模具,压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以适应冲裁的要求。
冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度和冲裁件的轮廓长度有关。
用平刃口模具冲裁时,冲裁里F可按下式计算
KLtF (公式2-1)
式中 L-----冲裁件周边长度(mm)
t-----材料厚度(mm)
K----系数,平刃口一般取1.3
----材料抗剪强度(MP)
由于要为拉深工序留有修边余量,所以这里取毛坯直径为D=120mm ,此制件为08Al,根据《冲压工艺与模具设计简明手册》P52表2-2得此钢抗剪强度为
Pa7105.3
材料厚度为0.8mm,
周边长度L=376.8 mm 所以
F=125399N
同时,还存在卸料力和推件力,要准确计算这些力是很困难的,实际生产中常用下列经验公式来计算
FKFFKFYYXX (公式2-2)
式中,F为冲裁力,YXKK为卸料力,推料力系数。见《冲压工艺与模具设计》P52表2-2得
YXKK取0.035和0.05
即 NFX97.4388125399035.0
NFY95.626925399105.0
所以总的冲裁力为 KNNFFFFYXZ36192.360571
2.凸凹模尺寸计算
本设计采用凸模与凹模配合加工。对于冲裁形状复杂或薄板制件的模具,其凸、凹模往往采用复合加工的方法。此方法是先加工好凸模或凹模为基准,然后根据此基准配置凹模或凸模,使他们保持一定的间隙。因此,只需在基准件上标注尺寸和公差,另一件只标注尺寸并注明“XX尺寸按凸模或凹模配置,保证双面间隙”。这样,可放大基准件的制造公差。其公差不再受凸、凹模间隙的影响,制造容易,并容易保证凸、凹模的间隙。
由于复杂形状工件各部分尺寸性质不同,凸模和凹模磨损后,尺寸变化的趋势不同,所以基准件的刃口尺寸计算方法也不同。
落料:应以凹模为基准,然后配置凸模。
凹模磨损后,尺寸变大的尺寸类:先把工件图尺寸化为0A,再按落料公式进行计算