拉深方法,但由于这类零件的多样性及复杂性,不能用统一的方法来确定工序次数和工艺过程。
通过计算看是否能一次拉出这个类阶梯件,我得出结论如下: my 为阶梯形工件的假象拉深系数,my 与圆筒形件的第一次拉深系数极限值 【1】 若比较, mygtm1可以一次拉出, 《冲压设计资料》 否则多次拉深。
P216 式 4-9 h1 d1 h2 D my D----------毛坯直径 h1 1 h2 45.5 89 m y 14.5 163 0.415 45.5 1 14.5 t 1 100 0.613 D 163 4 【1】 查《冲压设计资料》 P201 表 4-15 m1 =0.53-0.55 m y lt m1 ,故一次不能拉成 (2)方案分析 冲压该零件所需要的基本工序为:落料,首次直筒部分,再次拉深直筒部分,拉出小阶梯部分,冲孔,切边。
针对以上工序,在此拟订以下方案,以从中找出最佳方案进行设计: 方案一:落料和首次直筒部分复合,其余按基本工序; 方案二:落料和首次直筒部分复合,再次拉深直筒部分,然后拉出小阶梯部分和冲孔复合,其余按基本工序; 方案三:落料,首次直筒部分和冲孔复合,其余按基本工序; 方案四:采用带料连续拉深或在多工位自动压力机上冲压。
方案一,落料和首次直筒部分复合,其余按基本工序:此种方案其工序复合程度低,生产效率低,虽然单工序模结构简单,制造费高,但是不适合大规模生产。
方案二:落料和首次直筒部分复合,再次拉深直筒部分,然后拉出小阶梯部分和冲孔复合,其余按基本工序:此种方案其工序复合程度高,生产效率高,适合大规模生产,虽然模具结构复杂,制造费用教高,但是大规模生产中合理。
方案三:落料,首次直筒部分和冲孔复合,其余按基本工序:此种方案其缺点是冲底孔后再经再次拉深后,零件的底孔孔径容易变化,不易保证零件要求。
方案四:采用带料连续拉深或在多工位自动压力机上冲压:此种方案虽然采用带料连续拉深或在多工位自动压力机上冲压,可以获得高的生产,操作也安全,但需要专用压力机或自动送料装置,而且模具结构复杂,制作周期长,成本高,投资大,经济利益不高。
综上分析,最终确定采用第二种方案进行设计和计算。
本次设计不做切边单工序模的设计. (3) 分析各工序的模具结构 第一副模具:该副模具完成的主要任务为落料和第一次深拉深并为后续工序作好准备。
该副模具所完成的工序内容相对比较多 ,模具结构也相对比较复杂,也是本次设计的一个重点和难点,其计算工作量也是相对较大的。
5 第二副模具:该副模具完成的任务为拉深,一个变形程度较大的拉深,同时也为后续工序作好准备。
该副模具的工序内容虽为一个单工序的拉深模,但是其拉深量比一般的拉深量大很多,这成为本设计的一大难点。
第三副模具:该副模具完成的任务是阶梯拉深和冲孔。
该副模具虽为整形模具所完成的工序内容相对比较多,因此其模具的结构复杂,零件加工要求较高这成为本次设计的一个重点和难点。
总之,在这三副模具中,拉深为本次设计的重点。
其主要锻炼了对深拉深工艺的理解和运用。
3.3 计算拉深次数及各次拉深直径 由于形状较特殊,故不能用统一的工艺方案和工艺过程来计算拉深次数,计划先用由大阶梯到小阶梯拉出上面直筒部分,下面的小台阶高度很小,完全可以拉出,所以可以先单独计算上面直筒部分需要几次拉出。
查《冷冲模设计》P169 表 6-6 得 t 1因为 100 0.613 则 m1 0.5 0.55 m2 0.76~ 0.78 , 3~ D 163 取 m1 0.55 m2 0.78 即d1 m1 D 0.55 163 89.65 90mmd 2 m2 d1 0.78 90 70.2mm由于 d 2 70.2 88mm 所以拉深 2 次即可调整各次拉深系数,使得各次拉深系数均大于表 6-6 查得的相应极限拉深系数。
综上,则 m 1 0 . 65 m 2 0 . 83 d 1 106 mm d 2 88 mm3.4 选取各次半成品底部圆角半径 根据 r凹 0.8 D d t 和 r凸 (0.6-1) r凹 的关系,取各次的 r凸 (即半成品底部的圆角半径)分别为: r1凸 r1凹 10mm r2凸 r2凹 8mm所以通过两次拉深,基本可以使工件尺寸符合图的要求。
3.5 计算各次拉深高度 由《冲压手册》表 4-19 P204 6 D2 r h1 0.25 d1 0.43 1 d1 0.32r1 d1 d1 10 0.25250.65 106 0.43 106 0.32 10 106 36.16 4.43 40.59mm D2 r h2 0.25 d 2 0.43 2 d 2 0.32r2 d2 d2 8 0.25301.92 88 0.43 88 0.32 8 88 53.48 3.54 57.02mm3.6 按宽凸缘零件的拉深方法拉出台阶 我们在已经成功拉出直筒部分的基础上,开始计算看看能否像我们计划的那样一次拉出我们希望的小台阶:1、 确定一次是否拉出台阶 h 60 46 14 d 88 0.23 ; 凸 1.47 d 60 60 d 60 t 0.613 D 【1】查《冲压设计资料》 P208,表 4-20 h1 h h 第一次拉深 ,最大相对高度为:0.45-0.53,取 1 0.45 0.23 ,故 d1 d1 d一次可以拉出来2、 计算拉深系数: d 88 查《模具技术问答》P139 表 3-19,再根据凸缘的相对直径 1.46 1.5 , d 1 60推出 m1 0.51确定 d 3 60mm h3 60 46 14mm m3 0.51 4 主要工艺参数的计算4.1 确定排样方案 7这里毛坯直径为Φ163mm由《冲压手册》表 2-17 查得搭边数值: a 1.5mm a1 1.5mm进距 s D a1 163 1.5 164.5mm条料宽度 b D 2a 163 3 166mm板料规格拟选用 1×900×1800采用纵裁:裁板条数 n1 = B / b = 900 / 166 = 5 条余 70mm 1800 1.5每条个数 n2 = = 8 个 余 153.5mm 164.5每板总个数 n总 = n1n2 =5×1050 个材料利用率: η n 总 A/ab --- n 总— 一个条料内冲裁的零件总数 A—冲裁件的面积 b—条料或带料的宽度 a—条料的长度 50 3.14 4 1632 20 2板的利用率 总 = ×100% =63.40% 900 1800采用横裁; L 1800条数: n1 = = = 10 余 140mm b 166 B-a1 900 1.5每条个数 n2 = = = 5 个余 76mm s 164.5每板个数 n总 n1n2 10×5 50 个 50 3.14 4 1632 20 2板的利用率总 = ×100% =63.40% 900 1800可见,两种裁板方案的利用率一样,这里选用纵裁。
8 图 4-1 排样图4.2 计算各工序压力,选用压力机4.2.1 落料拉深工序 F落料 = 1.3πDtτ = 1.3 ×3.14 ×163 ×1×255 =169668.33N 式中: τ 取 255 MPa 由表 8-7 查得 落料时卸料力为: F卸 = K卸 F落 = 0.04 × 169668.336786.7332N K卸 0.04 0.05 取 0.04 由表 2-37 查得 拉深力按表 4-85 所推荐的公式计算: F拉深 = π d1 t b k1 3.14 × 106×1× 324×0.67 =72552.9072N b =324 MPa 由表 8-7 查得 k1 = 0.67 由表 4 -85 查得 压边力用表 4-8 所推荐的公式计算 2 D d1 2r凹1 P 2 F压边 = 4 9 3.14 26569 15876 2.5 4 = 20985.0125N 式中 P 2.5P/MPa由 4-83 查得 这一工序的最大总压力,在离下死点 68.4mm,稍后些就达到 F总 = F落 F卸 F压边 = 197439.7490N 在考虑各因素后,取一安全系数 0.5 左右 F F总 /0.5197439.7490/0.5394879.498N≈400KN 精确确定压力机压力参考压力机说明书中所给出的允许工作负荷曲线。
但根 据 冲 压 车 间 小 型 工 段 现 有 压 力 机 有 160KN 250KN 400KN 630KN 800KN 1000KN ,故选用 400KN。
6 根据压力可选开式双柱可倾压力机,型号为 J23-404.2.2 二次拉深工序 拉深力 F= d 2 t b k2 3.14 × 88 × 1 ×324×0.6356402.4384N b =324 MPa 由表 8-7 查得 k1 = 0.63 由表 4 -86 查得 F压边 = A P d1 d 2 2r凹2 p824.25N 3.14 2 4 2 式中 P 2.5P/MPa 总压力 F总 F F压边 57226.6884N 在考虑各因素后,取一安全系数 0.5 左右 F F总 /0.557226.6884/0.5114453.3768N≈114KN 精确确定压力机压力参考压力机说明书中所给出的允许工作负荷曲线。
但根据 冲 压 车 间 小 型 工 段 现 有 压 力 机 有 160KN 250KN 400KN 630KN 800KN 1000KN。
选用 250KN 压力机 6 根据压力可选开式双柱可倾压力机,型号为 J23-254.2.3 拉出小阶梯和冲孔工序 拉深力 F= d 3 t b k 3 3.14 × 60× 1 ×324×1.1 67145.76N 10 b =324 MPa 由表 8-7 查得 k1 = 1.1 由表 4 -87 查得 冲孔.
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