上端盖复合模的设计

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1、上端盖复合模的设计第一章、零件的工艺性分析图一零件名称：上端盖材料：20钢料厚：1.2mm生产批量：1万件该工件属于典型的无凸缘圆筒形和圆锥形的正、反复合拉深，无尺寸要求,形状简单对称。但零件上部圆锥形，拉深时容易产生起皱和拉裂。该工件作为另一零件的端盖，对表面精度没有特殊要求。所有尺寸均为自由公差，按IT14级确定工件的公差，由于零件尺寸较大，可用剪床下块料，拉深后再切除废料。拉深成为外径为F450，高为45mm的如上图所示零件，一般拉深均能满足其尺寸精度要求，对零件的厚度变化也没有要求。20钢是低碳素钢，具

2、有良好的冲压性能，适合冲压加工。综上所述，该工件的精度及结构尺寸都能满足冲压工艺要求，工件的拉深工艺性较好。该工件在满足冲压工艺性要求的前提下，采用的冲压基本工序是拉深、切边。第二章、冲压件工艺方案的确定该零件包括正拉深、反拉深、切边三个基本工序，可有以下五种工艺方案：方案一：先正拉深上部圆锥形面，后反拉深环形槽，再切边。采用单工序模生产。方案二：先反拉深环形槽，后正拉深上部圆锥形面，再切边，采用单工序模生产。方案三：正、反拉深复合冲压，再切边。采用复合模，单工序模生产。方案四：正、反拉深，切边级进模冲压。采用

3、级进模生产。方案五：正、反拉深，切边复合模冲压。方案一模具结构简单，需要三道工序三副模具，生产效率低，但不能满足零件大批量生产的要求。方案二与方案一只是工序不同，也需要三道工序三副模具，生产效率低，难以满足零件大批量生产的要求。方案三需二副模具，生产效率比方案一较高，但是模具制造比方案一困难，成本也较高。方案四只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，模具制造困难，且因为零件尺寸较大，送进操作不方便。方案五：也只需一副模具，生产效率较高，模具结构比较复杂，模具制造比方案四简单。通过上述五种工艺方案的分析比较

4、，由于该工件尺寸比较大，公差等级较低，生产批量较大，比较适合复合模具。综合上述五种工艺方案的分析比较，零件如能一次拉深成形，方案五工艺方案较为经济合理的。第三章、必要工艺尺寸的计算3.1坯料尺寸的计算由于坯料的厚度为t=1.2㎜>1㎜，所以零件尺寸按坯料中性层尺寸计算尺寸，h=（45-1.2）㎜=43.8㎜，最大直径ｄ=（450-1.2）㎜＝448.8㎜工件的相对高度ｈ∕ｄ＝43.8∕448.8＝0.0976。由于零件相对高度ｈ∕ｄ值很小并且高度尺寸要求不高，这里不用切边余量。根据表面积原则，用解析法求该零件的

5、毛坯直径D，毛坯的表面积A为：p222p22[198 . 8 +2 ´74 . 4 +29 . 4 ´( 198 . 8 +351 . 2 ) +3 . 14 ´351 . 2 ´15 +3 . 14 ´15 ´448 . 8 +( 447 . 6 -352 . 4 ) 4 4 2＝197568.4193mm毛坯直径为：4D=´197568. 4193p=501.6767mm»502mm3.2确定拉深次数3.2.1判断能否一次拉深成形该零件顶部有一圆锥形部分，须按锥形件的拉深计算。h30零件的相对高度：＝＝0.

6、15Dmin200hh由表4.4.3得出在0.52－0.45之间，可见=0.15＜0.45，由此可判DminDmin断能一次拉深成形。3.2.2确定拉深类型该工件属于浅拉深件。3.3计算工序压力3.3.1拉深力计算拉深力的计算是为了合理地选用压力机和设计拉深模具，在整个拉深过程中，除了需要使用毛坯变形的拉深力外，还有压边力，切边力等。所以总的拉深力为拉深力与压边力，切边力之和。在生产中常用以下经验公式进行计算：(a)、正拉深力的计算：F＝pdtdk拉bF－拉深力（N）拉D-拉深件直径d=351.2mmt-材料厚

7、度t=1.2mmd-材料的强度极限MPa查表1.3.6取d＝400MPabbK-修正系数，查表4.4.6得k=0.8由以上得：F＝pdtdk＝3.14×351.2×1.2×400×0.8＝423463N拉b(b)、反拉深力的计算：F＝pdtdk拉bF－拉深力（N）拉D-拉深件直径d=448.8mmt-材料厚度t=1.2mmd-材料的强度极限MPa查表1.3.6取d＝400MPabbK-修正系数，查表4.4.6得k=0.8由以上得：F＝pdtdk＝3.14×448.8×1.2×400×0.8＝541145N拉b3

8、.3.2压料装置与压料力为了解决拉深过程中的起皱问题，生产实际中的主要方法是在模具结构上采用压料装置。是否采用压料装置主要看拉深过程中是否可能发生起起皱，在实际生产中可按表4.4.4来判断拉深过程中是否起皱和用用压料装置。该零件的拉d450 t1. 2深系数m＝＝＝0.891相对厚度Ｘ100%＝＝0.237总D505 d505按表4.4.4可判断该零件的拉深不需要压边装置。压边力为零。