灯罩拉深工艺及模具设计

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1、1绪论目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，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的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、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。1.1国内模具的现状和发展趋势1.1.1国内模具的现状我国模具近年来发展很快，据不完全统计，2003年我国模具生产厂点2灯罩冲压工艺的分析132.1拉深件工艺分析原始资料：如图所示材料：08AL-ZF厚度：0.8mm图2-1制件图此工件为无凸缘拉深工件，形状简单对称，工件顶部圆角半径R=5mm由公差表查

2、得尺寸d1=65+00.2mm，d2=55+00.2mm的公差等级为IT11级，d3=28+00.5mm的公差等级为IT14级，其他均为自由公差，满足拉深工序对工件公差等级的要求。对工件厚度变化也没有作要求。132.2拉深工艺计算和工艺方案拉深件的工艺计算是拉深工艺设计中的一个环节，本制件的工艺计算属于最简单的。其主要的内容包括计算毛坯直径、决定拉深次数及确定工序件的尺寸等。为了避免设计拉深模时出现尺寸错误，可以画出灯罩拉深件的工序图。2.2.1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

3、3主要设计计算3.1、计算毛坯尺寸根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径D。计算结果如下D=97.7mm3.2、排样及相关计算13图3-1采用有废料直排的排样方式。如图3-1所示。冲裁件面积AA=3.14×D2/4=3.14×97.72/4=7493.1mm2由《冲压模具复合模，固定刚性卸料与推件，具体冲压力计算如下：3.4.1、落料力F落料F落料=KLtTbL=3.14×D=3.14×97.7=306.8mm查得Tb=300MPa,取K=1.3。又已知t=0.8mm,则F落料=1.3×306.8×0.8×300=95721N133.4.2、拉深力FF

4、=3.14dt6bK1由《冲压模具设计与制造》表4.4.6查得K1=0.4由《冷冲模设计指导》表3-5查得6b=350MPa已知d1=65mm,t=0.8mm,则F=3.14×65×0.8×350×0.4=22859N3.4.3、压边力FYFY=3.14［D2-（d1+2rA）2］P/4(rA：拉深凹模的圆角半径)查《冷冲压模具设计指导》表4-30得rA=10t=8mmP=2.3MPa;FY=5388N3.4.4、冲压工艺总力FZFZ=F落料+F+FY=95721+22859+5388=123968N根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度，由《冷冲压模具设计指

5、导》表8-10初选开式双柱可倾压力机J23-25。3.5工作部134模具的总体设计4.1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。4.2定位方式的选择因为该模具使用的是条料，所以导料采用压边圈，送进步距控制采用挡料销。4.3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。135主要零部件的设计5.1工作零件的结构设计凸模、凹模的选用在制件拉深过程中有着很大的作用。凸模圆角半径的选用可以大些，这样会减低板料绕凸模的弯曲拉应力，工件不易被拉裂，极限拉深因数会变小些；凹模的圆角半径

6、也可以选大些，这样沿凹模圆角部分的流动阻力就会小些，拉深力也会减小，极限拉深因数也会相应减小。但是凸、凹模的圆角半径也不易过大，过大的圆角半径，就会减少板料与凸模和凹模端面的接触面积及压边圈的压料面积，板料悬空面积增大，容易产生失稳起皱。拉深凸凹模的圆角半径已有前面计算得出结果凸模的圆角半径为5mm凹模的圆角半径为8mm5.1.1凹模由于凹模既起拉深凹模的作用同时又起落料凸模的作用，其磨损比拉深凸模磨损快，所以凹模不应该制成整体而应是组合的，且镶有凹模拼块，如图5-1所示。这样便于机械加工，另外镶块部分容易磨损，这样既便于更换又节省金属材料，且又提高了模具的精

7、度与寿命。由《冷冲模设计指导》凹模厚度计算公式H=（F冲×10-1）1/3=21.23mm，由《冷冲模设计指导》表3-8凹模厚度的修正系数K取K=1.37，则H‵=1.37×21.23=30mm，由于此模具为拉深模，因此H‵仅能作为计算凹模外形尺寸的依据。凹模外形直径为d=97.7mm,按凹模板尺寸系列取靠近值D=100mm。其内、外形尺寸和厚度已由前面的计算确定；拉深凹模需要有三个以上的螺钉与上模座固定，还需要两个与上模座同时加工的销钉孔。135.1.2拉深凸模拉深凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由前面的计算确定。它需要三个以上的螺纹孔，以便与下模座固定。拉深凸模

8、上一般开有出气孔，这样会使卸件容易些，