皮带轮落料拉深复合模设计

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1、第一章零件的工艺性分析1、零件的形状、尺寸及一般要求该零件为厚度2mm，大筒直径为86.8mm，小筒直径为47mm的皮带轮，零件材料T8，尺寸精度按图纸要求。2、工艺方案的分析及确定工件由落料、拉深、反拉深三道工序成型，工件形状较简单。根据计算可知，拉深工序需要进行多次拉深才能完成，如果完全采用连续模，则模具结构比较复杂会增加冲压件的生产成本。所以可先采用复合模进行落料和第一步拉深，然后采用连续模直至拉深完成，再采用单工序模进行反拉深。本次主要设计其第一道工序，即落料和第一步拉深。第二章毛坯尺寸展开计算旋转体零件采用圆形毛坯

2、，在不变薄拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均值与毛坯原始厚度十分接近。因此，其直径按面积相等的原则计算，即毛坯面积与拉深件面积（加上修边余量）相等。1、确定修边余量在拉深的过程中，常因材料机械性能的方向性、模具间隙不均、板厚变化、摩擦阻力不等及定位不准等影响，而使拉深件口部周边不齐，必须进行修边，故在计算毛坯尺寸时应按加上修边余量后的零件尺寸进行展开计算。修边余量的数值可查文献《实用模具技术手册》表57.由于工件凸缘的相对直径d 凸/d =1.1013 查表可得修边余量δ=3.5mm。2、毛坯尺寸计算根据工件的形状，可将其分

3、成F1F8 这几个部分。则可计算出各部分的展开面积如下：F1 =π/4[2π(4+t/2)(90.8-t)+4.56(4+t/2)²=π/4[2π×5×88.8+4.56×5²]=222π²+28.5πF2=π(d-t)(h-r1-r2-t)=π(90.8-2)(34-4-2-2)=2308.8πF3=π/4[2π(2+t/2)(90.8-t-2×2-t)+8(2+t/2)²]=π/4(2π×3×82.8+72)=124.2π²+18πF4=π/4(90.8-2t-2×2)²-π/4(47+2t+2×2)²=π/4×82.8

4、²-π/4×55²=957.71πF5=π/4[2π(2+t/2)(47+t)+4.56(2+t/2)²]=π/4(2π3×49+4.56×3²)=73.5π²+10.26πF6=(20-2t-2×2)π(47+t)=588πF7=π/4[2π(2+t/2)(47-2×2)+8(2+t/2)²]=π/4(2π3×43+8×3²)=64.5π²+18πF8=π/4(47-2×2)²=462.25π得：π/4D²=222π²+28.5π+2308.8π+124.2π²+18π+957.71π+73.5π²+10.26π+588π

5、+64.5π²+18π+462.25πD²=1936.8π+17566.08=23647.632所以经计算求得毛坯直径D=154mm3、确定是否使用压边圈由于D-d>22t,则要使用压边圈。压边力的计算：因为k=D/d=154/(47+4)=3Fmax=πdt(k-1)бb=3.14×51×2×2×329=210.7kN所以F=0.1[1-18k/(k-1)]k²Fmax=0.1[1-(18×3)/(3-1)×3²×210.7=0.1×0.65×9×210.7=123.4kN第三章拉深工序次数及拉深系数确定在制定拉深件的工艺

6、过程和设计拉深模具时，必须预先确定是否可以一道工序完成，或者是经过几道工序才能制成。在确定拉深工序次数时，必须做到使毛坯内部的应力既不超过材料的强度极限，而且还能充分利用材料的塑性。也就是说每一次拉深工序，应在毛坯侧壁强度允许的条件下，采用最大可能的变形程度。制订拉深工艺时,为了减少拉深次数,希望采用小的拉深系数(大的拉伸比)。有力学分析可知，拉深系数过小，将会在危险断面产生破裂。因此，要保证拉深顺利进行，每次拉深系数应大于极限拉深系数。该零件的拉深系数，即拉深后圆筒件直径与拉深前毛坯直径的比值，为m=d/D=(47+4)/

7、154=0.33 有凸缘的圆筒件在拉深时还要考虑拉深的相对高度是否大于极限相对高度。计算可得拉深的相对高度为：h/d=20/（47+4）=0.392 极限拉伸系数与板料成形性能、毛坯相对厚度、凸凹模间隙及其圆角半径有关。通过计算可得：π/4dF²-756.25π+73.5π²+10.26π+588π+64.5π²+18π+462.25π=484.2π²+4391.52πdF=143.6所以：法兰相对直径dF/d=143.6/（47+2）=2.93毛坯的相对厚度t/D×100=2/154×100=1.3依文献《冲压工艺学》，查

8、表410，查得零件的极限拉深系数[m]=0.32 依文献《实用模具技术手册》，查表516，查得第一次拉深的最大相对高度[h/d]=0.18 可知拉深系数大于极限拉深系数，拉深的相对高度大于极限相对高度，所以不能一次拉深成形。由于本设计只进行第一次拉深的设计，所以对以后的多次拉深不进行计算。