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学院：机械工程学院班级：材料组员：一.设计任务成型件二.零件的工艺分析1.材料分析：经查《金属材料手册》知，该钢板为08钢，属优质碳素结构钢，厚度为1.08钢的强度硬度很低，而塑性韧性又很高，具有良好的冷变形和焊接性。08钢塑性很好具有良好的冲压拉深成形性能。2.结构分析：该零件为一有凸缘的锥形件，在底部和侧壁上分别有∮10和∮3的孔，底部圆角半径为R2,满足拉深件底部圆角半径大于一倍的材料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。3精度分析：该零件无尺寸公差属自由尺寸，均按IT14级确定工件的公差，属于一般冲裁均能满足其尺寸精度要求。查《公差配合与技术测量》得各个尺寸公差分别为4.结论：该工件可以冲裁、拉深。341025.0036.00,mm三.工艺方案的确定由图纸分析可知该工件属于拉深件，主要工序为冲孔、落料、拉深。所以拟拟定出以下几种方案。方案一：先冲大孔和四个小孔，然后再落料，最后拉深。方案二：先冲∮10的大孔，然后落料和拉深，最后分两次冲侧壁上的四个小孔。方案三：先冲大孔，然后落料拉深，最后钻孔。方案分析：（1）方案一的工序较为简单，但是先冲出的孔由于有的孔径尺寸较小在以后的落料拉深过程中容易变形，使工件误差变大，精度降低。（2)方案二先冲∮10的孔，由于孔径较大且在工件的顶部，不容易产生变形，同时该方案的落料与拉深同时进行采用复合模结构，使工件精度提高了生产效率。（3）方案三工序较为分散，工序简单容易实现，但是先冲出的孔会在以后的拉深过程中变形，影响精度。综上分析：该零件包括落料、拉深、冲孔等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合。该题中我们采用方案二落料与拉深复合，最后分两次冲出周边的四个小孔，使孔的精度得以保证。四.冲压工艺的计算包括毛坯的尺寸计算、排样及裁板方式的经济性分析、材料的利用率计算；冲压所需的力、功计算；凸凹模工作部分尺寸计算等。经计算得1.零件修边余量为3mm、2.毛坯直径为66mm3.按有凸缘锥形件采用压边圈直接拉深成形4.可进行一次拉深5.搭边值ａ＝１a1=0.86.送料步距S=66.8mm条料宽度B=68.5mm7.剪切条料尺寸为70×960mm8.一个步距内材料的利用率n=72％.整条板料的利用率为70%。1.冲裁力计算及压力机的选择0.50ΚΝ10.2050.05K0.51ΚΝ10.2050.055K10.205ΚΝ10π1325tκtlτFFFFδF落卸落推b落采用弹性卸料下出料的方式冲裁模具设计工序一：冲φ10底孔11.22ΚΝFFFF卸推落总2.由上式计算结果知该工件最小冲压力为11.22KN，查《冲压模具手册》选择压力机型号为J23-3.15，其参数为：公称压力：31.5KN滑块行程：25mm行程次数：20次∕min最大闭合高度：120mm闭合高度调节量：25mm滑块中心线至床身距离：90mm工作台尺寸：160×250工作垫板厚度：30mm模柄直径：∮25深度：40mm3.模具压力中心为毛坯几何中心4.凸凹模刃口尺寸计算及尺寸公差的确定0.0200.020δ0mind00.0200.020δpminmaxdbdbminmax10.1180.110.018zxΔdd10.0180.360.510xΔdd冲孔时以凸模为基准0.5查表得x合格0.04mmδδ0.02δ0.02,δ0.1mm,0.14mm,计》得查《冲压工艺及模具设dpZZZZ5.凹模设计：选择材料为Gr12，硬度为60-64HRC凹模厚度Hd=kb=0.35×15=5.25mm凹模壁厚c=（15-20）mm按国家冷冲模标准GB2873.1-81查凹模的外缘尺寸为∮60×10.螺孔到凹缘距离为（1.7-2.0）d6.凸模设计：查《冲压模具简明设计手册》选择凸模材料为Gr12，其硬度为60-64HRC经校核，凸、凹模能满足工作要求。凸模凹模7.模架的选取：经查手册选取模架规格为上模座（GB／T2861.1）160mm×142mm×25mm,下模座（GB／T2861.6）160mm×142mm×30mm8.导套：选择材料为20号钢，硬度为58-62HRCB型精度H79.导柱：采用滑块式导柱结构与导套间隙配合型号（标准GB2861.6）20×64×23精度h6上模座下模座10.模柄：材料为Q235，由压力机选择模柄的孔尺寸为∮25×55，选择压入式A型模柄11.橡胶：材料为聚氨酯弹体自由高度H0=（3.5～4）Hi=21～24mm其中Hi=H工作＋h修模=6mm取H0=21mm12mm11.861.5240.51.2764P1.27d橡胶的外径D2卸2F12.卸料装置的选择：卸料板材料为45钢，硬度为43～48HRC，弹性卸料，与凸模双边间隙为0.1㎜，与凸模的配合为H7／h6，厚度H=（8～10）㎜卸料板上螺钉为M6，个数为4.模柄冲底孔模工序二：落料拉深复合模设计74.43KN方式采用弹性卸料下出料的3.37KN67.350.05K3.70KN67.35KN0.055K67.35KN132.566πtlδktlτ落料：11.冲裁力计算FFFFFFFFF卸推落冲落卸落推b落105.57KNFFFF力为拉深时该工件所需总的12.01KN1.235504πPdD4πF19.13KN250.7532513.14kπdtδF拉深：2压拉冲总2222压Fb拉2.压力机的选择选择开式可倾工作台压力机，参数如下：工称压力：160KN最大闭合高度调节量：60㎜滑块行程次数：115次∕min滑块行程：70㎜滑块中心至床身的距离:160mm立柱间距离：220mm工作台尺寸：300×450工作台孔尺寸：220×110横柄：∮30×50垫板厚度：60mm3.模具的设计：（1）凹模的设计：查表《冲压模具简明设计手册》选择凹模的材料为Gr12，其硬度为60～64HRC凹模的厚度Hd=kb=0.35×66=23.1㎜壁厚C=（1.5～2）Hd=（1.5～2）×23.1=34.65～46.2㎜按照国家冷冲模标准GB2873.1-81查得凹模的外缘尺寸为100㎜×100㎜×30㎜查表得凹模的螺钉为M8，销为M8，螺钉孔到凹模外缘的距离大于（1.7～2.0）d，螺钉孔与销孔的距离b〉2d经校核凹模强度，合格。（2）凸模的设计：查《冲压模具简明设计手册》模具材料为Gr12，硬度为60～64HRC凸模长度计算：L=压边圈的厚度l1＋工件的高度l2＋伸入下模座内长度l3＋附加长度l4（一般取5～10㎜）=8＋10＋14＋2=34㎜经校核凸模，能满足工作要求。（3）凸凹模的设计：查表选择凸凹模材料为Gr12硬度为60～64HRC,最小壁厚为Hmin=27㎜、Dmin=18㎜（当t=1时）为使凸凹模能装与上模内、孔内不存积废料且凸凹模帐形力小，应使H=85㎜、D=25㎜凸模凹模凸凹模（4）模柄：采用凸缘式模柄，查GB∕T2862.1选择尺寸为∮30×55材料为Q235（5）模具的闭合高度为：H总=H上模板＋H下模板＋H凸凹模固定板＋H凸模＋H卸＋H空＋H橡胶=25＋30＋20＋34＋20＋21=150㎜（5）凸凹模固定板：选择材料为45钢、硬度为50～58HRC、矩形板高度H固=20㎜凸凹模结构形式为直通式，与工件形状相同的锥形用凸台固定（6）模架：规格为160㎜×142㎜×25㎜，下模座为160㎜×142㎜×30㎜，分别由GB∕T2861.1和GB2861.6查出。（7）导柱、导套:采用滑动式导柱导套，查《冲压模具简明设计手册》选择材料为20钢，硬度为58～62HRC,型号为B型，导柱精度为h6、导套精度为H7.（8）卸料板：材料为45钢，硬度为45～48HRC,选择弹性卸料装置，与凸凹模的间隙为0.1，与凸模的配合为H7∕h6，厚度H=（0.8～1）Hd=（0.8～1）×20=20㎜查表得卸料螺钉为M6，螺钉孔与凸凹模的间隙为0.1㎜，螺钉个数为4个（GB2867.5,GB2873.2）（9）顶杆和推件块：选择材料为45钢，硬度为45～48HRC.顶杆与模柄采用间隙配合，双边间隙Z=0.05㎜查标准GB2867.1得推杆规格为A∮12×128，推件块类型为钢性推件方式。推件块弹簧落料拉深复合模剖面图6.766KN2F2F2FF的方式两个小孔采用弹性卸料.下降时对斜楔的力相等故冲孔时的力与压力机，楔的角度为45同时冲两个小孔，且斜153.07N3061.50.05FKF168.38N3061.50.055FKF3061.5Nπ132.5tlδktlτF1.冲裁力的计算：式冲侧壁上的孔采用斜楔式滑块结构形卸推落总落卸落推b落的模具设计工序三：冲侧壁上小孔mm3.2250.10.350.53ZΧΔddmm3.1250.350.53ΧΔdd：为基准，刃口尺寸如下0.5，冲孔时以凸模查表得Χ合格ZZ0.04mmδδ0.02mmδ0.02mm,δ0.1mm0.14mm，ZZ计》得查《冲压工艺与模具设度计算为φ3测量》按IT14级精其公差查《公差配合与加工的方法，冲孔时凸凹模采用分开4.凸凹模刃口尺寸：的几何中心3.压力中心：冲裁时3.15-32.压力机型号：J20.0200.220mind00.0200.020δpminmaxdpdpminmax0.250p5斜楔式侧冲孔模的设计：斜楔式侧冲孔模是通过滑块机构使上模的垂直运动转化为凸模的水平运动，完成冲孔工序。斜楔的斜角a=90度-45度=45度斜楔与滑块的位移关系：S1=S∕tana=S其中S为斜楔滑块的运动距离，S1为斜楔的垂直运动距离斜楔采用后挡块得形式，挡块材料为铸钢，用凸台嵌入下模座代替键.凸模凸模固定板滑块限位块弹簧冲侧孔模THEENDthanks