最新階梯型鋼制零件的沖壓工藝分析及模具設(shè)計-文庫吧
2025-06-10 03:01 本頁面
【正文】 ，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓加工方法加工產(chǎn)品零部件，如汽車，農(nóng)機(jī)，儀器，電子，航空，航天，家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%上，多則90%以上。因此可以說，如果生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。二：沖壓現(xiàn)狀與發(fā)展方向目前，我國沖壓技術(shù)與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場變化，隨著計算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。2 拉深件的工藝性分析 分析工件的沖壓工藝性 工件圖 工件形狀，該工件形狀簡單對稱，為軸對稱拉深件，在圓周方向上的變形是均勻的，模具加工也比較容易。（1） 從工件形狀看，屬于階梯形拉深件。階梯形件的拉深與圓筒形件的拉深基本相同，其主要考慮的問題是階梯件是否可以一次拉成。① 拉深階梯筒形與錐形部分。先判定是否能一次拉深成，否則要經(jīng)多次拉深。根據(jù)計算查表大概確定要多次拉深，先拉深小直徑后大直徑的。② 擴(kuò)口(2) 制件材料塑性較好，對拉伸、成形比較合適。制件尺寸精度、同軸度要求高。內(nèi)表面要求光亮平整。且圓角RR2較小。需要增加整形工序。為保證孔尺寸29mm及同軸度要求，擴(kuò)口需放在整形之后，以防整形時孔變形。 08F材料的化學(xué)成分和機(jī)械性能 工件的材料為08F，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，優(yōu)質(zhì)沸騰鋼，強(qiáng)度、硬度低，冷變形塑性很好，可深沖壓加工，焊接性好。成分偏析傾向大，時效敏感性大，故冷加工時應(yīng)采用消除應(yīng)力熱處理或水韌處理，防止冷加工斷裂。 08F的主要機(jī)械性能如下： 抗拉強(qiáng)度（兆帕） 280390 屈服強(qiáng)度（兆帕） 180 抗剪強(qiáng)度 τ （兆帕） 220310 延伸率 δ 32% 3 拉深工序計算 階梯形筒形件的拉深工序計算原則 階梯形件拉深工序計算程序 （1）選定修邊余量δ （2）計算毛坯直徑D （3）判斷是否一次拉深成形 （4）根據(jù)各工序確定必要的拉深工序 （5）初步畫出工序圖 （6）確定各工序的圓角半徑 （7）計算第一次拉深高度并校核是否安全 （8）計算以后各次的拉深高度 必要的工序計算 修邊余量的確定 因為在設(shè)計過程中毛坯件的尺寸確定是由二次拉深后的工件確定的，所以由下面計算出的毛坯尺寸已經(jīng)包括修邊余量，故不需要修邊余量的確定。 毛坯尺寸計算板料在拉深過程中，材料沒有增減，只有發(fā)生屬性變化。在變形過程中，材料時以一定的規(guī)律轉(zhuǎn)移的，所以毛坯的形狀必須負(fù)荷金屬在變形時的流動規(guī)律，其形狀一般與拉深件周邊形狀相似。所以，對于旋轉(zhuǎn)體來說，毛坯的形狀無疑以一塊圓板，只要求出它的直徑。拉深前后，拉深件及其毛坯的重量不變，材料厚度雖有變化，但其平均值與毛坯原始厚度非常接近，則其面積基本不變?？砂垂接嬎銏DA=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7 厚度t=1mma1=πd1h1=54=a2=0π/2(d2+r1cosθ)πd(r1sinθ)=0π/2(51+)πd()=a3=(d2/2)2π(d3/2)2π=(51/2)2(46/2)2=a4=0π2(d3r2cosθ)πd(r2sinθ)=0π/2()πd()=a5=d4πh=422=a6=（41+）π23/2=a7=()2π=A=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=++++++=D=4A/π=4 判斷階梯筒形部分的拉深次數(shù)（1）判斷半圓部分是否能夠一次拉伸成形毛坯相對厚度為 (t/D)100=1100/78=拉深系數(shù)為 m=50/=拉深相對高度為 H/d=(261)/48=查表得工件第一次拉深的最小拉伸系數(shù)為 m1=查表得工件第一次拉深的最大相對高度為h1/d1=～因為mm1,H/dh1/d1,故工件能一次拉出。（2）確定階梯筒形部分能否一次拉出同上面拉深半圓的計算方法毛坯相對厚度為 (t/D)100=1100/=拉深系數(shù)為 m=55/=拉深相對高度為 H/d=查表得工件第二次拉深的最小拉伸系數(shù)為 m2=查表得工件第二次拉深的最大相對高度為h2/d2=~因為mm2,H/dh2/d2,故該階梯部分能一次拉出。同理，小階梯以及錐形部分是在半圓基礎(chǔ)上拉深的，故其各系數(shù)滿足兩次拉深的要求。由以上分析可以把二次拉深時工件分成上下兩部分看待，上部分大階梯，下部分在第一次拉成的半圓基礎(chǔ)上繼
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