【正文】 高 ； (8).模 具研磨拋 光將自動(dòng) 化、智 能化； (9).研究和應(yīng)用 模具的高 速測(cè)量 技術(shù)與逆 向工程 ； (10).開發(fā)新的 成形工 藝和模具 。 近幾 年，全球 模具 市場(chǎng) 呈現(xiàn) 供不 應(yīng)求 的局 面 ，世 界模 具市 場(chǎng)年 交易 總額 為 600～650 億美元左右 。 2020 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。 有凸緣圓筒形件多次拉深模具設(shè)計(jì)與制造 有凸緣圓筒形件多次拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思 路 拉深 是沖 壓基 本工 序之 一 ，它 是利 用拉 深模 在壓 力機(jī) 作 用下 ，將平板坯 料或 空心 工序 件制 成開 口空 心零 件的 加工 方 法。為 了保證 制件的順 利加 工和 順利 取件 ，模 具必 須有 足夠 高度 。 5 2 有凸緣圓筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 拉深件工藝性分析 工 件 圖： 如圖所示 生產(chǎn)批量： 大量 材 料： 08 鋼 厚 度： 2mm 圖 1 制件圖 此工件 為有凸 緣圓筒 形件，要 求零件尺 寸標(biāo)注 在外形，零件尺寸 厚度不變。 08 鋼拉深性能良 好。 再次 拉深 時(shí)， 采用 筒形壓邊 圈。 第一次拉深的 凹模圓 角半徑用 下式計(jì) 算 1凹r = ? ?tdD 1? 將 D=111mm, 1d =60mm,t= 代入上式得，凹模的圓角半徑1凹r = )60111( ?? mm=, 則 1r = 1凹r +t/2=(+ ／2)mm=, 取 1r =8mm, 并取 1凸r = 1凹r ,則 2r = 1r =8mm, 根 據(jù) 工 件 圓 角 重新調(diào)整凸、凹 模的圓 角，取為 1凸r = 1凹r = 為了以后的 拉深不 使已拉深 好的凸 模變形 ，第一 次拉深 要將坯料 多拉入凹模所需要 量的 5%，則需 對(duì)坯料作 相應(yīng)的 放大。 9 各次拉深時(shí)半 成品的 直徑為： 2d = 2m 1d =60mm=（ 調(diào)整為 47mm） 3d = 3m 2d =47mm=（調(diào) 整為 40mm） 4d = 4m 3d =40mm=（ 調(diào)整為 36mm） 5d = 5m 4d =36mm=＜ 34mm。 同理 ，第 三次 拉深 的 模具 圓角 半徑 3凸r = 3凹r = mm， 工 件的 尺寸為r=4mm。 環(huán)A =4?[ 凸d 2（ 2d +2 2r ） 2 ] =4?[812（ 47+25） 2 ] 2mm =33124? 2mm， 凹A = 工件A 環(huán)A = 4? D2 環(huán)A 10 =4?1112 2mm 33124? 2mm=90094? 2mm， 若多拉入 3%的料進(jìn)入 凹模， 則被拉入 凹模的 面積： 凹A ＇ = 凹A =4? 2mm ， 使擴(kuò)大的毛坯 面積為 ： 環(huán)A ＇ = 凹A ＇ + 環(huán)A =4?+33124? 2mm =4? 2mm， 故擴(kuò)大后的坯 料直徑 為： D＇ =?’環(huán)A4 = =112mm 則第二次拉深 時(shí)半成 品的高度 為： 2H =2 ( 2D? 凸d 2)+2 2r =(1122812 )m m+25m m =36mm 第三次多拉入 %的材料，第 二次余下 %的材料返 回到凸 緣上， 環(huán)A = 4? [ 凸d 2（ 3d +2 3r ） 2 ] =4?[812（ 40+24） 2 ] 2mm =42574? 2mm， 凹A = 工件A 環(huán)A = 4? D2 環(huán)A 11 =4?1112 2mm 42574? 2mm=80644? 2mm， 凹A ＇ = 凹A =4? 2mm ， 環(huán)A ＇ = 凹A ＇ + 環(huán)A =4? +42574? 2mm =4? 2mm， D＇ =?’環(huán)A4 = =112mm 則第三次拉深 時(shí)半成 品的高度 為： 3H =3 ( 2D? 凸d 2)+2 3r =(1122812 )m m+24m m =41mm 第四次多拉入 1%的材 料，第 三次余下 %的 材料返 回凸緣上 。本 次拉深簡(jiǎn)圖如下圖 所示： R 8R 834.5φ 8 1φ 6 2R 5R 537.5φ 8 1φ 4 9 R 4R 442.5φ 8 1φ 4 0 13 48R4R 4φ 8 1φ 3 5 54.5R 3. 5R 3 .5φ 8 1φ 3 2 . 5 圖 3 有凸緣圓筒 形拉深件 的工序 圖 工藝方案的確定 根據(jù)制件的 工藝分 析 ,知道制件 是個(gè)帶 凸緣筒形 拉深件。 方案二：落料 拉深復(fù) 合沖壓。方案二 ： 只需 一副模具 ，生產(chǎn) 效率 高， 盡管 模具 結(jié)構(gòu) 較方 案一 復(fù)雜 ，但 由 于零 件的 幾何 形狀 簡(jiǎn)單對(duì)稱 ，模 具制 造并 不困 難。由 于本 工件 采用 了 圖一 的拉深過程 ，而 且每 次拉 深都 有余 料返 回凸 緣， 為了 去 掉筒 壁上 的壓 痕和 凸緣上的波紋，須 加一次 整形工序 ，最后 是修邊。 壓邊 圈產(chǎn) 生的 壓邊 力 QF 大小 應(yīng)適 當(dāng)， QF 太小 ，防 皺效 果 不好 ； QF 太大， 則會(huì) 增大 傳力 區(qū)危 險(xiǎn)斷 面上 的拉 應(yīng)力 ，從 而 引起 材料 嚴(yán)重 變薄 甚至拉裂 。 1QF = 4? [D2（ 1d +2 凹r ） 2 ]P = 4? [（ 60+28） 2 ]mm2 3Mpa =16789N； 以后各次的壓 邊力為 ： 2QF = 4? （ 1d 2 2d 2） P=4? （ 602 472 ） mm2 3Mpa=3276N； 3QF = 4? （ 2d 2 3d 2） P=4? （ 472 402 ） mm2 3Mpa=1434N； 4QF = 4? （ 3d 2 4d 2） P=4? （ 402 362 ） mm2 3Mpa=716N； 5QF = 4? （ 4d 2 5d 2） P=4? （ 362 342 ） mm23Mpa=330N； 16 拉深力按式 [ 6 ]計(jì)算。 17 模具工作部分尺寸的計(jì)算 拉深間隙對(duì) 拉 深過 程有較大 的影響 。 因此各次拉 深間隙 為： 1Z = mm， 2Z =， 3Z =， 4Z =，5Z =。 1凸r = 1凹r =（ ） mm= 2凸r = 2凹r =（ ） mm= 3凸r = 3凹r = 4凸r = 4凹r =（ ） m m= 5凸r = 5凹r = 工件r = 、凹模工作部分的尺寸和公差 對(duì)于 多次 拉深 ， 工序 件尺 寸無 需 嚴(yán)格 要求 ，前 四 次拉 深以 凹模 為基準(zhǔn)，模具的 制造公 差按 IT10 級(jí)選取 ，由式 [6 ]計(jì)算出 各次凹模 的尺寸為： 1dD = ? mm， 2dD = ? mm， 3dD = ? mm， 4dD = ? mm。 定位方式的選 擇 因?yàn)?該模 具使 用的 是條 料 ，所 以導(dǎo) 料采 用導(dǎo) 料板 ，送 進(jìn) 步距 控制采用擋料銷。 19 拉深凸模 拉深 凸模 的外 形尺 寸（ 工作 尺 寸） 由前 面的 計(jì)算 確定 。 打板 一般與 打桿 聯(lián)合 使用 ， 屬于 剛性 卸件 裝置 ，靠 兩者 的 自重 把工 件打出來。 一般與頂件桿 (四根 )、 橡皮等 構(gòu)成彈性 卸料系 統(tǒng)。 根據(jù) 沖壓 工序 性質(zhì) 、 沖壓 的精 度及 材料 厚度等的不同 ，其 配合間 隙也稍 微不 同。 上模座 ： 12512535 下模座 ： 12512545 導(dǎo) 柱 ： 22150 導(dǎo) 套 ： 228533 minH =150mm, maxH =190mm 模具的閉合高度 閉H = 上H + 凹H + 壓H + 下H =35+40+45+45=165mm 式中： 凹H —凹模厚度 ， 凹H =40mm； 壓H —壓邊圈的厚度， 壓H ＝ 45mm； 21 上H —上模座的厚度， 上H ＝ 35mm； 下H —下模座的厚度， 下H ＝ 45mm； 由上述計(jì)算 模具的 閉合高度 閉H =165mm，壓力 機(jī)所允 許模具的 最小厚度 minH =150mm，最 大厚度 maxH =190mm， 即模具滿 足的安 裝條件。因此，工作行程 根據(jù)拉 深力的計(jì) 算結(jié)果 和工件的 高度， 選擇壓力 機(jī)： 由于拉深力 很大 ， 所以首次 拉深： 。模具 仍為倒裝 結(jié)構(gòu)， 由打桿頂 出工件 。 當(dāng)凹 模隨 上模 回升 時(shí)， 零件 制品 在打 料塊 及 打料 桿的 作用 下， 將其從凹 模內(nèi) 推出 。 模具車間 磨床 6 45 鉗工 裝配 模具車間 20 設(shè)計(jì)日期 審核