【正文】 80mm 模柄孔尺寸 50mm? 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 12 頁 共 60 頁 模具材料的確定 模具材料是模具制造技術(shù)的關(guān)鍵因素之一，材料的好壞，是否合適，很大程度上決定了模具以及零件的質(zhì)量。 查 [2]表 34 知，壓力機床規(guī)格： 選 用 開式雙柱固定式 壓力機 JD21100 公稱壓力 1000KN 滑塊行程 10~120mm 最大封閉高度 400mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 85mm 滑塊中心線至床身距離 325mm 工作臺尺寸 600 1000mm 墊板厚度 100mm 模柄孔尺寸 60mm? 由 [2]中公式 612 知， 在第二次深拉深中 ，壓力機噸位按下式計算 ? ?? ?QFFF ?? 12~ 式中： 壓F 壓力機的 公 稱壓力 （ N）； 1F 拉深力 （ N）； QF 壓邊力 （ N）； 所以 ? ?? ?QFFF ?? 12~ ≥ (~2) 105N ≥ (~) 510? N 第二次 拉深 同樣 要采用壓邊圈，所以要選用雙動壓力機， 內(nèi)滑塊用于拉深， 外滑塊用于壓邊。 解決的方法是：選用合適的模具材料，保持模具表面清潔，安排適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砉に?，確定合理的模具間隙。 bdtKF ???1 = 3 295=3 105N bdtKF ???2 = 102 3 295= 105N 影響模具壽命的幾個因素 ： 模具的磨損有初期磨損（剛用不久的）、穩(wěn)定磨損（在以后的一段相當(dāng)長時間）、急劇磨損（此后）。 經(jīng)計算， 相對厚度 ??Dt ,? ?m?1 = = 由于 ﹤ ， 相對厚度過小，拉深時容易起皺， 所以要用壓邊圈 計算壓邊力： 由 [2]公式 68 得到壓邊力計算公式： FQ=Ap 即 ? ?? ?p24 212 凹rdDF Q ??? ? 其中 ： P單位壓邊力 （ MPa） ，查 [8]表 520得 P=3Mpa； D平板毛坯直徑 （ mm） ； 1d 第一次拉深直徑 （ mm） ； 凹r 拉深凹模圓角半徑 （ mm） ； 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 共 60 頁 A壓料圈下坯料的投影面積（ mm178。211mm,厚度為 3mm 工序二 拉深 模壓力 機第一次拉深，拉深 件 直徑 為 ，高度是 工序三 拉深模壓力機 第二次拉深，拉深 件 直徑是 248。 最后就是檢驗 。 然后是 用水平切邊 模 切邊機 切去余量 ，需要設(shè)計其結(jié)構(gòu)形式。 加工的零件形狀為 圓筒形，用拉深 模壓力 機 來 加工， 拉深 加工次數(shù)是兩次。若工件的生產(chǎn)批量 為 大 量 ，應(yīng) 考慮將幾道工序合并在一起，采用 復(fù)合模或級進模結(jié)構(gòu)。 可以根據(jù)沖壓工藝方案和沖壓件的生產(chǎn)批量、 尺寸精度 、 形狀特點 以 及模具的制造能力、沖壓設(shè)備、操作安全方便 等 條件來 確定 工藝規(guī)程 以及 選擇模具 結(jié)構(gòu)形式。 單工序模具制造簡單，應(yīng)用廣泛。 取 m1 = m2= 確定各次拉深直徑： 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 共 60 頁 第一次拉深直徑 d1 = m1 D=211 = 第二次拉深直徑 d2 = m2 d1 = =102mm 由 [2]公式 65 計算 沖壓件拉深后 高度： ? ?11111121 rddrddDH ?????????? ??= ? ?22222222 rddrddDH ?????????? ??= 其中 r1=r2= 工藝方案就是沖壓件工藝路線， 它 包括沖壓件 工序的組合 、 工序數(shù) 和順序等，其中 選 用什么類型的模具 是 工藝方案中的一個主要內(nèi)容 。為了提高工藝穩(wěn)定性，提高零件質(zhì)量，必須采用稍大于極限值的拉深系數(shù)。 由 [2]表 66 公式得： D= dHd 42 ? = 2 ??? = 211mm 其中， d— 工件直徑 （ mm） 。 拉深件的修邊余量的確定 由于材料 在 拉深時 存在 金屬流動的差異，為了保證零件的尺寸 精度要求 ， 計算 毛坯尺寸時必須計入修邊余量。同時要滿足毛坯在拉深 過程中 不被拉裂。毛坯 制造類型有 ：鑄造 、 焊接、 鍛壓、型材。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 共 60 頁 零件 毛坯是圓形的， 采 用落料模生產(chǎn)， 零件為 圓筒形，在沖壓工藝中采用 拉深的方法 來 加工， 其尺寸精度 要求 不高，容易達到， 零件的底部 孔類似于圓孔，可以 采 用沖孔 的方法 加工， 其精度要求較高，同樣 可以達到。 08F是制造 電抗器外殼零件選用的材料， 其 特性是 強度低 ， 塑性、韌性好， 適于 深沖、 彎曲 、 拉延和焊接。 對于 工藝性 較 差的沖壓件， 廢品率 和 材料損耗 率會大 大的 增加， 有的甚至無法 生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，好的沖壓工藝性 是 能 符合 材料較省， 模 具加工較易， 工序 少， 壽命 長 ，操作方便 以 及產(chǎn)品 質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 沖壓工藝 設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 是沖壓 模具設(shè)計 的 兩 個重要環(huán)節(jié) ，沖壓工藝設(shè)計 包括 對沖壓件的生產(chǎn)過程 使用的設(shè)備 ， 模具 的 類型 ， 各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)等 ， 而模具 的 結(jié)構(gòu)設(shè)計則是按照沖壓工藝設(shè)計的 具體 要求，設(shè)計所需 要的 模具的結(jié)構(gòu) 并 繪制出模具裝配圖 以及 模具零件圖 等 。 模具材料的研究， 模具 設(shè)計和制造技術(shù)，專用 機床設(shè)備 以 及 先進 的生產(chǎn) 管理 技術(shù) 等，其中模具設(shè)計是 很 重要的 方面 。 電抗器外殼 是 用 模具沖壓而成 的 ， 在 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中 ，模具是 重要的工藝裝備，在各 生產(chǎn)行業(yè)， 應(yīng)用 廣泛。根據(jù)需要， 它可以 布置為 水平 、 垂直 和品字形 等 裝配形式 ，本 次 設(shè)計中的采用的是 垂直 式 ，外殼 的成型用沖壓方法來達到。南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 0 頁 共 60 頁 前 言 近 幾 年來， 在 電力系統(tǒng)中， 由于 高次諧波電壓 、電流所 造成 電容器故障， 故 在電容器回路中 串聯(lián)電抗器 以 改變系統(tǒng)參數(shù)， 并 取得了 明顯 效果 。 電抗器， 就 是一個無導(dǎo)磁 的空心 圓 線圈。 電抗器外殼很好的 起到 了 密封 、 防塵、減震 、保護機體 等作用。 在 我國模具工業(yè)總產(chǎn)值 當(dāng) 中，沖壓模具 產(chǎn)值約 為 50%，模具技術(shù)的 發(fā)展，在很大程度上 是根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)化的程度 來進行 的。 先進的沖壓制造技術(shù)是一個國家制造業(yè)的保障，研究沖壓技術(shù)更是不可缺少的。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁 共 60 頁 外殼冷沖壓工藝設(shè)計 電抗器外殼零件工藝分析 電抗器外殼是圓筒形的， 形狀如圖 所示 ： 圖 電抗器外殼零件圖 沖壓件 工藝性 就 是指 沖壓件 對 沖壓制造 工藝的適應(yīng)性，即 沖壓件在材料、 形狀 、 結(jié)構(gòu)、 尺寸大小及 尺寸 、 公差 基準(zhǔn)等各 方面是否 都 符合沖壓加工的工藝要求， 通常 情況下 ， 幾何形狀 、 精度要求 和尺寸是對 沖壓件工藝性影響 較大的因素。 加工此 圓筒形零件 常采用拉深的 工藝方法 。 它的 力學(xué)性能 是 ： 抗 拉強度 ： ? ? )30(295?MPab? ， 抗剪強 度：? ? 300?MPa? ， 屈服強度 ： ? ? )18(175?MPas? ， 伸長率 ： ? ?%s? ? 35 ，斷面收縮率 ： ? ?%? ? 60， 硬度 ：未熱處理 ? 131HB。 毛坯的確定 零件的材料已經(jīng)確定，可以確定毛坯的制造類型。 零件 厚度為 3mm，采用沖壓的方法加工零件，因此毛坯的形狀為 圓形，厚度為 3mm。因此毛坯的制造類型為 型材。 工件的相對高度 h/d=85/99 = 查 [2]表 64 得： 修邊余量 △ = 毛坯尺寸的計算 在不變薄的拉深中，材料厚度 變化 很小，其平均值與毛坯原始厚度很接近，所用毛坯 展開尺寸可根據(jù)表面積相等 的原則來求。 H— 拉深件的高度 (mm). 其符號如圖 所示 ： 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 共 60 頁 圖 毛坯計算簡圖 拉深系數(shù)和拉深次數(shù)的確定 毛坯相對厚度 ： 毛坯相對厚度 為： Dt %=2113 %=% 根據(jù)毛坯相對厚度查 [2]表 68 中得 極限 拉深系數(shù) 為 ： m1 =～ m2=～ 由 [2]表 610中得 總的拉深系數(shù) 為 ： 總m =Dd = 211102 = 由于 總m ﹤ m1 ,所以需 多次拉深 由于總的拉深系數(shù)較小，不符合拉深系數(shù)要求 ， 故安排 拉深次數(shù) n=2 確定各次拉深直徑和高度 需要指出的是，在實際生產(chǎn)中，并不是所有情況下都采用極限拉深系數(shù)。所以 m1 、 m2取 大于表中查得的數(shù)值。 模具類型包括 單工序模 、 連續(xù)模 以及 復(fù)合模。制造復(fù)雜的零件或者是大批量的零件就需要連續(xù)模或者復(fù)合模。 若 工件 生產(chǎn)批量 為少量 ，可以考慮采用單工序模具，按沖壓工序 一步步 完成。 毛坯的加工， 首先就是毛坯的制造類型 ，這里 為 型材，然后用落料模 壓力 機加工出所需 要 的毛坯 。 零件底部的 類 圓孔 要 用 到 沖壓孔 壓力機 加工。 零件要求無刮痕， 所以 加工完以后 需 要平整。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 共 60 頁 工序一 落料 模壓力 機沖裁出 圓形 毛坯，毛坯直徑是 248。102mm,高度是 工序四 沖孔 模壓力 機 沖裁出 底部 類圓 孔 工序五 水平 切邊 模 切邊機切 去余量 工序六 平整，去刮痕 工序七 檢驗 判斷是否使用壓邊圈 由 [2]表 61 得到 ， 在 首次拉深 ? ?mDt ?? 104 的情況下 不用壓邊圈 。）； 而根據(jù) [2]公式 635 得 ： 凹r = ? ?tdD? 其中 D— 毛坯直徑 (mm) d— 本道工序的拉深 件 直徑 (mm) t— 材料厚度 (mm) 計算得， 凹r = ? ?? =13mm 由上述公式 計算 得： ? ?? ?p24 212 凹rdDF Q ??? ? = ? ?? ? 242 114 22 ???? = 410? N 由 [2]公式 636中得 第二次拉深壓邊力 計算公式為： ? ?pddFQ 22214 ?? ? P單位壓邊力 （ MPa），查 [2]表 613 得P=3Mpa： 1d 第一次拉深直徑 （ mm）； 2d 第 二 次拉深直徑 （ mm）； 所以 ? ?pddFQ 22214 ?? ?= ? ? 22 ??? = 410? N 拉深力 的 計算 ： 由 [2]公式 66 知， 拉深力計算 公式為： bdtKF ??? 式中 :F— 拉深力（ N） ； K— 修正因數(shù)，由 [2]表 612 查 出 ， K1=， K2=； d— 拉深 后零 件直徑 （ mm） ； t— 材料厚度 （ mm） ； b? 材料的強度極限 （ Mpa）； 由 介紹可得南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁