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1、盒 形 件 拉 深 模 設(shè) 計(jì) 實(shí) 例材 料 ： 10鋼料 厚 ： 1mm 一 、 工 藝 性 分 析 1.材 料 分 析 10鋼 為 優(yōu) 質(zhì) 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼 ， 屬 于 深 拉 深 級 別 鋼 ， 具 有 良 好的 拉 深 成 形 性 能 。 2. 結(jié) 構(gòu) 分 析 零 件 為 矩 形 盒 拉 深 件 ， 形 狀 簡 單 ， 底 部 和 口 部 圓 角 半 徑都 為 10mm， 滿 足 盒 形 拉 深 件 底 部 圓 角 半 徑 大 于 一 倍 料 厚 、口 部 圓 角 半 徑 大 于 三 倍 料 厚 的 要 求 。 對 于 盒 形 件 側(cè) 壁 上 的孔 ， 根 據(jù) 孔 的 位 置 和 其
2、 精 度 要 求 ， 決 定 采 用 拉 深 后 鉆 孔 加 工的 方 法 。 3. 精 度 分 析 零 件 上 有 兩 個(gè) 尺 寸 標(biāo) 注 公 差 ， 經(jīng) 查 表 其 精 度 等 級 都 在 IT14以 下 ， 所 以 普 通 拉 深 即 可 達(dá) 到 零 件 的 精 度 要 求 。 二 、 工 藝 方 案 的 確 定 本 例 涉 及 到 的 加 工 工 序 包 括 落 料 、 拉 深 （ 需 計(jì) 算 確 定 拉深 次 數(shù) ） 、 切 邊 、 鉆 孔 。 由 于 零 件 的 生 產(chǎn) 批 量 為 中 等 批 量 ，精 度 要 求 較 低 ， 若 計(jì) 算 得 出 可 一 次 拉 深 成 形 ， 則
3、 可 以 考 慮 由剪 板 機(jī) 下 料 （ 坯 料 形 狀 需 做 一 定 的 近 似 ） 和 免 去 修 邊 工 序（ 需 要 時(shí) 個(gè) 別 零 件 可 手 工 修 邊 ） 。 如 果 經(jīng) 計(jì) 算 校 驗(yàn) ， 以 上 所做 的 假 設(shè) 可 行 ， 則 加 工 路 線 可 簡 化 為 下 料 拉 深 檢 驗(yàn)是 否 需 要 修 邊 鉆 孔 。 三 、 工 藝 計(jì) 算 1.拉 深 工 藝 計(jì) 算 （ 1） 判 定 能 否 一 次 成 形 計(jì) 算 零 件 的 相 對 角 部 圓 角 半 徑 ， 查 得 盒 形 件初 次 拉 深 最 大 相 對 高 度 ， 計(jì) 算 零 件 的 實(shí) 際 相 對 高度 ，
4、小 于 零 件 允 許 的 最 大 相 對 高 度 ， 所 以 零 件一 次 拉 深 即 可 成 形 。 由 于 零 件 只 需 一 次 拉 深 ， 且 零 件 口 部 質(zhì)量 要 求 低 ， 所 以 不 考 慮 修 邊 余 量 的 增 加 和 切 邊 工 序 的 安 排 。 （ 2） 判 定 是 否 采 用 壓 邊 圈 主 要 考 慮 圓 角 部 分 ， 其 拉 深 系 數(shù) ，則 ， 計(jì) 算 零 件 的 坯 料 相 對 厚 度 ， 由 于 ， 所 以 需 要 使 用 壓 邊 裝 置 。 2.0535.10 Br64rh38.35.10 5.35 rh 38.031.27/5.10/ Rrm02
5、79.0)38.01(045.0)1(045.0 m 0183.031.272/1/ dt )1(045.0/ mdt （ 3） 確 定 坯 料 的 形 狀 與 尺 寸 根 據(jù) 一 次 拉 深 成 形 的 矩 形 盒 坯 料 計(jì) 算 方 法 ， 其 直 邊 部 分按 彎 曲 件 求 解 坯 料 展 開 長 度 。 盒 形 件 圓 角 部 分 按 筒 形 件 拉 深 求 解 坯 料 展 開 尺 寸 依 據(jù) 坯 料 的 做 圖 求 解 法 ， 坯 料 最 終 的 形 狀 和 尺 寸 見 下 左圖 。 按 照 該 方 法 確 定 的 坯 料 尺 寸 有 利 于 拉 深 件 的 成 形 ， 所 生產(chǎn)
6、的 拉 深 件 口 部 質(zhì) 量 好 ， 但 坯 料 的 形 狀 復(fù) 雜 ， 必 須 采 用 落 料的 方 法 獲 得 坯 料 ， 而 且 落 料 模 工 作 零 件 制 造 難 度 大 。mm31.27 mm5.1016.15.1086.05.355.1025.10 16.086.0222 ）（ 底底 rrrrhrR 由 于 拉 深 件 生 產(chǎn) 批 量 中 等 ， 精 度 要 求 較 低 ， 所 以 考 慮 對拉 深 坯 料 進(jìn) 行 簡 化 ， 省 去 落 料 模 ， 直 接 采 用 剪 板 機(jī) 制 坯 。 其具 體 簡 化 過 程 為 ： 拉 深 件 直 邊 和 圓 角 部 分 仍 按 照
7、以 上 計(jì) 算 公式 展 開 ， 過 圓 弧 做 45 斜 線 與 直 邊 展 開 坯 料 相 交 ， 則 得 到 八角 形 坯 料 （ 見 下 右 圖 ） 。 計(jì) 算 所 得 坯 料 尺 寸 簡 化 坯 料 尺 寸 簡 化 后 坯 料 的 總 長 和 總 寬 分 別 為 選 擇 規(guī) 格 為 1mm 1000mm 3500mm的 板 料 ， 進(jìn) 行 如下 排 樣 計(jì) 算 ： 由 上 計(jì) 算 可 知 ， 應(yīng) 將 板 料 先 裁 成 寬 115mm 、 長 1000mm的 條 料 ， 再 剪 成 115mm 130mm的 塊 料 ， 按 尺 寸 切 掉 四 個(gè)角 后 得 到 坯 料 尺 寸 ， 即
8、 可 直 接 用 于 拉 深 。 mm130485.4121026722 lrAL mm115485.4121025222 lrBC 21030711535001301000 20826813035001151000 2.拉 深 工 作 零 件 尺 寸 計(jì) 算 首 先 確 定 拉 深 凸 、 凹 模 間 隙 ， 根 據(jù) 盒 形 件 間 隙 確 定 原則 ， 取 直 邊 部 分 的 間 隙 等 于 材 料 厚 度 ， 即 1mm； 圓 角 部 分間 隙 較 直 邊 部 分 增 加 0.1倍 料 厚 ， 即 1.1mm。 因 為 零 件 標(biāo) 注內(nèi) 形 尺 寸 （ 、 、 ） ， 所 以 要 先 計(jì)
9、 算 凸模 ， 即 mm5.052 mm5.067 mm25.010R mm90.51mm)14.05.052()4.0( 0 03.00 03.00minT1 T dd mm90.53mm)290.51()2( 05.0005.000T1A1 A Zdd mm90.66mm)14.05.067()4.0( 0 03.00 03.00minT2 T dd mm90.68mm)290.66()2( 05.0005.000T2A2 A Zdd mm95.9mm)5.04.025.010()4.0( 0 02.00 02.00minT3 T dd mm15.12mm)1.1295.9()2( 03.
10、0003.000T3A3 A Zdd 3.拉 深 力 計(jì) 算 按 照 拉 深 力 的 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 壓 邊 力 總 工 作 力 根 據(jù) 以 上 力 的 計(jì) 算 數(shù) 值 ， 同 時(shí) 考 慮 零 件 的 高 度 ， 初 選 設(shè)備 為 J2316。 kN62N61824 N4001)3224721024(7.0 bKLtF拉 kN1817514N3.215.7615 NApF 壓 kN90kN)1862( 壓拉總 FFF 四 、 模 具 零 部 件 結(jié) 構(gòu) 的 確 定 1.標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 的 選 用 取 凹 模 的 壁 厚 為 45mm， 計(jì) 算 得 出 凹 模 的 外 形 尺寸 為 15
11、9mm 144mm， 凹 模 高 度 受 到 拉 深 件 高 度和 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 影 響 暫 不 能 確 定 ， 其 具 體 尺 寸 在 繪 制模 具 裝 配 圖 時(shí) 可 調(diào) 整 確 定 。 模 具 采 用 后 置 導(dǎo) 柱 模架 ， 根 據(jù) 凹 模 外 形 尺 寸 ， 查 得 模 架 規(guī) 格 為 ： 上 模 座 160mm 160mm 40mm， 下 模 座 160mm 160mm 45mm， 導(dǎo) 柱 28mm 170mm， 導(dǎo) 套 28mm 100mm 38mm。 2.壓 邊 裝 置 中 彈 性 元 件 的 計(jì) 算 模 具 采 用 彈 性 壓 邊 裝 置 ， 彈 性 元 件 選 用 橡
12、 膠 ， 其 尺 寸 計(jì)算 如 下 ： （ 1） 確 定 橡 膠 墊 的 自 由 高 度 由 上 兩 個(gè) 公 式 取 。（ 2） 確 定 橡 膠 墊 的 橫 截 面 積 查 得 矩 形 橡 膠 墊 在 預(yù) 壓 量 為 10%15%時(shí) 的 單 位 壓 力 為0.6Mpa， 所 以 橡 膠 面 積 。 工）（ HH 45.30 mm47mm)3836(3A RhhhH 修 磨工 作工 mm170 0 H pFA /壓 2mm29190MPa6.0 N17514 A （ 3） 確 定 橡 膠 墊 的 平 面 尺 寸 取 橡 膠 墊 外 形 為 圓 形 ， 則 其 直 徑 （ 4） 校 核 橡 膠 墊
13、 的 自 由 高 度 橡 膠 墊 的 高 徑 比 在 0.51.5之 間 ， 所 以 ， 選 用 的 橡 膠 墊 規(guī)格 合 理 。 橡 膠 的 裝 模 高 度 約 為 0.85 170mm=144.5mm。 3.其 它 零 部 件 結(jié) 構(gòu) 為 降 低 拉 深 凸 模 的 高 度 ， 模 具 采 用 凸 模 直 接 固 定 在 下 模座 的 固 定 方 法 。 模 柄 采 用 壓 入 式 模 柄 ， 根 據(jù) 設(shè) 備 上 模 柄 孔 尺寸 ， 選 用 規(guī) 格 A40 100的 模 柄 。 mm193mm14.3429190/4 AD 88.01931700 DH 模具裝配圖 221234567 8 9 10 11 12 13 14 151617181920 23 21
盒形件拉深模設(shè)計(jì)
