筒盖零件冲压工艺、cae分析及冲压模具设计

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1、冲压课程设计（筒盖）专业：10机制（4班）学号：10530152学生：张秀强指导老师：王睿设计题目原始材料：如图所示筒盖零件材料为08F，厚度为1mm，中批量生产。冲压成型工艺分析08F中F表示是沸腾钢，08表示为含碳量为万分之八，它属于优质碳结构钢而且市场上也容易购得此材聊。08F的强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。此工件为08F，厚度为1mm,具有良好的冲压性能，适合冲裁，具有良好的冲压工艺性。冲裁件的形状简单，对称，都是由圆弧和直线组成。冲裁件也没有过长的悬臂

2、和狭槽，其最小宽度要大于料厚t的两倍，即b＞2t。由工件图看，该工件只有落料，拉伸，冲孔和翻边四个工序。冲裁件内，外形应尽量避免有尖锐清角，拉深部分有R=4mm的拉深圆角过渡。该工件有一个φ24mm的孔,孔与边缘之间的距离是28mm。08F钢冲压性能较好,孔与外缘的壁厚较大,并且尺寸精度要求不高，复合模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。因此,可以采用复合冲压工序,这样可以大大提高工作效率,并减轻工作量,节约能源,降低成本,而且避免原有的加工方法中须将手伸入模具的问题,对保护操作者安全也很有利。冲裁工艺方案的确定根据这些基本工序，可以拟出如下几种工艺方案：方案一：落

3、料——冲孔——拉深——翻边成形方案二：落料冲孔复合——拉深成型——翻边方案三：落料冲孔翻边复合——拉深成型考虑模具的制造精度及制件的精度，以及生产批量的中批量要求，该冲压工艺方案选用方案二较优。模具结构型式的确定模具结构型式的确定是一项关键的内容。它直接关系到冲压过程的生产效率、冲压件的生产成本、冲压件的质量和尺寸精度以及模具寿命的高低。必须考虑到工件成形后，如何脱模方便。一般情况下：正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只须在上模装一推出装置，借助模具的合模力就可以轻松的将工件给卸下来。综合考虑，两套模具都采

4、用倒装复合模。CAE分析翻边工艺设计计算预冲孔D=5mm计算翻边因数M=0.217由于查《冲模设计应用实例》中表5-4得知低碳钢极限翻边因数为0.42，大于m,所以该零件应先进行拉深，再进行翻边。落料冲孔复合模具的工艺分析根据CAE分析的毛坯图进行落料冲孔模的设计排样的确定搭边数值取决于以下因素：（1）件的尺寸和形状。（2）材料的硬度和厚度。（3）排样的形式（直排、斜排、对排等）。查得《冲压工艺与模具设计》中表2-10，搭边值a=1.5mm,b=1.5mm确定条料步距简单计算零件展开后的长度L=112mm，零件宽b=105mm步距：l=L+a=112+1.5=11

5、3.5宽度：B=b+2×b=105+2×1.5=108mm画出排样图根据以上的内容，可以确定出制件的排样图毛坯材料利用率的计算材料的剪裁查阅表1—13冷轧轧制薄钢板规格，拟用1mm×900mm×12000mm热轧钢板。①板料横向裁剪裁板条数n=900÷108=8（条），余36mm每条个数n=1200÷113.5=10（件），余65mm每板总个数80(件)②板料纵向裁剪裁板条数n=1200÷108=11（条），余12mm每条个数n=900÷113.5=7（件），余105.5mm每板总个数77(件)由于计算可知横裁比纵裁的总个数多，而且送料方便考虑，我们可以采用横裁。

6、毛坯材料利用率的计算零件所用的面积量得S=9315-3.14x5x5=8862.84mm材料的利用率为72.3%冲裁压力中心的确定本次设计中制件的结构为中心对称图形，且材料分布均匀，因此压力中心的位置一定在制件的中心位置，即中心点处。落料力、冲孔力的计算所有在模具工作过程中产生的力已算出，取所有力之和即求出总力为安全起见，防止设备超载，公称压力按总压力的1.3倍来计算压力机的选择公称压力/kN250滑块行程/mm65滑块行程次数（不小于）（次/min）105（最大闭合高度）活动台位置（最低/最高）/mm270滑块中心到机身距离（孔深）/mm200工作台尺寸（左右×

7、前后）/mm560×370立柱间距离（不小于）/mm270模柄孔尺寸（直径×深度）/mm电动机功率/KW2.2冲孔落料模具的设计确定凸、凹模间隙及制造公差冲孔时凸凹模刃口尺寸计算弹性元件的选取与设计由于橡胶允许承受的载荷较大，需要安装调整灵活方便。根据工艺性质和模具结构确定采用较硬橡胶，形状是圆筒形，数量为4块单个弹簧所受的负荷PP=/n=1675N计算所需橡胶总的面积：S=/P=1675/1.06=1580mm每个橡胶的面积：S=1580/4=395mm根据P的大小，查《冲压模具设计指导》从标准中初选弹簧的规格：外径16mm,内径6.5mm,自由高度12mm冲孔

8、落料模具的