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1、无凸缘圆筒形轴对称件冲压设计摘 要冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。拉深是利用模具使平板毛坯变成为开口的空心零件的冲压方法，用拉深工艺可以制成筒形件、阶梯形件、球形、锥形、抛物面形、合形和其他不规则形状的薄壁零件。通过对一个阶梯形筒形件的拉深工艺计算，说明阶梯筒形件的拉深工艺的计算方法。用该方法计算确定的拉深工艺，可以确保多次拉深过程中的拉深过渡形状不被拉断，最终拉出合格的工件。这里介绍了落料拉伸，多次拉伸，整形，切边等多套模具。关键词：筒形件,拉深工艺 ，整形，切边Steel parts of the
2、stamping process and die designAbstractThe use of stamping is installed in the stamping equipment (mainly the press) on the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformation or separation, to obtain the necessary components of a pressure processing methods. Drawing is used to mo
3、ld into a plate of rough openings for the hollow parts stamping method, using drawing process can be made tube, ladder-shaped pieces, spherical, cone-shaped, parabolic shape, or other irregular shape and thin Wall components. Based on a ladder-shaped cylinder of the drawing process, that ladder tube
4、 drawing of the method of calculation. This method is determined by the drawing process, drawing on many occasions to ensure that the process of drawing the shape is not pulled off the transition and eventually pulled out of qualified workpiece. Here on the blanking stretch, repeatedly drawing, shap
5、ing, trimming, and other sets of mold.Key Words：Cylinder；Drawing Process,；Shaping；Trimming- III -目 录摘 要IAbstractII引 言11 拉深件的工艺性分析41.1 分析工件的冲压工艺性41.1.1 工件形状41.2 LY12材料的化学成分和机械性能51.2.1 材料的化学成分51.2.2 材料的机械性能52 拉深工序计算62.1 梯形筒形件的拉深工序计算原则62.1.1 阶梯形件的拉深方法和原则62.1.2 阶梯形件拉深工序计算程序72.2 必要的工序计算72.2.1 修边余量的确定72.2
6、.3 判断能否一次拉成92.2.4 计算拉深次数及各次拉深直径102.2.5 计算该次拉深高度102.2.6校核第一次拉深相对高度112.2.7 计算小径26.5mm处的拉深次数和拉深高度112.2.8 画出拉深工序图如下：123 工序压力计算和压力机的选择133.1 压力机的选择原则133.2 落料拉深工序压力计算133.2.1 排样，裁板133.2.2 计算落料拉深复合工序压力143.2.3 初选压力机143.2.4 校核压力机的电动机功率153.3 二次拉深工序压力计算173.3.1 计算二次拉深工序压力173.3.2 初选压力机173.3.3 校核压力机的电动机功率173.4三次拉深工
7、序压力机计算183.4.1 计算三次拉深工序计算183.4.2 初选压力机184 模具结构设计194.1 落料拉深工序模具设计194.1.1落料拉深复合模选用原则194.1.2 模具工作部分尺寸和公差计算194.2 二次拉深工序模具设计234.2.1 模具结构形式选择234.2.2 模具工作部分尺寸和公差计算234.2.3 模具其他零件的结构尺寸设计234.3 三次拉深工序模具设计274.3.1 模具结构形式选择274.3.2模具工作部分尺寸和公差计算274.3.3 模具其他零件的结构尺寸设计284.4 整形模工序计算及模具设计304.4.1整形模样式选择304.4.2整形力的计算30443压
8、力机的选择314.4.4 模具工作部分尺寸和公差计算314.4.5模具其他零件的结构尺寸计算324.5切边模工序计算及模具设计334.5.1 切边模样式选择334.5.2 切边工序压力计算和压力机选择344.5.3初选压力机354.5.4 切边模工作部分尺寸和公差计算35结 论38参 考 文 献39致 谢40引 言一：冲压的特点和应用冲压-是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冲压模具-在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。 在冲压零件的生产中，合
9、理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素 冲压加工的特点：由於冷冲压加工具有上述突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。 1.冲压生产率高和材料利用率高; 2.生产的制件精度高、复杂程度高、一致性高; 冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高（约占产品成本的10%30%）的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。 冲压加工因制件的形状、尺寸和精度
10、的不同，改采用的工序也不同。根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。 分离工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限b以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序主要有剪裁和冲裁等。 成形工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限s，但未达到强度极限b，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在
11、很大程度上决定著产品的质量、效益和新产品的开发能力。 冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特徵分类： 1根据工艺性质分类 （1）冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 （2）弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 （3）拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 （4）成形模 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。 2根据工序组合程度
12、分类 （1）单工序模 在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 （2）复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 （3）级进模（也称连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 通常模具是由二类零件组成: 一类是工艺零件，这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等； 一类是结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件
13、、紧固零件、标准件及其它零件等。应该指出，不是所有的冲模都必须具备上述六种零件，尤其是单工序模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。二：冲压现状与发展方向目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计
14、算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。1 拉深件的工艺性分析1.1 分析工件的冲压工艺性 图1.11.1.1 工件形状如图1.1，该工件形状简单对称，为无凸缘圆筒形轴对称件，在圆周方向上的变形是均匀的，没有厚度不变的要求，工件的形状满足拉深的工艺要求，可以采用多次阶梯拉深工序加工。该工件要考虑的几点问题有：1 该拉深件为阶梯圆筒形件，相当于若干个直壁圆筒形件的组合，所以与直壁圆筒形件的拉深基本相似，每一个阶梯的拉深相当于相应的圆
15、筒件的拉深，但拉深工艺的设计与直壁圆筒形件有较大差别。2 拉伸件侧壁与底面或凸圆连接处的圆角R，特别是外圆角R1应尽量放大，因为它们相当于最后一副拉深模的凸模及凹模圆角。放大这些圆角半径，能够减少拉深次数，或使零件容易拉深成形。应取圆角半径Rt。3 先判定是否能一次拉深成，否则要经多次拉深。就该工件而言，根据计算查表大概确定要多次拉深，先拉深大直径后多次拉深小的。1.2 LY12材料的化学成分和机械性能1.2.1 材料的化学成分工件的材料为LY12，属于硬铝，强度，硬度和耐磨性较低，这类材料用于制造力学性能较底，抗腐性能较高的零件。1.2.2 材料的机械性能LY12主要机械性能如下：抗剪强度（兆帕） 105
