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油封钢圈拉深模具设计 摘要： 油封钢圈拉深模具的设计是集落料、拉深、冲孔三道工序为一体的复合型模具。经过一些相关资料的查询，推算出该型号的油封钢圈可用复合模具一次成型。并且采用复合模具大大提高了生产效率，产品的质量也能达到所需要求。此套模具的设计一共分为两部分：第一部分，先对零件进行工艺分析，接着对工艺方案进行了比较，最终确定采用拉深复合模加工制件工艺方案。第二部分，设计模具的结构，首先计算主要工作零件的尺寸，选取合适的模具外形尺寸，确定凹凸模工作部分尺寸。然后确定进料方向以及定位方式。确定卸料方式。最后根据各个部件的不同要求制定加工工艺。 关键词：复合模；分析计算；模具结构设计；制定工艺 0.前言 模具在现代生产中，是以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形，是各种工业产品制造的重要工艺设备。模具设计制作的要求是：尺寸精确、表面光洁；结构合理、生产效率高、易于自动化；制造容易、寿命高、成本低；设计符合工艺需要，经济合理。 　　模具结构设计和参数选择须考虑刚性、导向性、卸料机构、定位方法、间隙大小等因素。模具上的易损件应容易更换。在大批量生产中应采用高效率、高精度、高寿命的模具。 　　冲压模，可采用硬质合金镶块，以提高寿命。在小批量生产和新产品试制中，应采用结构简单、制造快、成本低的简易模具，如组合冲模、薄板冲模、聚氨酯橡胶模、低熔点合金模、锌合金模、超塑性合金模等。模具已开始采用计算机辅助设计(CAD)，即通过以计算机为中心的一整套系统对模具进行最优化设计。这是模具设计的发展方向。 模具长时间使用后必须磨刃口，研磨后刃口面必须进行退磁，不能带有磁性，否则易发生堵料。弹簧等弹性零件在使用过程中弹簧最易损坏，通常出现断裂和变形现象。采取的办法就是更换，在更换过程中一定要注意弹簧的规格和型号，弹簧的规格和型号通过颜色、外径和长度三项来确认，只有在三项都相同的情况下才可以更换。模具使用过程中冲头易出现折断、弯曲和啃坏的现象，冲套一般都是啃坏的。冲头和冲套的损坏一般都用相同规格的零件进行更换。冲头的参数主要有工作部分尺寸、安装部分尺寸、长度尺寸等。紧固零件，检查紧固零件是否松动、损坏现象，采取的办法是找相同规格的零件进行更换。压料零件如压料板、优力胶等，卸料零件如脱料板、气动顶料等。保养时检查各部位的配件关系及有无损坏，对损坏的部分进行修复，气动顶料检查有无漏气现象，并对具体的情况采取措施。如气管损坏进行更换。 生产批量：大批量 材料：08钢 材料厚度：1.8mm 图1-1 工件图 1．拉深件工艺性分析 （1）拉深工序：落料、拉深、冲孔； （2）材料分析：为08钢，此钢的抗剪强度310MPa；抗拉强度为390MPa；伸长率为32%。此种材料有足够的强度，具有良好的冲压性能，适合冲裁拉深。 （3）结构分析：结构相对简单，拉深件底部圆角r1=4mm大于工件的料厚，无需加整形；工件的中间的底孔径d=φ9mmd1-2r1（d1—拉深件内圈直径φ21.4mm，r1—拉深件底部圆角4mm）可以拉深冲孔一次成形。 （4）精度分析：精度等级为IT6到IT7之间，为保证精度，取IT6精度，精度要求较高。根据尺寸8.5的公差为0.2，查表公差等级为IT8，精度要求较高。用较精密的冲压拉深即可完成。 （5）结论：此工件形状简单，所用材料及厚度和尺寸精度要求均适合拉深成形工艺要求，所以采用拉深成形工艺，不但可以提高零件的强度和刚性，还可以取得更好的经济效益。 2．拉深工艺方案的确定 工艺方案对照见表2-1。 表2-1 工艺方案的比较 比较项目 序号 工艺方案 排除或选择理由 单工序模 1 单工序模：落料—拉深—冲孔 适于中小批量生产；模具结构简单，但生产成本高而且生产效率低，一次行程只能完成一个工序；同时单工序模很难保证所要求的精度等级。 级进模 2 级进模：落料—拉深—冲孔 对条料宽度或带料要求严格，工件不太平整，有时要校平，同轴度、对称度及位移度误差较大，一般能达到IT11级以下，不适合该工件IT8级左右的要求。 复合模 3 复合模： 落料—拉深—冲孔复合 机床一次行程可完成落料、拉深、冲孔三个工序，生产率较高；达到工件八级精度的要求；比采用级进模制造难度低，适于大批量生产。 结论：最佳工艺方案——落料—拉深—冲孔复合模 3．主要设计计算 （1）毛坯直径的计算 图 3-1 工件简图 如图3-1，根据零件尺寸，其相对高度为： H/d=（8.5-0.9）/（21.4+1.8）=0.328 参考《冷冲压工艺与模具设计》表4-2取修边余量δ=1.0 依图样零件计算尺寸： H=8.5-0.9+1=8.6（mm） d=21.4+1.8=23.2（mm） 代入公式 D= = =33.58（mm） D取