《冲压工艺与模具设计》课程设计-电扇电机后盖单工序拉深模的设计.docVIP

《冲压工艺与模具设计》课程设计 说 明 书 设计题目 电扇电机后盖的拉深模设计 系 别 机械工程学院 专业班级 学生姓名 学 号 指导教师 日 期 设计任务 如图所示是风扇电机后盖的零件图，材料为冷板B-1/08F-Ⅱ-Z，材料厚度1mm，大批量生产。其工艺过程大致为：落料、拉深、胀形（底部），切边，冲底孔、冲凸缘孔、切舌，整形8道。要求设计该零件的拉深工序的模具。 零件工艺性分析 材料分析 风扇电机后盖的材料为冷板B-1/08F-Ⅱ-Z，该材料属于较高级精度的精整表面、最深拉深级的08碳素结构钢，具有良好的拉深成形性能。 结构分析 零件的拉深工艺是拉深出具有凸缘的圆筒形件，结构简单，底部圆角半径为R5，满 足圆筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。 精度分析 零件上的尺寸要求较高，零件的加工的尺寸公差为Δ=0.159mm，高度方向公差为 ΔH=0.2mm，因此需要较高精度的拉深工艺，并且拉深后需进行整形才能满足要求。 工艺方案的确定 由于零件的某些工序较复杂，用复合工序会使得模具较复杂，为节约模具制造成本，拉深工序选择用单工序模，可减少模具设计与制造的周期和成本。 零件的工艺计算 零件的拉深工艺计算 零件的材料厚度为t=1mm，所以所有的工艺尺寸计算以中径为准。 1)确定零件的修边余量 零件的凸缘的相对直径/d=118÷89=1.33 ，经查表5-7【1】得修边余量ΔR=4.3，故实际凸缘直径=118+4.3×2=126.6mm 2)预算坯料直径 D= 由零件图得：=78mm、=89mm、=93mm、=126.6mm、R=1.5mm、r=5mm、h=24.5mm 代入公式得：D=≈160mm 3)判断能否一次拉深成形 h/d=32÷89=0.36、t/D=1÷160×100%=0.63%、/d=126.6÷89=1.42、m=d/D=89÷160=0.56 查表5-5【2】得： 第一次拉深系数为=0.53，而m=0.56=0.53 且有在拉深工艺结束后，有精整工序，故可一次拉深成形。 4）判断是否采用压边圈 由t/D=0.63%1.5%、=0.530.6 故由表5-8【3】可知需采用压边圈 5）检验拉深直径方向是否可一次成形 由3）可知=0.53 所以，第一次拉深直径为： =.D=0.53×160=84.8mm89mm 故一次可拉深到φ89mm 6）检验高度方向是否可一次成形 首次拉深的高度为： 代入数据得： =40.26mm32mm 故一次拉深可满足零件的拉深要求 6.拉深模工艺计算 （1）凹模圆角半径： 由于工件直径d20mm,故可按式5-51【4】计算 =0.039d+2=0.039×89+2=5.47mm1.5mm 故为了保证外圆角R=1.5mm 所以，凹模圆角半径=R=1.5mm （2）凸模圆角半径 由于该拉深件由一次拉深成形，故其内圆角应等于拉深件内圆角，即=r=5mm （3）凸模和凹模单边间隙Z 由于该拉深件一次拉深成形，且有压边圈 所以，按式5-55【5】计算： Z=+kt 由零件图及表5-19【6】可得： =1mm k=0.2 所以，Z=1+0.2×1=1.2mm （4）凸、凹模工作部分尺寸及公差 由基本尺寸及表5-19【7】可得： 拉深凸模制造公差=0.03mm 拉深凹模制造公差=0.05mm 由拉深件尺寸标注在内形，故采用式5-58、5-59计算 即： 【8】 【9】 由零件图得：Δ=+0.123-（-0.036）=0.087mm =87.964 m = 、 7.力的计算 （1）压边力的计算 由压边计算公式【10】及表5-9【11】得： 取P=2.5MPa =37364N≈37.4kN （2）拉深力的选择 由该拉深工艺采用压边圈及一次拉深成形，故采用式5-28计算： 查相关资料可知：材料抗拉强度=365MP 查表5-10【12】得：=1.0 F=π×78×1×365×1.0=89441N≈89.4kN （3）顶件力计算 由公式：及表3-11【13】得：=0.06 =0.06×89.