无凸缘圆筒件模具设计（张世辉）1 - 图文(3)

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第二章 工艺方案分析及确定

2.1 拉深件工艺性分析

根据设计的要求如下： 生产批量：小批量实验用； 材料：304不锈钢； 材料厚度：0.05mm 、0.1mm; 零件简图：

图2-1 无凸缘圆筒工件

根据拉伸件的结构要点：拉伸件的形状应尽量简单、对称；拉深件各部分民族尺寸比

例要恰当，尽量避免凸缘和深度大的拉深件，因为这类零件须较多次的拉深；拉伸件圆角半径要合适，圆角半径尽量取大些，以利于成型的减少拉深次数。拉伸件的圆角半径如表2-1；

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表2-1 拉伸件的圆角半径

r1?(3~5)t r1min?t r1max?8t 再分析设计的零件，该零件外形简单，尺寸精度及冲裁断面质量要求均不高，拉深件中未注尺寸的极限偏差按《未注公差成形件线性尺寸的极限偏差》选取，具体公差等级的选择级别一般由企业标准确定。参考图2-1所示零件为无凸缘圆筒形件。

（1）要求内形尺寸，料厚t=0.05mm，没有厚度不变的要求；零件的形状简单、对称，底部圆角半径r=0.2mm>t，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求。

?0.7 （2）尺寸?50mm为约为IT13，其余尺寸为自由公差，满足拉深工艺对精度等级的要

求。采用普通的冲裁加工工艺修边便能满足要求。

（3）筒休拉深深度H（含修边余量）不宜大于2d（d为筒体直径），当一次可拉成时，其高度H最好为：

H≤（0.5～0.7）d

本套筒修边余量△H为2mm，H=2.8<2d=10mm，故拉深高度不大，工艺性良好。

（4）零件采用的304不锈钢钢的拉深性能较好，易于拉深成形。

综上所述，该零件的拉深工艺性较好，可用拉深工序加工。

2.2 确定工艺方案

为了确定零件的成形工艺方案，先应计算拉深次数及有关工序尺寸。板料厚度t=1mm,故按中线尺寸计算。 2.2.1计算毛坯尺寸

在计算毛坯尺寸时，先把零件分割成简单的几何形状，然后分别计算各个形状的面积最后把形状的面积相加，就得到制件的总面积，再利用圆的面积公式反推直径，即得到毛坯尺寸。

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图2-2 拉深件毛坯尺寸计算

由于拉深件非常薄尺寸计算不考虑厚度，将毛坯图转化为拉深零件图，据<<冲压模具简明设计手册>>P128.表4.14得

所以毛坯总面积计算为：

π2底面积:f1=4 d

圆角部分面积：

π2f2=4 （2×π×r×d2＋8×r） 圆筒部分面积： (h＋δ) f3=π×d2×

由叠算法计算公式D? 毛坯总直径：

4??S可知

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D=

4??f1?f2?f3?=

d2?4dh

D2?d281?25??2.8mm 冲压件高度h=

4d4*52.2.2判断拉伸次数

在 设计拉深工艺时，必须知道工件能否能一次拉出，还是需要几道工序才能拉成。

正确解决这个问题直接关系到拉深工作的经济性的拉深件的质量，拉深次数决定于每次拉深时允许的极限变形程度。圆筒件的拉深变形程度一般用拉深系数表示和衡量。 拉深系数m是指拉深前后拉深件筒部直径（或半成品筒部直径）与拉深前坯料（或半成品）直径的比值。部分拉深件只需一次拉深就能成形，拉深系数就是拉深件筒部直径d与毛坯直径D的比值。 H2.8?0.56 由 d =5t0.05 D ×100=×100=0.56

9该拉伸件实际总拉伸系数为

d5 m总=D =?0.56

9判断拉深时是否需要压边：查《冲压模具简明设计手册》P143页表4.28得，因t/D×100<1.5，故拉伸时采用压边圈。 首次拉伸的极限拉深系数为

0.62

可见 m总>m1min ,故可以一次拉出。

2.2.3 确定首次拉深工序尺寸

?工序直径：调整拉伸系数，选定拉深系数为m=0.56。 则工序直径为

?工序底部圆角半径取值

d1=mD=0.56×9=5mm

r?rg=0.2mm

?工序件高度为零件的高度加上余量的高度即

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H1=1.8+1=2.8mm

将上述按中线尺寸计算的工序件尺寸换算成零件图相同的标注形式后，所得各工序件的尺寸如图2-3所示。

图2-3a 坯料

图2-3b 拉深后

图2-3 无凸缘圆筒件各次工序尺寸

2.2.4确定工序加工方案

在对冲压件进行工艺分析的基础上，拟定出几套可能的工艺方案。通过对各种方案综合分析和相对比较，确定出经济上合理、技术上节实可行的最佳工艺方案。确定冲压件的

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