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1、冲压模具设计与制造,高压隔离开关上盖拉伸模设计与制造企业案例,产品基本信息,产品名称：高压隔离开关上盖材料：08钢产品编号：GWS2110模具类型：拉深模具厚 度：1mm,零件图,一、产品结构分析,如图所示，产品侧壁和底部开有缺口拉深时易起皱，拉深时采用压边装置，增大压边力防止起皱。,一、产品结构分析,此产品属于低盒形件，拉深凸模上开有通气孔，这样会使卸料容易些，否则凸模与工件由于真空状态而无法卸料。,凸模,制件,二、拉深件工艺分析,此零件为低盒形工件，零件尺寸标注在外形，零件尺寸厚度不变。此工件的形状满足拉深的工艺要求，可采用拉深工序加工。底部圆角 满足拉深对圆角半径的要求。为IT14级，满
2、足拉深工序对工件的公差等级要求。08钢拉深性能良好，该零件又是大批量生产，适宜采用拉深成型。,三、拉深工艺计算和工艺方案,拉深件的工艺计算是拉深工艺设计中的一个环节，本制件的工艺计算属于最简单的。其主要的内容包括计算毛坯长度、决定拉深次数及确定工序件的尺寸等。1、工艺方案的确定 根据制件的工艺分析,知道制件是个简单的低盒形拉深件。所以它的工序只有一个：拉深。因此，本制件的工艺方案就是：首次拉深 再次拉深。,三、拉深工艺计算和工艺方案,1）半成品毛坯坯料为上一次冲裁所得，具体尺寸如图（二维、三维）所示：,三、拉深工艺计算和工艺方案,坯料,三、拉深工艺计算和工艺方案,2）确定是否需要多次拉深。由于
3、该零件满足H=15mm0.3B=45.6mm 其中：B为盒形件的短边长度，H为盒形件的高度，满足低盒形件一次拉深条件，故可以一次拉深。3）确定是否用压边圈 有毛坯得R=37.56，主要应考虑圆角部分，其拉深系数 M=r/R=26.5/37.56=0.7。由于t/d1=1/(2 37.56)=0.0133,0.045(1-M)=0.0135,t/d10.045(1-M),因此需要压边圈。,三、拉深工艺计算和工艺方案,2、拉深工艺计算1)计算拉深力大小。1.按冷冲压模具设计与制造表4.17计算盒形件的拉深力为：查表4.21得:t=1 查机械工程材料与热处理表25得=325Mpa=0.65 718
4、325=151678N,三、拉深工艺计算和工艺方案,2.确定压边力按照一次拉深时拉深力的1/4选取，即 按冷冲压模具设计与制造式4.24计算压力机公称压力，,三、拉深工艺计算和工艺方案,2)模具工作部分部件的计算：1.拉深模具的间隙。直边部分的单边间隙，按冷冲压模具设计与制造式4.34 选取Z/2=1.05t=1.05 1=1.05 故Z=2.1mm。2.拉深模具的圆角半径。凹模的圆角半径有冷冲压模具设计与制造式4.15选取3t=3mm。凸模的圆角半径等同于工件的圆角半径2mm.,三、拉深工艺计算和工艺方案,3.凸凹模工作部分的尺寸和公差。直边部分的尺寸，要求外形尺寸，以凹模为设计基准。冷冲压
5、模具设计与制造按表4.29课求得凸凹模的尺寸。模具的制造公差去IT10级，则 凹模的尺寸为:,三、拉深工艺计算和工艺方案,凸模尺寸为：工件的圆角部分要求內形尺寸按表4.29冷冲压模具设计与制造凸模圆角尺寸为：按冷冲压模具设计与制造式凹模圆角尺寸为：,三、拉深工艺计算和工艺方案,4.卸料橡胶的设计 此冲模中的弹性元件采用的是橡胶。主要是黑色和聚氨酯 橡胶。橡胶的压缩是一般不能超过橡胶自由高度的30%，否则橡胶会过早地失去弹性。根据模具结构初步确定2块橡胶，每块橡胶的预压力为:根据预压力和模具结构尺寸，初选序号为 橡胶的自由高度：,三、拉深工艺计算和工艺方案,式中：橡胶的自由高度 工作压缩量（工作
6、行程）取64 mm橡胶的直径 式中：橡胶压力 N,三、拉深工艺计算和工艺方案,A橡胶压缩面积 P与橡胶压缩界面有关的单位压力，查中国模具设 计大典得 D橡胶的直径 取90,四、模具的总体设计,该拉深模具在单动压力机上拉深，采用标准钢板后座滑动模架压边圈通过推杆由橡胶来压边，是较为理想的压边装置。模具为倒装结构，由打杆顶出工件。其工作过程是：模具工作时，将落料好的半成品毛坯放在压边圈上靠定位钉定位，凹模装在上模，凸模装在下模。待凹模随上模下降时，首先将坯料压住，然后坯料和压边圈同时向下推，凸模逐渐露出压边圈，而将坯料上端一部分材料压入凹模内，使坯料在凸、凹模作用下，产生塑性变形而制成所要求的零件
7、。,四、模具的总体设计,当凹模随上模回升时，零件制品在打杆及打板的作用下，将其从凹模内推出。而压边圈在缓冲系统的作用下又回到原位，准备下次拉深。模架的设计：上模座：下模座：导柱：导套：,四、模具的总体设计,压边圈：模具闭合高度：,五、模具主要零部件的设计,（1）拉深凹模 内外形的尺寸和厚度已由前面计算确定；拉深凹模需要有六个螺钉与上模座固定，还需要两个与上模座同时加工的销钉孔。其结构如下图（二维、三维）所示：,五、模具主要零部件的设计,凹模,五、模具主要零部件的设计,（2）拉深凸模 拉深凸模的外形尺寸（工作尺寸）有前面的计算确定，它需要四个螺纹孔两个销钉孔，以便与下垫板、下模板固定。拉深凸模上
8、开有通气孔，这样会使卸料容易些，否则凸模与工件由于真空状态而无法卸料。本凸模通气孔的直径为。其凸模结构尺寸如下图所示：,五、模具主要零部件的设计,凸模,五、模具主要零部件的设计,凸模,五、模具主要零部件的设计,上模座,五、模具主要零部件的设计,上模座,五、模具主要零部件的设计,下模座,五、模具主要零部件的设计,下模座,五、模具主要零部件的设计,上模垫板,五、模具主要零部件的设计,上模垫板,五、模具主要零部件的设计,下模垫板,五、模具主要零部件的设计,下模垫板,五、模具主要零部件的设计,模柄,五、模具主要零部件的设计,压边圈,五、模具主要零部件的设计,压边圈,六、冲压设备的选择,根据前面计算得
9、1.8=341276N，选择型号为JB23-100的开式双柱可倾式压力机能满足使用要求。其主要技术参数如下：工称压力：1000KN 滑块行程:130mm 最大闭合高度：480mm 最大装模高度：380mm 连杆调节长度：100mm,六、冲压设备的选择,工作台尺寸（前后x左右）：710mm x1080mm 垫块尺寸（厚度x孔径）：100mmx250mm 模柄孔尺寸：最大倾斜角度：,七、模具总装图,装配图,七、模具总装图,1模柄 2打杆 3上垫板 4打件块 5凹模 6上模座 7导套8压边圈9导柱 10凸模 11下垫板 12螺钉 13下模座14推板 15螺栓 16橡胶 17导料销 18、19、20螺
10、钉21、22销钉 23螺帽,零件名称,七、模具总装图,装配图,七、模具总装图,爆炸图,八、参考文献,1 王孝培.冲压手册M.北京：机械工业出版社，19902 原红玲.冲压工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，2008.83 夏巨谌、李志刚.中国模具设计大典M.中国机械工程学会中国模具设计大典编委会,2003.54 王秀凤、张永春.冷冲压模具设计与制造M.北京：北京航空航天大学出版社，2008.75 孙凤勤、闫亚林.冲压与塑压成型设备M.北京:高等教出版社，2009.76 马霄.互换性与测量技术基础M.北京：北京理工大学出版社，2009.37 周玲.冲模设计实例详解M.北京：化学工业出版社，2007.3,
