电抗器外壳冲压工艺及模具设计.docVIP

前 言 近几年来，在电力系统中，由于高次谐波电压、电流所造成电容器故障，故在电容器回路中串联电抗器以改变系统参数，并取得了明显效果 。 电抗器，就是一个无导磁的空心圆线圈。根据需要，它可以布置为水平、垂直和品字形等装配形式，本次设计中的采用的是垂直式，外壳的成型用冲压方法来达到。 电抗器外壳很好的起到了密封、防尘、减震、保护机体等作用。 电抗器外壳是用模具冲压而成的，在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备，在各生产行业，应用广泛。 在我国模具工业总产值当中，冲压模具产值约为50%，模具技术的发展，在很大程度上是根据模具标准化的程度来进行的。 模具材料的研究，模具设计和制造技术，专用机床设备以及先进的生产管理技术等，其中模具设计是很重要的方面。 先进的冲压制造技术是一个国家制造业的保障，研究冲压技术更是不可缺少的。 冲压工艺设计和模具结构设计是冲压模具设计的两个重要环节，冲压工艺设计包括对冲压件的生产过程使用的设备，模具的类型，各项技术经济指标等，而模具的结构设计则是按照冲压工艺设计的具体要求，设计所需要的模具的结构并绘制出模具装配图以及模具零件图等。 1.电抗器外壳冷冲压工艺设计 1.1电抗器外壳零件工艺分析 电抗器外壳是圆筒形的，形状如图1.1所示： 图1.1 电抗器外壳零件图 冲压件工艺性就是指冲压件对冲压制造工艺的适应性，即冲压件在材料、形状、结构、尺寸大小及尺寸、公差基准等各方面是否都符合冲压加工的工艺要求，通常情况下，几何形状、精度要求和尺寸是对冲压件工艺性影响较大的因素。 对于工艺性较差的冲压件，废品率和材料损耗率会大大的增加，有的甚至无法生产出合格产品，好的冲压工艺性是能符合材料较省，模具加工较易，工序少，寿命长，操作方便以及产品质量稳定等要求。 加工此圆筒形零件常采用拉深的工艺方法。 08F是制造电抗器外壳零件选用的材料，其特性是强度低，塑性、韧性好，适于深冲、弯曲、拉延和焊接。 它的力学性能是： 抗拉强度： ，抗剪强度：，屈服强度： ，伸长率： 35 ，断面收缩率：60，　硬度 ：未热处理131HB。 零件毛坯是圆形的，采用落料模生产，零件为圆筒形，在冲压工艺中采用拉深的方法来加工，其尺寸精度要求不高，容易达到，零件的底部孔类似于圆孔，可以采用冲孔的方法加工，其精度要求较高，同样可以达到。 1.1.1 毛坯的确定 零件的材料已经确定，可以确定毛坯的制造类型。毛坯制造类型有：铸造、焊接、锻压、型材。零件厚度为3mm，采用冲压的方法加工零件，因此毛坯的形状为圆形，厚度为3mm。同时要满足毛坯在拉深过程中不被拉裂。因此毛坯的制造类型为型材。 1.1.2 拉深件的修边余量的确定 由于材料在拉深时存在金属流动的差异，为了保证零件的尺寸精度要求，计算毛坯尺寸时必须计入修边余量。 工件的相对高度h/d=85/99 =0.86 查[2]表6-4得：修边余量△=3.8mm 1.1.3 毛坯尺寸的计算 在不变薄的拉深中，材料厚度变化很小，其平均值与毛坯原始厚度很接近，所用毛坯展开尺寸可根据表面积相等的原则来求。 由[2]表6-6公式得： D== = 211mm 其中，d—工件直径 （mm）; H—拉深件的高度(mm). 其符号如图1.2所示： 图1.2 毛坯计算简图 1.1.4 拉深系数和拉深次数的确定 毛坯相对厚度： 毛坯相对厚度为： ×%=×%=1.42% 根据毛坯相对厚度查[2]表6-8中得极限拉深系数为： m=0.5～0.53 m=0.75～0.76 由[2]表6-10中得总的拉深系数为： ===0.48 由于﹤m,所以需多次拉深 由于总的拉深系数较小，不符合拉深系数要求，故安排拉深次数n=2 1.1.5 确定各次拉深直径和高度 需要指出的是，在实际生产中，并不是所有情况下都采用极限拉深系数。为了提高工艺稳定性，提高零件质量，必须采用稍大于极限值的拉深系数。所以m、m取大于表中查得的数值。 取m=0.59 m=0.82 确定各次拉深直径： 第一次拉深直径d= m×D=211×0.59=124.5mm 第二次拉深直径d= m×d=124.5×0.82=102mm 由[2]公式6-5计算冲压件拉深后高度： =61.5mm =86.9mm 其中r1=r2=7.5mm 1.2工艺方案分析 工艺方案就是冲压件工艺路线，它包括冲压件工序的组合、工序数和顺序等，其中选用什么类型的模具是工艺方案中的一个主要内容。 模具类型包括单工序模、连续模以及复合模。 单工序模具制造简单，应用广泛。制造复杂的零件或者是大批量的零件就需要连续模或者复合模。 可以根据冲压工艺方案和冲压件的生产批量、尺寸精度、形状特点以及模具的制造能力