冲压模课程设计指导.pdf

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1、冲压 模 课程设计 指导-设计 实例1冲 裁、弯曲、拉深及 成形是冷冲压 的 基本工序,下 面以 常 见的冲 裁件、弯曲件及 拉深件为例介 绍冲 裁、弯曲及 拉深 的冲压 工 艺分 析、工 艺 方案拟 订、工 艺计算及 模具 设计。冲 裁 模零件 简 图：如图3-1 所 示.名 称：垫圈生产 批 量：大批 量材料：Q235 钢材料厚 度：2mm要 求 设计 此工件 的冲 裁 模。图3-1 零件 图冲压件 工 艺分析该零件 形 状简单、对 称，是 由 圆弧和 直线组 成 的.由表2-10、2-11 查得，冲 裁 件内 外所 能达到 的经 济 精 度为IT14,孔中 心与 边缘距离 尺寸公 差为0

2、.2mm.将 以上 精 度与 零件 简 图中 所标注 的 尺寸公 差 相 比 较，可 认为 该零件 的精 度 要 求 能 够 在冲 裁加 工中 得到保 证.其 它尺寸标注、生产 批 量等 情况，也 均 符合冲 裁的 工 艺要 求，故决 定 采用利 用 导正 销进行 定位、刚 性卸 料 装置、自 然漏料方式 的冲 孔 落 料模 进行加 工.方案一 采用 复合 模加 工。复合 模 的特 点是 生产 率高，冲 裁件 的内 孔与 外 缘的相 对 位 置精 度 高，冲 模 的轮 廓尺寸 较 小。但 复合 模 结 构复杂，制 造精 度 要 求 高，成本 高。复合 模主 要用于 生产 批 量 大、精 度 要

3、 求 高的冲 裁件。方案二 采用级进 模加 工。级进 模比单 工序模 生产 率高,减 少了 模具和 设 备 的 数 量,工件 精 度 较高，便于 操作和 实 现生产 自动化。对于 特别 复杂或孔 边距较 小 的冲压 件，用简单 模或复合 模冲制 有困 难 时，可 用级进 模 逐 步冲出。但级进 模轮廓尺寸 较 大，制 造较 复杂，成本 较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比 较 方案一与 方案二，对于 所 给零件，由于两 小孔比 较 接 近边缘，复合 模冲 裁零 件 时受到 壁厚 的限制，模具 结 构与 强度方 面相 对 较难 实 现和保 证，所以 根据 零件 性 质 故 采用级进 模加 工

4、。二.模具 设计计算1.排样、计算 条料宽度及 确 定步 距采 用单 排 方案，如图3-2。由表2-18 确 定搭 边值，根据 零件 形 状两 式件 间 按 矩 形取 搭 边值匕=2.0mm,侧 边取 搭 边值=2 由。则 进距：=22.65+2=25mm条料宽度：乙=（Q+2a+）-A查 表 2-19=0 7a=(19.8+2x2.2+0.7).o,7=2.5_o7 用黑图3-22.计算冲压力该 模具 采用钢 性卸 料和下出 料方式1)落 料力查 表8-7 t=300471%=KLtz=1.3/2x09k)|x 2x300,I 180-180)=539202）冲 孔力中 心孔：=M=1.3x

5、llx7 x 2 x 300=269412个 小孔：加=KLH=1.3x(4.1 x x 2)x 2x300=20083AZ3)冲 裁 时 的 推件力查 表2-37匕 推=0-055入4 on=2 取 表2-38,序号1 的凹 模刃口 形式，力=4mm,贝ij t 2 个故/葬=以。/=2 x 0.055x53920=593W小孔1=2x0.055x 26941=2964N/在2=2 x 0.055x 20083=220W为 避免各凸 模冲 裁力 的 最大值同 时出 现，且 考虑到凸 模 相距 很 近 时 避免 小 直 径凸 模 由于 承受 材料流动 挤压力作 用而产 生倾 斜或折断故把三冲

6、孔凸 模 设计 成 阶 梯凸 模如图3-3图3-3则 最大冲压力：O=Q+尸孔1+株 茂+F 推孔】=53920+26941+5931+2964=89756N3.确定模具压力中 心如图3-4,根 据图形分 析，因为 工件 图形对 称，故 落 料时F 落的压力中 心在上01；冲 孔时F 孔1、F 孔2 的压力中 心在02上。图3-4设冲 模压力中 心 离01 点 的距离为x,根据力 矩 平 衡原 理 得:矛=（25办（4】+F 孔?）由 此 算 得x=ll 65 根 网4.冲 模刃口 尺寸及公 差 的计算1）冲 孔 部分对冲 孔利1和 缶 采用凸、凹 模分 开 的加 工方法由表2-23 查得Zj

7、dn=6246 用加 21Mx=Q.36QmmZ 由-2=0.360-0.246=0.1 14 由表2-28 查得对冲利1 孔时：3 尸=0.020 加 阳 6d=0.020ww对冲*孔时:3 尸=0.020 加 阳 6d=0.020ww3f-6d=0.04加 第故 满 足+力 2a-Z*条件查 表2-30 得工=0.5,则冲 孔 部分：分=(d+必4=(11+0.5x0.05);002G=11.0255002c 加加=W+Z 皿 炉=(11.025+0.246)声 如=冲Ml 孔 部分:尺寸极 限偏差转化为例2 黑%=9+必 邑=-(42 4.0.5x0.2)=4 3口=a+2 皿 炉=(4

8、.3+0.246)JOO2=4.546j0022)落料部分对外 轮 廓 的落 料，由于 形 状较 复杂，故 采用配合加 工方法当以凹 模为 基准件 时，凹 模 磨 损后刃口 部分 尺寸 都 增大，因此均属于A 类 尺寸。零件 图中 末注公 差 的 尺寸 由表10-11 查出其极限偏差：R4兀。尺9.9几、31产、19.8 段 尺寸极 限偏 差 转化为30.5%19.6兀查 表2-30 得了=。5则：=(4-03=(31.5-0.5x0.5)Jt=31,25 严&93=(19.6 0.5 x 0.2)；竽=19,57 嫌036&9=(9.9-0.5x0.36)L=9.72 产030=(4-05x

9、0.30)；丁=3.85；.必该零件凸 模刃口各 部分 尺寸按上 述凹 模 的相 应 部分 尺寸 配制，保 证双 面间隙值2 由 Zj1ax=0.246 0.360w o5.确 定各主 要零件 结 构尺寸1)凹 模外形尺寸 的确 定凹 模厚 度 的确 定：丹=师万=Vo 1*89756=2mm取 总压力W=1.2H=26wimLd=b 2W=30+2 x 26=Z2mm工件 长b=30Mim凹 模宽度弱 的 确 定：%=步 距+工件 宽+2%取 步 距=25修 附工件 宽=19 8修修町=1.5=32 阳加纥=25+19 8+2x32=109 用加2）凸 模 长 度 的确 定凸 模 长 度 计

10、算为Lf=用+%+%+F其中初 定：导 尺厚用=6加加 卸 料板厚=12 那加凸 模固 定板厚 电=18 阳 想凸 模修 磨量y=i 的冽贝 I./?=6+12+18+18=54mm先 用冲 床 的公 称压力 应大于 计算出 的 总压力 盘=89756；最大 闭合 高 度应大于冲 模 闭合 高 度+5 旭山；工作台台 面 尺寸应 能 满 足 模具 的 正 确 安 装。按上 述 要 求，结合 工厂 实 际，可称用J23-16 开式双 柱可倾压力 机。并 需 在工作台 面上 配 备垫 块，垫块实际 尺寸可 配制。双 柱可倾压力 机J23-16参 数：公 称压力：滑块 行程：70am最大 闭合 高

11、度：220mM连 杆 调节量：60mm工作台 尺寸（前后 演加X 左右加加）：300 x450垫板尺寸（厚 度 由加X 孔径mm）.40 x110模柄尺寸（直 径mm X 深度mm）：娟Ox 50最大倾 斜 角 度：30三.设计 并 绘制 总图、选取 标准件按已 确 定 的 模具 形式及参 数，从冷冲 模标准中 选取 标准 模架。绘制 总图。如图3-5 所 示，单 排孔 落 料 连续 模。按模具 标准，选取 所 需的 标准件，查清标准件代号及 标 记，写 在总图明 细表内,并将各 零件 标出 统一代号。size=12ptsize=12pt图3-5单 排冲 孔 落 料 连续 模部分 零件 尺寸：

12、卜 模座.Do Immtlmm=160 x 40下 模座.A/加加xf/加/=160 x45导柱.d(mmx Lf mm=28 xl50(ft)d/mm x L/mm=32x150)导套：d/mm x L/mm x h/mm=28x100 x38d/mmx L/mmx h/mm=32 x 100 x 38垫板：工/网用x B/wim x力/m 巾=12。x 100 x8凸 模固定板：Z/川m x B/wjmi x力/m 巾=12。xlOD x 20凹 模：L/mrnx B h/rnm=120 x 100 x 25卸 料板：L/mmxB/=120 x 100 x 12四.绘制 非 标准 零件 图

13、本实例只 绘制凸 模、凹 模、凸 模固定板和卸 料板四个 零件 图样，供初 学 者参 考。见 图3-6 至 图3-10。一 M406+0,009 十 0,001c久 Ln6L图3-6 落 料凸 模图3-7冲 孔凸 模图3-8凹 模AA技术 要 求：1、表面硬 度HRC4045；图3-9凸 模固定板BB AA图3-10卸料板冲压 模 课程设计 指导-设计 实例2弯曲模零件 简 图：如图3Tl 所 示零件名 称：汽 车务 轮 架加 固板材料：08 钢 板厚 度：4mm生产 批 量：大 量生产要 求 编制 工 艺 方案。图3-11 汽 车 备 轮 架加 固板 零件 图一.冲压件 的 工 艺分 析该零

14、件为 备 轮 架加 固板，材料 较厚，其主 要作用是增加汽车备轮架强度。零件外 形对 称，无尖 角、凹 陷 或其他 形 状突变，系典 型 的 板料冲压件。零件外形尺寸无 公 差 要 求，壁 部 圆 角半 径”，相对圆角半 径%为1二5,大于 表相关 资 料所 示 的 最小弯曲半 径值，因此可以 弯曲成形。现1%加 的八个 小孔和两个 腰 圆孔分别 均布在 零件 的三个 平 面上，孔 距 有们 置要 求，但 孔径无公 差 配合。圆孔 精 度不 高，弯曲 角为90,也 无公 差 要 求。通过上 述 工 艺分 析，可以 看出 该零件为 普 通的厚 板弯曲件，尺寸 精 度 要 求不 高,主 要 是 轮

15、 廓成形 问题，又 属大 量生产，因此可以 用冲压 方法 生产。确 定工 艺 方案(1)计算 毛坯尺寸该零件 的 毛坯展开尺寸可 按式下 式 计算:Z=Ji+%+1.57（r+x0/）上 式中圆角半径r=5修m；板料厚 度才一 丽;而为中 性层 系 数，由表 查得 而=M2；】，为 直边 尺寸，由 图373可 知,I=2116-(r+/)=214mm/2=140-2(r+/)=122mm将 这些 数值代入，得毛坯宽度方向 的计算 尺寸L=214+122+1.57(5+0.42x4)=356.8%加考虑到 弯曲时板料 纤维的伸 长，经过试压修 正，实 际 毛坯尺寸取上=355Hm。同 理，可 计

16、算出其他 部位 尺寸，最后 得出 如图3-14 所 示的 弯曲毛坯 的 形 状和 尺 寸。（2）确 定排样方式和 计算 材料利 用率 图3-14 的 毛坯形 状和 尺寸 较 大，为便于 手工 送 料，选用单排冲压。有三种排样 方式，见 图3-15a、b、co 由表 查得沿 送 料 进 方向 的 搭 边。=4mm,侧向 搭 边al=5.m,因此，三 种单 排样方式产 材料利 用率分别为64%、64%和70%。第 三 种 排样方式，落 料时 需二 次 送进，但 材料利 用率 最 高，为 此，本实例可 选用第 三 种 排样方法。图3-14加 固板冲压件 展开图a）材料利 用率64%b）材料利 用率6

17、4%c）材料利 用率70%图3-15加固板的排样方式(3)冲压 工序性 质和 工序次数 的选 择冲压 该零件，需要的 基本工序和 次数有:(a)落 料;(b)冲 粉1 孔6个;(c)冲 底 部矶1 孔2个;小？1 M84(d)冲 四1。孔;(e)冲2个腰圆孔;(f)首 次弯 曲成 形;(g)二 次弯曲成形。(1)工 序 组合及其 方案比 较根据以上 这些 工序，可以作出下列各 种组合 方案。方案一:(a)落 料，如图376 所 示。(b)冲 壁 部矶1 孔6个。(c)冲 底 部两个 矶1 孔、一个 溟产加 圆 孔和两个 腰 圆形孔，见 图3-19。(d)首 次弯曲成形，如图3-17 所 示。(

18、e)二次弯曲成形，如图3T8 所 示。方案二:(a)落 料和冲2个 腰 圆孔。(b)冲 底 部两个 现1 孔、壁 部六个 现1 孔和 溟 孔。(c)首 次弯曲成形，见图3-17。(d)二次弯曲成形，见图3T8。方案三(a)落 料和冲 零件上 的全 部 孔。(c)首 次弯曲成形，见 图3-17。(d)二 次弯曲成形，见 图378。方案四:(a)落 料，见 图3-16。(b)冲 底 部两个 外1 孔、一个 艰1 都4 圆孔和两个 腰 圆形孔，见 图3-19。(c)首 次弯 曲成 形，见 图377。(d)二 次弯曲成形，见 图3-18。(e)冲 壁 部两个 如1 孔。(f)冲另一个 面 壁 部 四个

19、 砒1 孔。方案五:(a)落 料，见 图376。(b)首 次弯曲成形，见图3-17。(c)二 次弯曲成形，见图378。(d)冲 底 部两个 网1 孔和一个 姆 孔。(e)冲 腰 圆孔。(f)冲侧 壁六个 矶1 孔。方案六:(a)落 料，见 图376。(b)冲 底 部两个利1 孔、一个 溟噌 斜孔和两个 腰 圆孔，见图3-19。(c)首 次弯曲成形，见图3-17。(d)二 次弯曲 成形，见图3T8。(e)钻 壁 部六个典1 孔。对以上六 种 方案 进行 比 较，可以 看出:方案一，从 生产 效 率、模具 结 构和 寿命 方 面考虑，将 落 料和 零件上 的 孔 组合 在三 套模具上冲压，有利于

20、降低冲 裁力和 提 高 模具 寿命，同 时模具 结 构比 较简单，操 作也 较 方便。但 是，该 方案 的二 次弯曲均安排大冲 孔以后 进行，弯曲回弹后 孔 距 不 易保 证，影响 零件 精 度。方案二，落 料和冲 腰 圆孔 组合以及 底 部两个利1 孔和壁部六个典1 孔 组合冲出，可以 节省一 道 工序，但 是模具 结 构比方案一 复杂，同 时多凸 模厚 板冲 孔模容易 磨 损，刃 磨 次数增多，模具 寿命低。二 次弯曲工序均在冲 孔后 进行，产 生与 方案一 相同 的缺 点。方案三，落 料和 零件上 的 孔 采用 复合 模 组合冲压，优 点是 节省了 工序和 设 备，可 以 提 高和 生产

21、 效 率，但 模具 结 构复杂，且 壁 部六个典1 孔处的孔边与落料外缘间 距仅8nim,模壁强度 较 差，模具 容易 磨 损或 破 坏，因此不 宜 采用。方案四，壁 部六个 外1 孔安排在 弯曲后 进行，可以 提 高 孔 距精 度，保 证零件 质量,但 是壁 部冲 孔 的 操作不便，同 时弯曲后二 次冲 孔 的 模具 费用也 较高。方案五，全 部冲 孔工 序安排在弯曲成形后 进行，缺 点是成形后冲 孔，模具 结 构复 杂，刃 磨和修 理 比 较 困 难，上、下 料操作也不 方便。方案六，情况与 方案四基本 相同，但 壁 部六个典1 孔改为 钻 孔，可以保 证 孔 间 尺 寸，提 高了 零件

22、精 度，同时可减 少两套冲孔模，有利于 降低 零件 的生产 成本。缺 点是增加了 钻 孔工序，增加 工序时 间。通过以上 的 方案分 析，可以 看出，在一 定 的生产 批 量 条件下，选用 方案六 是比 较 合 理的。确 定了 工 艺 方案以后，就可以 进行该 方案 的 模具 结 构形式 的确 定，各 工 序 的冲压力 计 算和冲压 设 备 的选用。图3-16加 固板 落 料模1 一 下 模板、2 导柱、3 导套、4卸 料板、5 一 螺钉、6 一 螺钉、7 凹 模、8一上 模板、9 销钉、10 挡料 销、11 螺钉、12 凸 模、13 销钉、14 销钉三.各 工序模具 结 构形式 的确 定 上

23、 面的 工 艺 方案分 析和 比 较中，已 选用了 模具 种类，如 选用落 料模、冲 孔模、首 次弯曲模和二 次弯曲模 等，在最佳 工 艺 方案六 选 定后，再 确 定各 工序模具 的具体 结 构形式。本实例为便于介 绍和分 析，在各 工 艺 方案分 析和 比 较 时，已 给出了 模 具 的结 构形式，见 图3-16、17、18、19 等，因此，这里不再另 述。图3-17务 轮 架加 固板 第一 次弯曲模mm190伽 IB710.2H图3-18 备 轮 架支架加 固板 第二 次弯曲模图3-19加 固板冲 孔模1 一 下 模板、2一 导柱、3 导套、4一上模板、5、7、9凹 模、6、8、10 凸

24、 模、11、18、20一 定位 销、12一 垫板、13凸 模固定板14、16、17 紧 固 螺钉、15卸 料板、19凹 模固定板、21 定 程 柱、22一 挡料 销四.计算各 工序冲压力和 选 择冲压 设 备(1)第一 道 工序一 落 料(a)平刃口 模具冲 裁 时，落 料力 按下 式 计算：将加 固板毛坯 的周 长Z=1395修叫 厚 度4 的以及08 钢材料的抗剪强度c=代入上 式，得嚷=1.3 x 1395 x 4 x 260=L886040N为了 降低 落 料力，改用斜刃口模具，落 料力 0=1.3（卬 r+Lj r）上 式中，为 模具 斜刃口 部分 长 度。考虑到 落 料时条料容易安

25、 置和 定位，模具的 部分刃口可以 设计 成平口 的。因此，J 表示刃口 部分 的长 度(如果模具刃口全 部做 成斜口 的，则与=),如图3-16 所 示。图中平刃口 长 度 2=x80=l6Qmm斜刃口 长 度4=1395-160=1235%加，取=0.4则 F 替=1.3(0.4x1235x4 x 260+160 x4 x 260)=8842007(b)推件力/=呜/设同 时梗塞在凹 模内 的零件 数h=2,查 表 系 数左i=0045,代入上 式，得7=2x0.045x884200=79500(C)选用冲压 设 备这一 工序 的落 料力。=8842。“，推件力%=795。“，因此，工序所

26、 需的 总 压力&n,bsp;&,nbsp;。=。+/=9637mz从 总压力出发，应 选用lOOOkN压力 机，但 是lOOOkN压力 机 的 工作台，对加 固 板 落 料模尺寸偏 小，不 能 安 装，故 应 选 择1600kN压力 机。(2)第二 道 工序一冲 孔(图3-19)(a)冲压两个利1 孔，冲 孔力v,/DIV(b)冲压 孔，冲孔力=1.3x 21 x4 x 26=892007(O 腰 圆孔冲 孔力Q=2 xl.3 x(2-x 14+2x52)x4x26=5190007(d)选用冲压 设备工 序总 的冲 孔力故可 选用lOOOkN压力 机。(3)第三 道 工序一 首 次弯曲成形(

27、图3-17)该 工序冲压力，包 括 自由 弯曲力，校正弯曲力和压 料力(或推件力)。(a)自由 弯曲力 0.7Bds r+t上 式中,安全 系 数：k=L3宽度.6=A 16+53.5)=170加刑弯曲半 径：=5修 网08 钢 抗拉 强度:=300Aia=0.7xl.3xl70 x4x300=82稣 则5+4(b)校正弯 曲力冲压件 在 行程终了 时受到 的 校正弯曲力，可 按 近似 计算。加 固板冲压 件 首 次弯曲 的 投影 面积4=(116x178)+(53.5x178)=30170mM查表得单位校正力*=7gMpa,代入上 式得,=2100kN(c)压料力&nb,sp;&am,p;a

28、m,p;am,p;am,p;am,p;am,p;nb,sp;尸氏二（。.3。：8）%取 系 数0.5,则F 氐=41kN(d)选择冲压 设备由 弯曲工 艺可 知，弯曲时 的 校正弯曲力与 自由 弯曲力、压 料力不 是同 时发 生的,且 校正力 比 自由 弯曲力和压 料力 大得多。因此，可 按4=2100kN 选 择冲压 设 备,实 际选用2500kN压力 机。(4)第 四 道 工序一二 次弯曲成形(图3-18)该 工序所 需压力，有 自由 弯曲力、校正弯曲力和压 料力 等。因校正弯曲力 大于 自 由 弯曲力和压 料力，且 在弯曲时 这些压力不 是同 时产 生的，故在 选 择冲压 设 备时,只

29、需计算 校正弯曲力 就可以了，即 时 加 固板 零件二 次弯曲 的 投影 面积4=178x140=14920加加2,取p=70Wa,代入上 式，得。=1740 盼7,实际选 用2500kN压力 机。五.编写 工 艺 文件，填写冲压 工 艺卡。点击下 载：冲压 模 课程设计 指导-设计 实例3 拉深模拉深模及翻边 模零件名 称：180些油机通风口座子生产 批 量：大批大 量村料：08 酸 洗 钢 板零件 简 图：如图3-20 所 示。图3-20 通风口 座子一.分 析 零件 的 工 艺 性这 是一个不 带底 的阶 梯 零件，其 尺寸 精 度、各 处 的 圆 角半 径均 符合 拉深工 艺要 求。该

30、零件 形 状 比 较简单，可以 采用落 料一 拉深成二 阶 形 阶 梯和 底 部冲 孔一 翻边的 方 案加 工。但 是 能否一 次 翻边达到 零件 所 要 求 的高 度，需要进行计 算。(1)翻边 工序 计算一 次 翻边 所 能达到 的高 度:按照 相关 表取 极 限翻边系 数M 最小=668由相 应公 式 计算:=(1-0.68)+0.43x84-0.72x1.5=13.48sM而零件 的第三 阶高 度H=2L5”最大=13.48由 此可 知一 次 翻边不 能达到 零件 高 度 要 求，需要采用 拉深成三 阶 形 阶 梯件 并冲 底 孔，然后 翻边。第三 阶高 度应 该为 多少，需要几 次拉

31、深，还需 断 续分 析 计算。计算冲 底孔后 的翻边 高 度力（见 图3-21）：图3-21 拉深后 翻边取 极 限翻边系 数*最小=8拉深凸 模圆 角半 径取七=243 想 用由相关公 式得 翻边 所 能达到 的 最大 高 度:/大=殳-勺 小)+0-57-=(1-0.68)+0.57x3=10.67 忆修取 翻边高 度人=1。修修计算冲底孔 直径d：按公 式(5-9)d=D+1.14rfl-2Jz=56+1.14x3-2x1039.42%加实 际 采用 娟9加加计算需用 拉深拉出 的第三 阶 高 度&6+J=21.5-10+3+1.5=16mH根据上 述分 析 计算可以 画出 翻边前 需要

32、几 次拉深成 的半 成品 图，如图3-22 所 示。图3-22 翻边前半 成品 形 状(2)拉深 工序 计算图3-22 所 示的阶 梯形半 成品 需要几 次拉深，各 次拉深后 的半 成品 尺寸 如何，需 进行 如下 拉深工 艺计算。计算 毛坯 直 径及 相 对厚 度:先作出 计算 毛坯分 析图，如图3-23 所 示。为了 计算 方便，先 按分 析图中 所 示 尺 寸，根据弯曲毛坯展开 长 度 计算 方法求出中 性层母 线的各 段 长 度并将 计算 数据列 于 表3-3中。图3-23 计算 毛坯分 析图序号 1 r11序号 1 rk1.17 79.25 1347.25 6 13.75 31.17

33、 428.59t fc.et77 71 518.33 7 2 19 553 10,4284 28.3770,18455.104761.881563.3835 8924.2526.6412.13156.67293,435 5.25 33.375 206.72=53U2.17表3-3 毛料 计算附表（mm）根据公 式 计算 得毛坯 直 径:=78x5302.17=206mm计算相 对厚 度:xioo=X1OO=O.72 D 206确 定拉深次数:=0.95根据 赢 57.5Ax100=0.72D查 相关 表 得拉深次数为2,故一 次不 能 拉成。计算第一 次拉深工序尺寸:为了 计算第一 次拉深工序

34、尺寸，需利 用等面积 法，限第二 次拉深后 的面积和 拉深 前参与变 形 的面积相等，求出 第一 次拉深工序 的直 径和 深度。由于参与 第二次拉深变形的区域是从图3-23中 的“开始，因此以“开始 计算面 积，并求出 相 应 的直 径。D=82lr=78(206.72+428.59+564-156 67+293.43)=79131.28=95.6/Ax100=0.72D查 相 应 表 得 第二 次拉深 系 数啊=-76因此，第一 次应拉成 的第二 阶直 径d=56=73.6ww0.76为了 确保 第二 次拉深 质量，充分发 挥板材在 第一 次拉深变 形中 的 塑性潜力，实 际 定为：d=12

35、mm按照公 式(4-7c)求得:=等(96.62-842)+0.86x4.7511mm这 样就可以 画出 第一 次拉深工序图，如图3-24 所 示。上 述计算 是否 正 确，即 第一 次 能否 由 溟06 的 平板毛坯拉深成图3一22 所 示的半 成 品，需进行 核 算。阶 梯形 零件，能否一 次拉成，可以 用下 述近似 方法判 断，即 求出 零件 的高 度与 最 h小 直 径之 比不，再 按圆 筒 形 零件 许可 相 对 高 度 表（相 应 表）查得其 拉深次数，如拉深为1,则可一 次拉成。A=0.70-X1OO=O.72根据图3-24 所 示：h=51,狐=72,盘,D 查 相关 表 得拉

36、深次数为1,则 说 明图3-24 所 示半 成品可以 由 平板毛坯一 次拉成。二.确 定工 艺 方案通过上 述分 析 计算可以 得出 该零件 的 正 确 工 艺 方案是：落 料、第一 次拉深，压 成 如图3-24 所 示的 形 状；第二 次拉深、冲 孔，压 成如图3-22 所 示的 形 状；第四道 工序为 翻边，达到 零件 形 状和 尺寸 要 求，如图3-20 所 示。共 计 四 道 工序。现 在我们以 第一 次拉深模为例 继续介 绍设计过程。图3-24 第一 次拉深工序图三.进行 必 要的计算（1）计算总拉深力3100=0.72根据 相 对厚度订，按照公 式判 断 要使 用压 边 圈按照公

37、式 计算 得拉深力为:尸=3.14x158.5x 1.5x450 x 0.91=300000压 边力为：。=孑一(为一2)力=12052-(160+2 x 8)2 卜 2.5=22000式中g 的值 按 相 应 表选取为23N/加Q总拉深力：p6=+=300000 4-22000=3220007(2)工作部分尺寸 计算该 工件 要 求外形尺寸，因此以凹 模为 基准 间隙取 在凸 模上。单 边间隙 工=15=L65 网网凹 模尺寸按公 式(4-33a)得：%=(D-D.75 产=(160-0.75x0.5 严。=159.610mm式中 帖 由表查得。凸 模尺寸按公 式得：D凸=(D-0 75A-

38、2Z=(160-0 75 x0.5-2 x1,65)_0j07式中%见表圆 角 处 的 尺寸，经分 析，若该 处是以凸 模成形，则以凸 模为 基准，间隙取 在凹 模 上；若 是以凹 模成形，则以凹 模为 基准，间隙取 在凸 模上。四.模具 总体 设计勾 画的 模具 草 图，如图3-25 所 示。初 算 模具 闭合 高 度：H 凝=212.5mm外 轮 廓尺寸估 算为：阴20加加图3-25 模具 结 构草图五.模具主 要零部件 设计该 模具 的零件 比 较简单，可以 在 绘制 总图时，边绘边设计。六.选 定 设 备本工件 的 总拉深力 较 小，仅 有322000N,但 要 求压力 机 行程 应满

39、 足：SAZ5七 件=145 那加，同 时 考虑到压力 要使 用 气垫，所以 实 际生产中 选用 有气垫 的3150000N 闭式单点压力机。其主 要 技术 规 格为：公 称压力：3150000 N滑块 行程：400 mm连 杆 调节量：250 mm最大 装 模 高 度：500 mm工作台 尺寸：1120 x1120 mm七.绘制 模具 总图模具 总图，如图3-26 所 示图3-26 座子拉深模（第一 次）八.绘制 模具 零件 图这里仅以 绘制凸 模、凹 模为例。凸 模 零件 图如图3-27 所 示。凹 模 零件 图如图3-28 所 示。凹 模与 推件 板 零件 图如图3-29 所 示。对于

40、第三 道 拉深冲 孔工序和 第 四 道翻边 工序我们仅介 绍 总 装 图。第三 道 拉深冲 孔复合 模，如图3-30 所 示。第 四 道翻边 模，如图3-31 所 示。零件 明 细表tr td=l,l,67序号/tdtd=l,1,169名 称/td td=l,l,59数 量/tdtd=l,1,108材料/tdtd=l,1,187 热处 理 trtd=l,1,671/tdtd=l,1,169上模座/tdtd=l,l,591/tdtd=l,1,108HT200/tdtd=l,1,187trtd=l,l,672/tdtd=l,1,169内六 角螺钉M12x70/td td=l,l,5910/tdtd

41、=l,1,10845/tdtd=l,1,187HRC40 45trtd=l,lz67/td3td=l,1,169内六 角螺钉M12x25/tdtd=l,l,596/tdtd=l,l,10845/tdtd=l,1,187HRC40 45trtd=l,l,674/tdtd=l,1,169顶 杆/tdtd=l,l,591/tdtd=l,1,10845/tdtd=l,1,187HRC40 45trtd=l,lz675/tdtd=l,1,169模柄/tdtd=l,lz591/tdtd=l,1,108Q235(A5)/tdtd=l,1,187trtd=l,l,676/tdtd=l,1,169圆柱 销12n

42、6xl00/td td=l,l,592/tdtd=l,1,10845/tdtd=l,1,187HRC40 45trtd=l,l,677/tdtd=l,1,169凹模与推件板/tdtd=l,l,591/tdtd=l,1,108T8A/tdtd=l,1,187HRC56 60trtd=l,l,678/tdtd=l,1,169凹 模/tdtd=l,l,591/tdtd=l,1,108T8A/tdtd=l,1,187HRC56 60trtd=l,l,679/tdtd=l,1,169凸 模/tdtd=l,l,591/tdtd=l,1,108T8A/tdtd=l,1,187HRC56 60trtd=l,l

43、,6710/tdtd=l,1,169卸料板/tdtd=l,l,591/tdtd=l,1,108Q235(A3)/tdtd=l,1,187 trtd=l,l,6711/tdtd=l,1,169顶 杆/td td=l,l,594/tdtd=l,l,10845/tdtd=l,1,187HRC40 45tr td=l,l,6712/td td=l,l,169 下 模座/tdtd=l,l,591/tdtd=l,1,108HT200/td td=l,1,187技术 要 求热处 理：HRC56 60 材料：T8A图3-27凸 模技术 要 求:工作 部分 热处 理：HRC56 60材料：T8A图3-28凹 模其余叶技术 要 求：热处 理：HRC56 60材料:T8A图3-29凹 模与 推件 板图3-30 座子拉深冲 孔复合 模（第二 次拉深）1 一 上 模座；2 顶 料 销；3一星形板；4一 模柄;5 一 顶 杆；6一 垫板；7 凸 模固定板；8 导套;9 导柱；10凸 模；11 凹 模;12凹 模与 推件 板；13 凸 模；14下 模座。图3-31 座子 翻边 模（第 四 道 工序）1 一 上 模座；2凹 模；3 托料板;4 翻边凸 模；5下 模座；6 顶 杆。