階梯型鋼制零件的沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì)

1、摘 要拉深是利用模具使平板毛坯變成為開口的空心零件的沖壓方法，用拉深工藝可以制成筒形、階梯形、錐形、拋物面形、盒形和其他不規(guī)則形狀的薄壁零件，其中又以筒形件簡單和多見，而有凸緣筒形件又分為寬凸緣和窄凸緣件。在拉深工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須知道沖壓件能否一次拉出，這就引出了拉深系數(shù)的概念。拉伸系數(shù)決定于每次拉深時(shí)允許的極限變形程度。在多次拉深中，對于寬凸緣拉深件，則應(yīng)在第一次拉深時(shí)，就拉成；零件所要求的凸緣直徑，而在以后各次拉深中，凸緣直徑保持不變。為了保證以后拉深時(shí)凸緣不變形，寬凸緣拉深件首次拉入凹模的材料應(yīng)比零件最后拉深部分實(shí)際所需材料多3%5%,這些多余材料在以后各次拉深中，逐漸將減少部分材料擠回到

2、凸緣部分，使凸緣增厚，從而避免拉裂。關(guān)鍵詞：拉深；成型工藝；拉裂The air outlet valve covers the ramming craft and the mold designAbstractThe deep drawing is a pressing process. It can make a sheet blank into a uncork piece with die. A process with deep drawing can manufacture workpiece in many shapes. And the tappered workpiece wh

3、ich includes broad protruding edge workpieces and narrow protruding edge workpieces is the most usual.The coefficient of the deep drawing is important when you have to be sure whether it can make it in one time. The coefficient lies on the limit of the deformation degree every deep drawing process a

4、llows.Key words: deep drawing; forming process; restriction crack目 錄摘 要IAbstractII1 緒論12 拉深件的工藝性分析32.1 分析工件的沖壓工藝性32.2.1 工件形狀32.2 08F材料的化學(xué)成分和機(jī)械性能43 拉深工序計(jì)算53.1 階梯形筒形件的拉深工序計(jì)算原則53.1.1 階梯形件拉深工序計(jì)算程序53.2 必要的工序計(jì)算53.2.1 修邊余量的確定53.2.2 毛坯尺寸計(jì)算53.2.3 判斷階梯筒形部分的拉深次數(shù)73.2.4 確定工件的制造工序步驟83.2.5 畫出拉深工序圖94 工序壓力計(jì)算和壓力機(jī)的選擇1

5、14.1 壓力機(jī)的選擇原則114.2 落料拉深工序壓力計(jì)算114.2.1 排樣圖的設(shè)計(jì)114.2.2 計(jì)算落料拉深復(fù)合工序壓力154.2.3 初選壓力機(jī)174.2.4 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率184.3 二次拉深工序壓力計(jì)算204.3.1 計(jì)算二次拉深工序壓力204.3.2 初選壓力機(jī)214.3.3 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率224.4 擴(kuò)口力計(jì)算234.4.1 計(jì)算擴(kuò)口工序壓力234.4.2初選壓力機(jī)244.3.3 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率255 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)265.1 落料拉深工序模具設(shè)計(jì)265.1.1 落料拉伸復(fù)合模選用原則265.1.2 模具工作部分尺寸和公差計(jì)算265.1.3 模具其他零件的

6、結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算285.2 二次拉深工序模具設(shè)計(jì)325.2.1 模具結(jié)構(gòu)形式選擇325.2.2 模具工作部分尺寸和公差計(jì)算335.2.3 模具其他零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)33結(jié)論38參考文獻(xiàn)38致 謝391 緒論一：沖壓的特點(diǎn)和應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難

7、以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就難以實(shí)現(xiàn)。與機(jī)械加工及塑性加工的其他方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下：1. 沖壓加工的生產(chǎn)率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普遍壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘幾十次，高速壓力機(jī)每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。2. 沖壓時(shí)由模具保證了沖壓件的尺寸和形狀精度，且一般不破壞沖壓材料的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。3. 沖壓可加工出尺寸范圍較大，形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒針，

8、大到汽車縱梁，覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬4. 化效應(yīng)，沖壓件的硬度和剛度均較高。5. 沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較小，且不需要其他加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分表現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓加工方法加工產(chǎn)品零部件，如汽車，農(nóng)機(jī)，儀器，電子，航空，航天，家電及輕工等行業(yè)

9、。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%上，多則90%以上。因此可以說，如果生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。二：沖壓現(xiàn)狀與發(fā)展方向目前，我國沖壓技術(shù)與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，

10、沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。2 拉深件的工藝性分析2.1 分析工件的沖壓工藝性圖2.1 工件圖2.2.1 工件形狀如圖2.1所示，該工件形狀簡單對稱，為軸對稱拉深件，在圓周方向上的變形是均勻的，模具加工也比較容易。（1） 從工件形狀看，屬于階梯形拉深件。階梯形件的拉深與圓筒形件的拉深基本相同，其主要考慮的問題是階梯件是否可以一次拉成。 拉深階梯筒形與

11、錐形部分。先判定是否能一次拉深成，否則要經(jīng)多次拉深。根據(jù)計(jì)算查表大概確定要多次拉深，先拉深小直徑后大直徑的。 擴(kuò)口(2) 制件材料塑性較好，對拉伸、成形比較合適。制件尺寸精度、同軸度要求高。內(nèi)表面要求光亮平整。且圓角R1、R2較小。需要增加整形工序。為保證孔尺寸29mm及同軸度要求，擴(kuò)口需放在整形之后，以防整形時(shí)孔變形。2.2 08F材料的化學(xué)成分和機(jī)械性能 工件的材料為08F，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，優(yōu)質(zhì)沸騰鋼，強(qiáng)度、硬度低，冷變形塑性很好，可深沖壓加工，焊接性好。成分偏析傾向大，時(shí)效敏感性大，故冷加工時(shí)應(yīng)采用消除應(yīng)力熱處理或水韌處理，防止冷加工斷裂。 08F的主要機(jī)械性能如下： 抗拉強(qiáng)度（兆帕

12、） 280-390 屈服強(qiáng)度（兆帕） 180 抗剪強(qiáng)度 （兆帕） 220-310 延伸率 32%3 拉深工序計(jì)算3.1 階梯形筒形件的拉深工序計(jì)算原則3.1.1 階梯形件拉深工序計(jì)算程序 （1）選定修邊余量 （2）計(jì)算毛坯直徑D （3）判斷是否一次拉深成形 （4）根據(jù)各工序確定必要的拉深工序 （5）初步畫出工序圖 （6）確定各工序的圓角半徑 （7）計(jì)算第一次拉深高度并校核是否安全 （8）計(jì)算以后各次的拉深高度3.2 必要的工序計(jì)算3.2.1 修邊余量的確定 因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過程中毛坯件的尺寸確定是由二次拉深后的工件確定的，而二次拉深后的工件還需要切去1.5的多余邊，所以由下面計(jì)算出的毛坯尺寸已經(jīng)包括

13、修邊余量，故不需要修邊余量的確定。3.2.2 毛坯尺寸計(jì)算板料在拉深過程中，材料沒有增減，只有發(fā)生屬性變化。在變形過程中，材料時(shí)以一定的規(guī)律轉(zhuǎn)移的，所以毛坯的形狀必須負(fù)荷金屬在變形時(shí)的流動(dòng)規(guī)律，其形狀一般與拉深件周邊形狀相似。所以，對于旋轉(zhuǎn)體來說，毛坯的形狀無疑以一塊圓板，只要求出它的直徑。拉深前后，拉深件及其毛坯的重量不變，材料厚度雖有變化，但其平均值與毛坯原始厚度非常接近，則其面積基本不變?？砂垂接?jì)算把如圖3.1所示工件中性層的面積分成7部分圖3.1圖A=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7 厚度t=1mma1=d1h1=3.145.554=933.05mm2a2=0/2(d2+r1

14、cos)d(r1sin)=0/2(51+1.5cos)d(1.5sin)=384.38mm2a3=(d2/2)2-(d3/2)2=(51/2)23.14-(46/2)23.14=380.92mm2a4=02(d3-r2cos)d(r2sin)=0/2(46-2.5cos)d(2.5sin)=484.36mm2a5=d4h=423.142=263.89mm2a6=（41+17.33）23/2=2168.94mm2a7=(18.33/2)2=263.89mm2A=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=933.05+384.38+380.92+484.36+263.89+2189.94+263.

15、89=4879.36mm2D=4A/=44879.36/=78.83mm23.2.3 判斷階梯筒形部分的拉深次數(shù)（1）判斷半圓部分是否能夠一次拉伸成形毛坯相對厚度為 (t/D)100=1100/78=1.282拉深系數(shù)為 m=50/78.8=0.634拉深相對高度為 H/d=(26-1)/48=0.363查表得工件第一次拉深的最小拉伸系數(shù)為 m1=0.55查表得工件第一次拉深的最大相對高度為h1/d1=0.840.60因?yàn)閙m1,H/dm2,H/dh2/d2,故該階梯部分能一次拉出。同理，小階梯以及錐形部分是在半圓基礎(chǔ)上拉深的，故其各系數(shù)滿足兩次拉深的要求。由以上分析可以把二次拉深時(shí)工件分成上

16、下兩部分看待，上部分大階梯，下部分在第一次拉成的半圓基礎(chǔ)上繼續(xù)拉深。3.2.4確定工件的制造工序步驟初步確定工序順序?yàn)椋郝淞侠?半圓)拉伸(階梯)修邊沖孔擴(kuò)口。若以基本工序?yàn)楣に嚪桨?，則生產(chǎn)率低，工件累計(jì)誤差打，且設(shè)計(jì)多套模具成本較高?？紤]到生產(chǎn)批量為大批量，同時(shí)擬采用的沖壓設(shè)備為中小型壓力機(jī)，應(yīng)盡量將工序合并，但又不能把模具弄得太復(fù)雜。從模具結(jié)構(gòu)上分析，整形、拉伸和鐓內(nèi)角可以復(fù)合，大、小階梯同時(shí)整形才能保證同軸度要求。小階梯落料拉伸能否一次拉伸成形需在后面進(jìn)行工藝計(jì)算驗(yàn)證。此時(shí)工藝方案可暫定為：落料拉伸拉伸整形沖孔擴(kuò)口。綜上所述，工藝方案最終修訂為：落料拉伸二次拉伸整形沖孔擴(kuò)口。3.2.5

17、畫出拉深工序圖圖3.24 工序壓力計(jì)算和壓力機(jī)的選擇4.1 壓力機(jī)的選擇原則沖壓設(shè)備的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用，安全，產(chǎn)品質(zhì)量，模具壽命，生產(chǎn)效率和成本等一系列問題。 對于中小型沖裁件，彎曲件或淺拉深件多用具有C形床身的開式曲柄壓力機(jī)。在大中型和精度要求較高的沖壓件生產(chǎn)中，多采用閉式壓力機(jī)。對于大型，較復(fù)雜的拉深件多采用閉式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。對于形狀復(fù)雜零件的大量生產(chǎn)，應(yīng)優(yōu)先考慮選用多工位自動(dòng)壓力機(jī)。而對落料，沖孔件的大量生產(chǎn)，則應(yīng)選用效率高，精度高的自動(dòng)高速壓力機(jī)。在小批生產(chǎn)中尤其式大型厚板的生產(chǎn)，多采用液壓機(jī)。校正彎曲，校平整形工序要求壓力機(jī)有較大的剛度，以便或得較高的蟲牙件尺寸精度。

18、對曲柄壓力機(jī)所要考慮到的重要參數(shù)是：1.壓力機(jī)的許用負(fù)荷；2.完成各工序所需要的壓力；3.行程和行程次數(shù)；4.最大裝模高度；5.壓力機(jī)的臺(tái)面尺寸應(yīng)大于沖模的平面尺寸，并留有固定模具的余地，臺(tái)面上的漏孔應(yīng)與所要進(jìn)行的工藝相適合；6.壓力機(jī)精度。4.2 落料拉深工序壓力計(jì)算4.2.1 排樣圖的設(shè)計(jì) 在沖壓生產(chǎn)中，工件原材料費(fèi)用占制造成本的60%左右， 所以充分節(jié)約利用原材料具有非常重要的意義。提高材料利用利用率是降低成本的主要措施之一，而合理排樣便能有效提高材料利用率。首先明確排樣原則：提高材料利用率；使工人操作方便安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；使模具結(jié)構(gòu)簡單，使模具壽命較高；排樣應(yīng)該保證沖裁件的質(zhì)量

19、。（1）排樣方法 從該工件的形狀分析，其具有一頭大一頭小的特點(diǎn)，如果用單向排列 ，那么材料的利用率很低，從而與排樣原則相違背。按圖1所示的排樣方法，則可以顯著地減少廢料。但是按這種排樣方法進(jìn)行沖裁，凸模和凹模都要制成兩套，從而增加模具成本，所以設(shè)計(jì)成隔位沖裁。條料完成沖壓以后，將條料水平旋轉(zhuǎn)180度，再將所隔位置進(jìn)行第二遍沖壓，從而裁出第二部分的工件。（2）搭邊 搭邊起著補(bǔ)償條料的剪切誤差、送料步距誤差以及補(bǔ)償由于條料與導(dǎo)料板之間間隙所造成的送料歪斜誤差的作用；并且使凸凹模刃口雙邊受力，從而合理間隙不被破壞，模具壽命與工作斷面質(zhì)量都能提高。由于排樣方法分為（1）有廢料排樣法（2）少廢料排樣法（

20、3）無廢料排樣法由于該件毛坯形狀簡單，對稱，考慮到?jīng)_裁件質(zhì)量以及生產(chǎn)批量（大批量）等問題，還有模具的使用壽命，要采用有廢料排樣，采用直排式，如下圖所示查表可知，搭邊值： a=1.0 進(jìn)距方向：a1=0.8則計(jì)算沖裁件的面積：S1=3.14（78.8/2）2mm2=4874.41mm2計(jì)算沖裁件周長：C1=78.8mm=247.432mm條料寬度：B=（L+2a1-）-10=（78.8+21.0）-10=80.8-10送料步距：A=（D+a）=（78.8+0.8）mm=79.6mm鋼板的規(guī)格選擇：查表22冷沖模設(shè)計(jì)手冊，t=1.0,材料規(guī)格：長度1200130014001500150015002

21、0002000寬度600650700750800850140015001.選用板料規(guī)格為：1mm800mm1500mm時(shí)，采用縱裁：剪切條料尺寸為：80mm1000mm條料n1=800/80.8=9條每條個(gè)數(shù)n2=1500/79.6=18個(gè)每板個(gè)數(shù)n3=n1n2=918=162個(gè)落料件的面積:S=4874.41材料利用率=n3S8001500100%=1624874.418001500100%=65.8%采用橫裁：剪切條料尺寸為：80800條料n1=1500/80.8=18條每條個(gè)數(shù)n2=800/79.6=10個(gè)每板個(gè)數(shù)n3=1810=180個(gè)所以材料利用率為73.12%2. 選用板料規(guī)格為：

22、1mm600mm1200mm時(shí)， 材料利用率：縱裁為=71.12%； 橫裁為=66.41%。3. 選用板料規(guī)格為：1mm650mm1300mm時(shí)， 材料利用率：縱裁為=73.91%； 橫裁為=73.91 %。4. 選用板料規(guī)格為：1mm700mm1400mm時(shí)， 材料利用率：縱裁為=67.71%； 橫裁為=67.71%。5. 選用板料規(guī)格為：1mm750mm1500mm時(shí)，材料利用率：縱裁為=70.26%； 橫裁為=70.26%。6. 選用板料規(guī)格為：1mm850mm1500mm時(shí)，材料利用率：縱裁為=68.89%； 橫裁為=68.89%。7. 選用板料規(guī)格為：1mm1400mm2000mm時(shí)

23、，材料利用率：縱裁為=74.06%； 橫裁為=71.09%。8. 選用板料規(guī)格為：1mm1500mm2000mm時(shí)，材料利用率：縱裁為=73.19%； 橫裁為=70.26%。根計(jì)算可知，選擇板料規(guī)格為：1mm1400mm2000mm時(shí)，材料的利用率最高，故選擇的板材規(guī)格應(yīng)該為：1mm1400mm2000mm，采用縱裁方式。4.2.2 計(jì)算落料拉深復(fù)合工序壓力（1）沖裁力： F=Ltb=78.81380=94.02kN式中:F沖裁力（KN）； L沖裁件周長（）； t材料厚度（）；b材料抗拉強(qiáng)度（MPa）；（2)推件力：查表3-8 K推0.05 F推n K推F=10.0594.02 KN=4.70

24、1KN式中：F推推件力（KN）；K推推件力系數(shù)； n梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)；（3）卸料力：查表3-8卸0.055F卸卸0.05594.02 KN=5.17KN式中：F卸卸料力（KN）； 沖裁力（KN）；卸卸料力系數(shù)；總沖壓力：1F推F卸94.02+4.70+5.17=103.89KN（4）模具壓力中心的確定：因該工件形狀簡單，且關(guān)于x軸，y軸均對稱，故其壓力中心位于其幾何中心，即 X0=39.4 Y0=39.4（5）拉深力按下式計(jì)算：FL=DdtbkFL=Ddtbk=3.144013800.72=34.36kN式中：d1第一次拉深直徑，根據(jù)料厚中心計(jì)算（mm） b材料抗拉強(qiáng)度（MPa），取380

25、 K系數(shù)，由表422查得0.82由于tD=178.8=0.0120.0451-0.45=0.025所以需要使用壓邊圈。壓邊力可按下面公式計(jì)算：FQ=4D2-(d1+2r凹)2P=3.14478.82-（40+25）23.0=8.736kN式中： P單位壓邊力（Mpa），由表4-27查得其值為2.53取3.0。所以F總=F沖+FL+FQ=94.02+34.36+8.736+=137.12kN 而且壓力機(jī)的曲線在拉深的階段要滿足拉深力的要求，即F=FL+FQ=43.096kN4.2.3 初選壓力機(jī) 當(dāng)拉深行程過大，特別是采用落料拉深復(fù)合沖壓時(shí)，不能簡單得將落料力與拉深力疊加取選擇壓力機(jī)，因?yàn)閴毫C(jī)

26、地公稱壓力是直滑塊在接近下死點(diǎn)時(shí)的壓力，所以應(yīng)該注意曲柄壓力機(jī)的允許壓力曲線。如果不注意壓力機(jī)的壓力曲線，很可能由于過早出現(xiàn)最大沖壓力而時(shí)壓力機(jī)超載破壞。同時(shí)，由于拉深的工作行程大，消耗的功就多，因此還要審核壓力機(jī)的功率，且壓力機(jī)滑塊的行程必須為拉深行程兩倍以上。對于拉深工作，由于施力行程較大，不能按壓力機(jī)的額定壓力選用，為了選用方便，可以近似得取為： 在淺拉深時(shí)，最大拉深力壓力機(jī)公稱壓力； 在深拉深時(shí)，最大拉深力。式中 壓力機(jī)公稱壓力F拉深力和壓邊力的總和，在用復(fù)合模沖壓時(shí)，還包括其他變形力； 取落料力和拉深力中較大的一個(gè)力，根據(jù)以上原則，初選開式可頃雙柱壓力機(jī)：JB2363，其主要參數(shù)見表

27、4.1。4.2.4 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率由于拉深行程比較大，消耗功率較多，因此對拉深工作還需驗(yàn)算壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率。在此可以通過拉深功來計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率，與電動(dòng)機(jī)的額定功率比較，若，則所選壓力機(jī)適合。拉深圓筒形件時(shí)的最大拉深力可按下式計(jì)算： =3（380+180）（78.8-42-4）1=55104N式中， 材料的抗拉強(qiáng)度（Mpa），其值取380 材料的屈服極限（Mpa），其值取180 d拉深凹模直徑42mm表4.1公稱壓力（KN）250滑塊行程（mm）65行程次數(shù)（次/分鐘）55最大閉合高度（mm）270封閉高度調(diào)節(jié)度（mm）55工作臺(tái)尺寸（mmmm）前后370左右560模柄尺寸（mmmm

28、）直徑40深度60電動(dòng)機(jī)功率（KW）1.1 拉深功 A=c=0.=509J式中， c系數(shù)，由表4-84查得0.77 h拉深高度壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率按下式計(jì)算：N=1.350955601030.70.9=0.96kW式中，K不平衡系數(shù)K=1.21.4，取1.3 A拉深功（焦） 壓力機(jī)效率0.60.8取為0.7 電動(dòng)機(jī)效率0.90.95取為0.9 n 壓力機(jī)每分鐘的行程次數(shù)因?yàn)镹=0.96kw 1.1kw（電動(dòng)機(jī)額定功率），亦即在拉深過程中不會(huì)發(fā)生過載現(xiàn)象，而且壓力機(jī)得滑塊行程大于2倍的工件高度，所以認(rèn)為所選壓力機(jī)是合適的。4.3 二次拉深工序壓力計(jì)算4.3.1 計(jì)算二次拉深工序壓力大階梯拉深力由下

29、式進(jìn)行計(jì)算：P1=dtbK1=3.80=51546.2N式中：d大階梯拉深工序直徑，根據(jù)料厚中心線計(jì)算 k1系數(shù)，查表為0.35而小階梯與錐形部分的拉深力為P2=KLtb=0.8403.141380=38182.4N因?yàn)槎卫钍窍壤畲箅A梯，拉深完之后正好為拉深小階梯提供壓料力，故不需要計(jì)算壓料力。 所以=P1+P2 =51546.2+38182.4=89728.6N4.3.2 初選壓力機(jī)由前兩次選擇和校核壓力機(jī)經(jīng)驗(yàn)可知：由于拉深行程長，雖然拉深過程中壓力機(jī)的壓力沒有過載，但其實(shí)電動(dòng)機(jī)的功率早已經(jīng)超載。所以即使拉深力很小，其實(shí)際所需要的電動(dòng)機(jī)功率還是很大的。換句話說，拉深工序的工作特點(diǎn)決定了

30、他需要選擇，行程次數(shù)小，滑塊行程大，電動(dòng)機(jī)功率大的沖壓設(shè)備。 故初選開式雙柱可頃壓力機(jī)J23-40，其主要參數(shù)見，現(xiàn)校核其壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率： 最大拉深力: =3（380+250）（68.8-54-4）1=35532N拉深功： A=P平均10-3=cPmaxh10-3=0.77355327.510-3=205.20J其壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率： N=1./（.70.9）kw=0.8kw5.5kw 由于N=0.8kw5.5kw（電動(dòng)機(jī)的額定功率），而且壓力機(jī)的滑塊行程100mm大于壓力機(jī)的工作行程9mm的2倍以上，故認(rèn)為所選的壓力機(jī)沖壓設(shè)備可以滿足拉深工作要求，所以是合適的。 =）2.5=296N所以

31、P總=P+Q=28597+296=28893N按F（0.50.6）壓力機(jī)公稱壓力原則，初選開式可頃壓力機(jī)J23-40，其主要參數(shù)如下：表4.3公稱壓力（KN）400滑塊行程（mm）100行程次數(shù)（次/分鐘）45最大裝模高度（mm）265連桿調(diào)節(jié)度（mm）65工作臺(tái)尺寸（mmmm）模柄尺寸（mmmm）直徑40深度70電動(dòng)機(jī)功率（KW）5.54.3.3 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率最大拉深力: Pmax=3b+s(d1-d-r凹)t =3（380+250）（40-25-3）1=16695N拉深功： A=P平均10-3=cPmaxh10-3A=P平均10-3=cPmaxh10-3=0.77166953.1

32、410-3=40.36J其壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率： N= =1.340.3645/（600000.70.9）=0.25kw5.5kw所以認(rèn)為所選壓力機(jī)式不合適的，故選開式雙柱可頃壓力機(jī)J23-40，其主要參數(shù)見表3.2，現(xiàn)校核其壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率： 壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率大于實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)功率，且滑塊行程100mm為拉深工作行程13.4的2倍以上，故認(rèn)為所選重選的壓力機(jī)可以滿足拉深工作要求，是合適的。4.4 擴(kuò)口力計(jì)算4.4.1 計(jì)算擴(kuò)口工序壓力擴(kuò)口力可按下述公式計(jì)算：（由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)查得）P=bdts=0.93.14281250=19782Nb系數(shù)，取決于擴(kuò)口系數(shù)，（由沖壓工藝與模具

33、設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)查得）d擴(kuò)口處中性層直徑t材料厚度s材料的屈服強(qiáng)度（MPa）即P總=19782N4.4.2初選壓力機(jī)按F（0.50.6）壓力機(jī)公稱壓力原則，初選開式可頃壓力機(jī)J23-40，其主要參數(shù)如下：表4.3公稱壓力（KN）400滑塊行程（mm）100行程次數(shù)（次/分鐘）45最大裝模高度（mm）265連桿調(diào)節(jié)度（mm）65工作臺(tái)尺寸（mmmm）模柄尺寸（mmmm）直徑40深度70電動(dòng)機(jī)功率（KW）5.54.3.3 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率擴(kuò)口力做功為A=P平均10-3=cPmaxh10-3=0.77197821.510-3=22.8J其壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率： N= =1.322.845/（600000.70.9）=0.25kw5.5kw所以認(rèn)為所選壓力機(jī)式是合適的。5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 落料拉深工序模具設(shè)計(jì)5.1.1 落料拉伸復(fù)合模選用原則 只有當(dāng)拉深件高度較高，才有可能采用落料，拉深復(fù)合模，因?yàn)闇\拉深件若采