無(wú)凸緣圓筒設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 . i / 21 目錄摘要 錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。abstract錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。引言 1 1 拉深件的工藝性分析2 1.1 分析工件的沖壓工藝性2 1.1.1 工件形狀3 1.2 ly12材料的化學(xué)成分和機(jī)械性能3 1.2.1 材料的化學(xué)成分3 1.2.2 材料的機(jī)械性能3 2 拉深工序計(jì)算3 2.1 梯形筒形件的拉深工序計(jì)算原則3 2.1.1 階梯形件的拉深方法和原則3 2.1.2 階梯形件拉深工序計(jì)算程序4 2.2 必要的工序計(jì)算5 2.2.1 修邊余量的確定 5 2.2.3 判斷能否一次拉成7 2.2.4 計(jì)算拉深次數(shù)與各次拉深直徑7 2.2.5 計(jì)算該次拉深高度7 2.2.6

2、校核第一次拉深相對(duì)高度8 2.2.7 計(jì)算小徑26.5mm處的拉深次數(shù)和拉深高度8 2.2.8 畫(huà)出拉深工序圖如下：9 3 工序壓力計(jì)算和壓力機(jī)的選擇10 3.1 壓力機(jī)的選擇原則10 3.2 落料拉深工序壓力計(jì)算10 3.2.1 排樣，裁板10 3.2.2 計(jì)算落料拉深復(fù)合工序壓力11 3.2.3 初選壓力機(jī)11 3.2.4 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率12 3.3 二次拉深工序壓力計(jì)算13 3.3.1 計(jì)算二次拉深工序壓力13 3.3.2 初選壓力機(jī)14 3.3.3 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率14 3.4 三次拉深工序壓力機(jī)計(jì)算14 3.4.1 計(jì)算三次拉深工序計(jì)算14 3.4.2 初選壓力機(jī)15

3、4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15 4.1 落料拉深工序模具設(shè)計(jì)15 . 4.1.1落料拉深復(fù)合模選用原則15 4.1.2 模具工作部分尺寸和公差計(jì)算15 4.2 二次拉深工序模具設(shè)計(jì)18 4.2.1 模具結(jié)構(gòu)形式選擇18 4.2.2 模具工作部分尺寸和公差計(jì)算18 4.2.3 模具其他零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)19 4.3 三次拉深工序模具設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.3.1 模具結(jié)構(gòu)形式選擇錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.3.2模具工作部分尺寸和公差計(jì)算錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.3.3 模具其他零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.4 整形模工序計(jì)算與模具設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.4.1整形模樣式選擇錯(cuò)誤

4、! 未定義書(shū)簽。4.4.2整形力的計(jì)算錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。443 壓力機(jī)的選擇 錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.4.4 模具工作部分尺寸和公差計(jì)算錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.4.5模具其他零件的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.5 切邊模工序計(jì)算與模具設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.5.1 切邊模樣式選擇錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.5.2 切邊工序壓力計(jì)算和壓力機(jī)選擇錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.5.3初選壓力機(jī) 錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。4.5.4 切邊模工作部分尺寸和公差計(jì)算錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。結(jié)論 錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。致錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。 . 1 / 21 引言一

5、：沖壓的特點(diǎn)和應(yīng)用沖壓 - 是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)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。沖壓模具 - 在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素沖壓加工的特點(diǎn)：由於冷沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，是國(guó)防工業(yè)與民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。1. 沖壓生產(chǎn)率高和材料利用率高; 2.生產(chǎn)的制件精度高、復(fù)雜程度高、一致性高; 沖壓

6、成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高（約占產(chǎn)品成本的10% 30% ）的特點(diǎn)。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓加工因制件的形狀、尺寸和精度的不同，改采用的工序也不同。根據(jù)材料的變形特點(diǎn)可將冷沖壓工序分為分離工序和成形工序兩類。分離工序是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限b 以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。分離工序主要有剪裁和沖裁等。成形工序是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限s，但未達(dá)到強(qiáng)度極限b，使坯料產(chǎn)生塑性變形，成

7、為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊、旋壓等。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以與生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。沖壓模具的形式很多，一般可按以下幾個(gè)主要特徵分類：1根據(jù)工藝性質(zhì)分類（ 1）沖裁模沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。（ 2）彎曲模使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的

8、工件的模具。（ 3）拉深模是把板料毛坯制成開(kāi)口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。（ 4）成形模是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。2根據(jù)工序組合程度分類（ 1）單工序模在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。（ 2）復(fù)合模只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 . （ 3）級(jí)進(jìn)模（也稱連續(xù)模）在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。通常模具是由二

9、類零件組成: 一類是工藝零件，這類零件直接參與工藝過(guò)程的完成并和坯料有直接接觸，包括有工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等；一類是結(jié)構(gòu)零件，這類零件不直接參與完成工藝過(guò)程，也不和坯料有直接接觸，只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用，或?qū)δ＞吖δ芷鹜晟谱饔?，包括有?dǎo)向零件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件與其它零件等。應(yīng)該指出，不是所有的沖模都必須具備上述六種零件，尤其是單工序模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。二：沖壓現(xiàn)狀與發(fā)展方向目前， 我國(guó)沖壓技術(shù)與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論與成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝與設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)

10、致我國(guó)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(guó)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)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)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。1 拉深件的工藝性分析1.1 分析工件的沖壓工藝性圖 1.1 . 3 / 21 1.1.1 工件形狀如圖1.1 ，該工件形狀

11、簡(jiǎn)單對(duì)稱，為無(wú)凸緣圓筒形軸對(duì)稱件，在圓周方向上的變形是均勻的，沒(méi)有厚度不變的要求，工件的形狀滿足拉深的工藝要求，可以采用多次階梯拉深工序加工。該工件要考慮的幾點(diǎn)問(wèn)題有：1 該拉深件為階梯圓筒形件，相當(dāng)于若干個(gè)直壁圓筒形件的組合，所以與直壁圓筒形件的拉深基本相似，每一個(gè)階梯的拉深相當(dāng)于相應(yīng)的圓筒件的拉深，但拉深工藝的設(shè)計(jì)與直壁圓筒形件有較大差別。2 拉伸件側(cè)壁與底面或凸圓連接處的圓角r，特別是外圓角r1 應(yīng)盡量放大，因?yàn)樗鼈兿喈?dāng)于最后一副拉深模的凸模與凹模圓角。放大這些圓角半徑，能夠減少拉深次數(shù)，或使零件容易拉深成形。應(yīng)取圓角半徑rt 。3 先判定是否能一次拉深成，否則要經(jīng)多次拉深。就該工件而言

12、，根據(jù)計(jì)算查表大概確定要多次拉深，先拉深大直徑后多次拉深小的。1.2 ly12材料的化學(xué)成分和機(jī)械性能1.2.1 材料的化學(xué)成分工件的材料為ly12，屬于硬鋁，強(qiáng)度，硬度和耐磨性較低，這類材料用于制造力學(xué)性能較底，抗腐性能較高的零件。1.2.2材料的機(jī)械性能ly12 主要機(jī)械性能如下：抗剪強(qiáng)度（兆帕） 105150mpa 抗拉強(qiáng)度b（兆帕） 150215mpa 屈服強(qiáng)度s（兆帕） 195mpa 延伸率（% ） 12% 2 拉深工序計(jì)算2.1 梯形筒形件的拉深工序計(jì)算原則2.1.1 階梯形件的拉深方法和原則階梯形件的拉深，可視為不同直徑的筒形拉深件的組合。因此，其毛坯變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)與變形特點(diǎn)與

13、筒形件拉深基本一樣。對(duì)于階梯形零件的拉深最為關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題是能否一次拉深出來(lái)。這決定于零件的相對(duì)厚度和直徑比。若階梯形件的相對(duì)厚度較大（01. 00dt），且階梯直徑之差和零件高度較小時(shí)，則可以一次拉深出來(lái)。一次拉深成功的條件，可以用下式粗略地作判斷： . cnnnnmdddhdhhh021.或式中：nhhh,.,21分別為每個(gè)階梯的高度（圖2.1 ）；dn為最小階梯部分直徑；h直徑為dn的圓筒形件拉深時(shí)可能得到的最大高度；cm極限拉深系數(shù)；0d階梯零件的坯料直徑。假如上式條件得不到保證，則需要多次拉深。當(dāng)相鄰的兩階梯部分的直徑比12312.,nndddddd均大于相應(yīng)圓筒形零件的極限拉深系數(shù)

14、時(shí)，則可以在每道拉深工序里形成一個(gè)臺(tái)階，即拉深次數(shù)等于階梯的個(gè)數(shù)。當(dāng)相鄰的兩階梯直徑的比值小于相應(yīng)圓筒形零件的極限拉深系數(shù)時(shí)，對(duì)于這種階梯形零件拉深，應(yīng)該采用帶法蘭邊零件的拉深方法。如果最小的階梯部分的直徑過(guò)小，也就時(shí)比值1nndd過(guò)小時(shí)，且最小階梯部分的高度nh又不大， 則最小階梯部分可用脹形方法得到。階梯形零件多次拉深的順序，一般是首先成形直徑大的1d，其次成形2d最后成形nd。圖 2.1 2.1.2 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）判斷能否一次拉成（ 4）不能一次拉成就判斷拉深次數(shù)（ 5）根據(jù)各工序確定必要的拉深工序（ 6）確定各工序的圓角半

15、徑 . 5 / 21 （ 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（ 9）畫(huà)出工序圖2.2 必要的工序計(jì)算2.2.1 修邊余量的確定為使計(jì)算盡可能準(zhǔn)確，各工序均按料厚中心線尺寸計(jì)算。在拉深過(guò)程中，常因材料的機(jī)械性能的方向性，模具間隙不均，板厚變化，摩擦阻力不等與定位不準(zhǔn)等影響，而使拉深件口部或凸緣周邊不齊，必須進(jìn)行修邊。故在計(jì)算毛坯尺寸時(shí)應(yīng)該加上修邊余量時(shí)的零件尺寸進(jìn)行展開(kāi)計(jì)算。根據(jù)工件的相對(duì)高度h/d=39.5/25.5=1.249 查表 5-4 取=2.5mm 2.2.2 毛坯尺寸計(jì)算板料在拉深過(guò)程中，材料沒(méi)有增減，只有發(fā)生屬性變化。在變形過(guò)程中，材料是以一定的規(guī)

16、律轉(zhuǎn)移的，所以毛坯的形狀必須符合金屬在變形時(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(duì)旋轉(zhuǎn)體來(lái)說(shuō)，毛坯的形狀無(wú)疑是一塊圓板，只要求計(jì)算它的直徑即可。拉深前后，拉深件與其毛坯的重量不變，體積不變，對(duì)于變薄拉深，材料厚度雖有變化，但其平均值與毛坯原始厚度非常接近，故其面積基本不變。計(jì)算過(guò)程如下：第部分a1=（ d-t ） (h-h)=3.14 (45-1)(40-24)=2200.562mm第部分a2= /42 r （d-t-2r ） 8r2=3.142 3.14 2(45-1-2 2)+8 4/4 =3.14(12.56 40+32)/4=419.5042m m第部分 . a3= /4）

17、（rtd 2/2-)2(2rd =1/4 3.14）（212/452-）（22/5.262=139.982m m第部分a4= /2r (d+2r)-4r= /2 1 (26.5+2)+4 1=146.782m m第部分a5= d(h-r)=3.14 26.5 (24-5)=1580.992mm第部分a6=r/2(d-2r)+4r+ /4）（rd 22=1/2 3.14 53.14 (26.5-2 5)+4 5+1/4 3.14）（105.262=777.432m m毛坯 z 展開(kāi)表面積：a總=a1+a2+a3+a4+a5+a6=41d2所以毛坯直徑：d=a482mm . 7 / 21 2.2.

18、3 判斷能否一次拉成根據(jù)毛坯相對(duì)厚度dt 100%=821 100% 1.22% 零件高度h和與最小直徑2d的比值 h/2d=40/26.5 1.51 查表得首次拉深允許的最大相對(duì)高度h/d=0.84 0.65 ，由于 h/2dh/d 所以不能一次拉成，需要經(jīng)過(guò)多次拉深才能成形。2.2.4 計(jì)算拉深次數(shù)與各次拉深直徑拉深次數(shù)決定于每次拉深時(shí)允許的極限變形程度。拉深系數(shù)m是衡量拉深變形程度的一個(gè)重要的工藝參數(shù)。拉深系數(shù)的數(shù)值小于1。而且m值越小，表示拉深變形程度越大，所需要的拉深次數(shù)越少。影響拉深系數(shù)的因素有：材料的力學(xué)性能、板料的相對(duì)厚度、拉深條件等，凡是能夠使筒壁傳力區(qū)的最大拉應(yīng)力減小，使危

19、險(xiǎn)斷面強(qiáng)度增加的因素，都有利于減小拉深系數(shù)。需要多次拉深時(shí)，其拉深次數(shù)可以按以下三種方法確定：1. 計(jì)算法； 2. 推算法 3. 查表法。這里采用查表法: 先判斷大筒形件大徑部分能否一次拉成，因?yàn)閐dm/11=45/82=0.55 毛坯的相對(duì)厚度dt100%=1.22% 查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例p114頁(yè)表 4-2 得：筒形件第一次極限拉深系數(shù)1m=0.50 0.53 ，因?yàn)?m1m ，所以直徑45mm 部分能一次拉成。 計(jì)算該次拉深的圓角半徑：拉深凹模的圓角半徑可按經(jīng)驗(yàn)公式：凹r=0.8tdd)(確定式中凹r凹模圓角半徑（mm ）；d毛坯直徑（mm ）；d凹模徑（mm ）；t 材料厚度（mm ）。

20、凹r=0.8tdd)(=0.81/4582）（4.87 mm 凸模圓角半徑凸r應(yīng)與工件的圓角半徑相等。綜上所述，可取：凹r=5mm凸r=5mm 2.2.5 計(jì)算該次拉深高度圖 2.2 由面積不變?cè)瓌t算列出下式： . mmrdrdrrdah25.52654)2()(222122總代入數(shù)據(jù)，5,4511rd算出1h33mm 2.2.6校核第一次拉深相對(duì)高度根據(jù)dt 100%=1.22% 查表知：65.084.011dh11dh=33/45=0.73 所以認(rèn)為是安全的2.2.7 計(jì)算小徑26.5mm處的拉深次數(shù)和拉深高度直徑 45mm 拉出直徑26.5mm的階梯，總拉深系數(shù)m=26.5/45=0.5

21、9 ，查表筒形件第二次拉深的極限拉深系數(shù) m2=0.750.760.59 ，所以直徑26.5mm部分不能一次拉成。取m2=0.75 ，122dmd0.754533mm 所以233/ ddm=26.5/33=0.80 m3=0.78 0.79 表 2.1 極限拉深系數(shù)實(shí)際拉深系數(shù)各次拉深直徑nnmmm2m=0.75 0.76 2m=0.75 33 +0.01 3m=0.78 0.79 3m=0.80 26.5 +0.01 有表中數(shù)據(jù)說(shuō)明，直徑26.5mm處拉深合理計(jì)算小徑26.5mm處的拉深高度：根據(jù)面積不變?cè)瓌t計(jì)算第二次拉深小徑得出高度：mmh2.132第四次拉深小徑處高度：mmh5.243

22、. 9 / 21 2.2.8 畫(huà)出拉深工序圖如下：圖 2.3 . 3 工序壓力計(jì)算和壓力機(jī)的選擇3.1 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(wèn)題。對(duì)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(kāi)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(duì)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(duì)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(duì)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

23、較大的剛度，以便或得較高的蟲(chóng)牙件尺寸精度。對(duì)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3.2 落料拉深工序壓力計(jì)算3.2.1 排樣，裁板這里毛坯直徑82 不算太小，考慮到操作方便，排樣采用單排。查沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)之四p67頁(yè)表 3-20 取其工件間數(shù)值：1a=0.8mm ，側(cè)面a =1.0mm 查沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)p68ly12為硬鋁則實(shí)際工件間數(shù)值為a,1=1.1 1a=0.88mm a,=1.1a

24、=1.1mm 條料寬度 b=d+2a=82+21.1=84.2mm 進(jìn)距 h=d+1a=82+0.8=82.8mm 板料規(guī)格擬采用1mm 850mm 1500mm 采用有答邊直排：裁板條數(shù)：bbn1850/84.2=10條 余 8mm 每條個(gè)數(shù)：188.8288.0150012haan個(gè)余 8.72mm 每板總個(gè)數(shù) :n總=1018=180 條材料利用率 :=abdn24總 100%=74.5% . 11 / 21 圖 3.1 3.2.2 計(jì)算落料拉深復(fù)合工序壓力經(jīng)查沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)p61 頁(yè)知，落料力按下式計(jì)算：dtp3. 1落料=1.33.1482112040.17(kn) 式中， d毛坯直徑

25、材料抗剪強(qiáng)度，本材料值為105150mpa ，取 120mpa t材料厚度1mm 拉深力按下式計(jì)算：bdtkp拉深=0.823.1446 1180=23095.96n 式中：1d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 195mpa k系數(shù)，由沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)p185 頁(yè) 表 5-5 查得 0.82 3.2.3 初選壓力機(jī)當(dāng)拉深行程過(guò)大，特別是采用落料拉深復(fù)合沖壓時(shí)，不能簡(jiǎn)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)的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(guò)早出現(xiàn)最大沖壓力而使壓力機(jī)超載

26、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的兩倍以上。對(duì)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：在深拉深時(shí)，最大拉深力ff）（總6. 05. 0壓力機(jī)公稱壓力；在淺拉深時(shí)，最大拉深力ff）（總8. 07. 0壓力機(jī)公稱壓力。式中 f總拉深力，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(kāi)式雙柱可頃壓力機(jī)j23-63 ，其主要參數(shù)查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例p364頁(yè)附錄表b3，如下表：表 3-1 . 公稱壓力（ kn ）63 滑塊行程（ mm ）35

27、行程次數(shù)（次/ 分鐘）170 最大閉合高度（mm ）150 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度（mm ）30 工作臺(tái)尺寸（mm mm ）200310 模柄尺寸（ mm mm ）直徑 30深度 50 電動(dòng)機(jī)功率（kw ）075 3.2.4 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(duì)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(guò)拉深功來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率，與電動(dòng)機(jī)的額定功率比較，若總n額定n，則所選壓力機(jī)合適。經(jīng)查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例p130頁(yè)知，拉深圓筒形件時(shí)的最大拉深力可按下式計(jì)算：maspkdtb=1.25 3.14 45 195=34442n 式中，b材料的抗拉強(qiáng)度（mpa ），其值取195 m

28、pa k修正因數(shù) d拉深件的直徑由表 4-1 知所需參數(shù)拉深功 a=310平均p=c3max10hp=0.773444233103=875.2j 式中， c 系數(shù) ,取 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=2131060kan =9 .07 .0600001702.8753 .15.12kw 式中， k不平衡系數(shù)k=1.21.4 ，取 1.3 a拉深功（焦）1壓力機(jī)效率0.60.8取為 0.7 2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) . 13 / 21 因?yàn)?n=5.12kw0.75kw（電動(dòng)機(jī)額定功率），亦即在拉深過(guò)程中會(huì)發(fā)生過(guò)載現(xiàn)象，所以認(rèn)為所

29、選壓力機(jī)是不合適的。故重選功率大的壓力機(jī)j23-40 ，其主要參數(shù)如下表：表 4-2 公稱壓力（ kn ）400 滑塊行程（ mm ）100 行程次數(shù)（次/ 分鐘）45 最大閉合高度（mm ）330 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度（mm ）65 工作臺(tái)尺寸（mm mm ）460700 模柄尺寸（ mm mm ）直徑 50深度 70 電動(dòng)機(jī)功率（kw ）5.5 該壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率：n=9.07.060000452.8753.1=1.36kwkw5.5即拉深過(guò)程中不會(huì)發(fā)生過(guò)載現(xiàn)象。同時(shí)，滑塊行程100mm 也大于拉深行程33mm的兩倍以上，故認(rèn)為是合適的。3.3 二次拉深工序壓力計(jì)算3.3.1 計(jì)算二次拉深工序壓

30、力拉深力由以下公式進(jìn)行計(jì)算：2kdtpb拉深=3.143211800.93=16820.4n 式中： d二次拉深工序直徑，根據(jù)料厚中心線計(jì)算; k2系數(shù)，查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例p130頁(yè)表得： k2=0.93 壓邊力的計(jì)算查沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)得qr2dd42n21-n）（凹?jí)哼卲=272 n p=16820.4+272=17092.4n . 3.3.2 初選壓力機(jī)按ff）（總6 .05 .0壓力機(jī)公稱壓力原則，初選開(kāi)式可頃壓力機(jī)j23-25 ，其主要參數(shù)如下：表 3-3 公稱壓力（ kn）250 滑塊行程（ mm ）65 行程次數(shù)（次/分鐘）105 最大閉合高度（mm ）270 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度（mm ）5

31、5 工作臺(tái)尺寸（mm mm ）370560 模柄尺寸（ mm mm ）直徑 40深度 60 電動(dòng)機(jī)功率（kw ）22 3.3.3 校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率拉深功： a=cph310=0.77 2626812.8310=259j 其壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率：n=2131060kan=9 .07.0600001052593.1=0.9kw2.2kw 而且壓力機(jī)的滑塊行程65mm為拉深工作行程12.8 的 2 倍以上，故認(rèn)為所選壓力機(jī)可以滿足拉深工作要求，是合適的。3.4 三次拉深工序壓力機(jī)計(jì)算3.4.1 計(jì)算三次拉深工序計(jì)算拉深力由下式進(jìn)行計(jì)算：bdtkp =0.83.1425.51180=12484.8

32、n 式中： d三次拉深工序直徑，根據(jù)料厚中心線計(jì)算 k3系數(shù)，查表為0.8 壓邊力為qr2dd42n21-n）（凹?jí)哼卲=75.8n p=12484.8+75.8=12560.6n . 15 / 21 3.4.2 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(zhǎng)，雖然拉深過(guò)程中壓力機(jī)的壓力沒(méi)有過(guò)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(shuō)，拉深工序的工作特點(diǎn)決定了他需要選擇，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(kāi)式雙柱可頃壓力機(jī)23-25 ，其主要參數(shù)見(jiàn)表4-3 ，現(xiàn)校核其壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率：拉深功 a=cph3

33、10=0.77 1006124.5310190j n=2131060kan=9 .07.0600001051903.1kw 0.69kw 由于 n=0.69kw5.5kw （電動(dòng)機(jī)的額定功率），而且壓力機(jī)的滑塊行程65mm大于壓力機(jī)的工作行程 24.5mm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。4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 落料拉深工序模具設(shè)計(jì)4.1.1落料拉深復(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\拉深件若采用復(fù)合模，落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚過(guò)薄，強(qiáng)度不足。本模具采用復(fù)合模。落料拉深采用典型結(jié)構(gòu)，即落料采用正裝式，拉深采用倒

34、裝式。模座下的緩沖器兼作頂件裝置，另設(shè)有剛性推件裝置。模具采用后側(cè)布置的導(dǎo)套導(dǎo)柱模架，可三個(gè)方向送料，裝模方便。條料送進(jìn)時(shí)，由帶導(dǎo)尺的固定卸料板導(dǎo)向，沖首件時(shí)以目測(cè)定位，待沖第二個(gè)工件時(shí)，則用擋料銷定位4.1.2 模具工作部分尺寸和公差計(jì)算 落料模：落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸的方法來(lái)保證合理間隙。由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) p377頁(yè)附表d1查得，拉深前的毛坯取未注公差尺寸的極限偏差：820870。查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)p29頁(yè) 表 3-7 知：025.0p035.0d查沖模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)p45頁(yè) 表 3-5 知：13. 0minz16.0maxzp+d=0.

35、025+0.035=0.060 zmax-zmin=0.16-0.13=0.030 p+dzmax-zmin采用凸模和凹模配合加工）（凹4/10)(xdd=（82-0.5 0.03 ）（4/10=81.985015.00d凸按凹模實(shí)際尺寸配合保證雙面間隙值為0.13 0.16mm . 拉深模：由于工件進(jìn)行多次拉深，所以首次拉深的半成品尺寸公差沒(méi)有嚴(yán)格限制，這時(shí)模具的尺寸只需取半成品的過(guò)度尺寸即可。凹模尺寸： dddd0=4507. 00凸模尺寸：0)2(ppzdd=（45-2.4 ）004. 0=42.6004. 0式中p凸模制造公差，查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)p158 頁(yè)表 5-15 取 0.04

36、 d凹模制造公差，查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)p158頁(yè)表 5-15 取 0.07 z凸，凹模的單邊間隙（mm ）， z=1.2t 4.1.3 模具其他零件的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算（ 1）落料凹模設(shè)計(jì)由于工件形狀簡(jiǎn)單，料厚為1mm ，所以采用刃壁無(wú)斜度的凹模結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是刃壁磨后刃口尺寸不變，但由于刃壁后端擴(kuò)大，所以凹模工作部分強(qiáng)度較差，適用于復(fù)合模和薄料沖裁模。其結(jié)構(gòu)如圖 5.1 所示，采用螺釘緊固銷釘定位的方法。凹模外形尺寸：凹模厚度 h=kb=0.22 82=18.04mm ，凹模壁厚hchc30.225 .1大凹模：小凹模：這里c=1.5h=1.5 18.04=27.06mm，考慮倒拉深高度33mm和卸

37、料板的布置與安全距離，修模長(zhǎng)度等，實(shí)際取凹模長(zhǎng)度h=78mm ，壁厚c=38mm ，故其實(shí)際外形尺寸d=160mm （查沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)）圖 4.1 （ 2）模架選擇由凹模外形尺寸mm160，選后側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套模架，由模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)p234 頁(yè)表 1-234 按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體的結(jié)構(gòu)尺寸：上模板： gb/t 2858.5 16016045 下模板： gb/t 2855.6 16016055 導(dǎo)柱： gb/t 2861.1 28180 導(dǎo)套： gb/t 2861.1 2811043 模具閉合高度：最大 235mm ，最小 190mm （ 3）凸凹模設(shè)計(jì) . 17 / 21 凡是復(fù)合模必定有一個(gè)凸凹模，凸凹模壓入固定板后，用螺釘緊固。側(cè)面打磨，以限定刃口尺寸，減少斷面合側(cè)面壓力。圓角半徑為5mm 。暫定凸凹模高度85mm 。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5.2 圖 4.2 （ 4）固定板固定板的作用是固定凸凹模等工作零件，形狀有矩形和圓形， 平面尺寸除保證固定工作零件外，還應(yīng)該考慮緊固螺釘和定位螺釘?shù)奈恢?，厚度一般取凹模厚度?.5 0.8 ，根據(jù)以上原則擬選用gb2858.5-81 圓形固定板，規(guī)格為12518。（ 5）拉深凸模設(shè)計(jì)采用等截面凸模，以?？诙ㄎ?，螺釘緊固在下模座上，通氣孔查表得：d=5mm ，其長(zhǎng)度考慮凸模進(jìn)入凹模深度，定位模高度，安全距離與凸模的修模量，取l=73mm 圖 4.3 （