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1、沖壓工藝與模具設計 課程設計報告 設計題目 寬凸緣圓筒件落料拉深復合模具設計 CYX 學生某某 學生學號 專業(yè)班級 學院名稱 機械與運載工程學院 指導教師 2016年9月9日 隨著中國工業(yè)不斷地開展，模具行業(yè)也顯得越來越重要。本文針對寬凸緣 圓筒零件的沖裁工藝性和拉深工藝性，分析比擬了成形過程的三種不同沖壓工藝 〔單工序、復合工序和連續(xù)工序〕。簡要分析了坯料形狀

2、、尺寸，排樣、裁板方 案，拉深次數(shù)，沖壓工序性質、數(shù)目和順序確實定。進展了工藝力、壓力中心、 模具工作局部尺寸與公差的計算，并設計出模具。還具體分析了模具的主要零部 件〔如凸凹模、卸料裝置、拉深凸模、墊板、凸模固定板等〕的設計與制造，凸 凹模間隙調整。列出了模具所需零件的詳細清單，并給出了合理的裝配圖和零件 圖。 關鍵詞：落料；拉深；復合模；凸緣圓筒件 目錄 1前言1 1.1 沖壓模具在制造業(yè)的地位1 1.2 拉深工藝概述1 2工件尺寸與分析3 1.3 工件材料分析3 1.4 結構和精度分析4 3工藝分析5 工序尺寸的計算5 模具類型的選擇10 排樣尺寸的計算11 4

3、落料拉深復合模整體方案設計14 整體工作原理概述14 各零件作用概述14 模具的形式15 判斷是否選用壓邊圈16 拉深模間隙16 定位與卸料裝置16 5零件具體設計17 5.1 落料凹模17 5.2 落料拉深凸凹模18 5.3 拉深凸模18 5.4 卸料板19 5.5 凸凹模固定板20 5.6 墊板的設計20 5.7 模架20 5.8 導柱導套21 沖裁力22 卸料力、推件力和頂件力22 壓邊力白計算23 拉深力的計算23 壓力機白選擇23 完畢語25 參考文獻26 1前言 1.1沖壓模具在制造業(yè)的地位 沖壓是使板料經(jīng)別離或成形而得到制件的加工

4、方法。比如沖裁就是利用沖模 使局部材料或工序件與另一局部材料、工〔序〕件或廢料別離的一種沖壓工序。 而拉深如此是利用拉深模具將沖裁好的平板坯料或工序件變成開口空心件的一 種成形沖壓工藝。沖壓利用沖壓模具對板料進展加工。 常溫下進展的板料沖壓加 工稱為冷沖壓。 目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工業(yè)方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質量。 一般壓力機加工，一臺普通的壓力機設備每分鐘可成形零件幾件到幾十件，高速 壓力機的生產(chǎn)率已達到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計，飛機、汽車、 拖拉機、電機、電器、儀表、等產(chǎn)品，有 60%左右的零件是用模具加工出來的； 而自行車、手表、洗衣機、電冰箱與電風扇

5、等輕工業(yè)產(chǎn)品，有90%左右的零件時 用模具加工出來的；至于日用五金、餐具等物品的大批量生產(chǎn)根本上完全靠模具 來進展。顯而易見，模具作為一種專用的工藝設備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重 要地位逐漸為人們所共識。 拉深如此是利用拉深模具將沖裁好的平板坯料或工序件變成開口空心件的 一種成形沖壓工藝。 拉深件幾何形狀可分為旋轉體件拉深、盒形件拉深和復雜形狀件拉深等三 類。其中，旋轉體拉深件又可分為無凸緣圓筒形件、 帶凸緣圓筒形件、半球形件、 錐形件、拋物線形件、階梯形件和復雜旋轉體拉深件等。用拉深工藝與翻邊、脹 形、擴口、縮口等其他沖壓成形工藝配合，還能制造形狀極為復雜的零件。因此 在汽車、飛機、拖

6、拉機、電器、儀表、電子等工業(yè)部門的生產(chǎn)過程中，以與人民 日常生活用品的生產(chǎn)中，拉深工藝占有相當重要的地位。 為實現(xiàn)拉深工藝所使用的具叫做拉深模。 與沖裁模比擬，拉深模結構相對較 簡單，工作局部有較大的圓角，外表質量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度， 拉深模的一般結構如圖1.1所示。 ?模柄 2-卜模彈 3-M模固定板 1.1 ■彈簧 5-壓邊圈 1.2 ?定位:板 ”凹模 8 -卜模明 9-卸料探釘 結構 L止凸根 2工件尺寸與分析 2.1 工件尺寸等根本信息 工件為一寬凸緣圓筒拉深件，其具體尺寸如圖2.1, 圖2.1寬凸緣圓筒件 拉深高度：19mm

7、； 筒形中徑：15mm； 凸緣直徑：41mm； 圓角半徑：2mm 材料厚度：1.0mm； 生產(chǎn)批量：大批量； 材料：10鋼； 未注公差：IT14。 2.2 工件材料分析 10鋼為優(yōu)質碳素結構鋼，具有良好的拉深成形性能。其強度、硬度低而塑 性較好，非常適合沖裁加工。 其抗剪強度r255 ~ 353MPA取33 0MPA 其抗拉強度 bb324 ~ 441MPA 取 bb 335MPA 另外產(chǎn)品對于厚度與外表質量沒有嚴格要求，所以盡量采用國家標準的板 材，其沖裁出的產(chǎn)品外表質量和厚度公差就可以保證。 2.3 結構和精度分析 零件為一有凸緣的圓筒形件，外形為直線和曲線結合

8、，結構相比照擬簡單， 底部圓角半徑為R2,滿足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此, 零件具有良好的結構工藝性。工件加工工序主要由落料工序、拉深工序組成。 零件精度為IT14,由于精度要求不高，普通拉深即可達到零件的精度要求。 在零件工藝性分析的根底上制定其工藝路線如下：零件的生產(chǎn)包括落料、、 拉深〔需計算確定拉深次數(shù)〕、翻邊切邊等工序，為了提高生產(chǎn)效率，可以考慮 工序的復合。 3工藝分析 工序尺寸的計算 〔1〕確定切邊余量6： 凸緣直徑df=41mm ； 中徑d=15 ; df〔大于，為寬凸緣筒形件。〕； 查《沖壓工藝與模具設計》〔魏春雷主編，以下簡稱《沖模

9、設計》〕表 5-6,取修邊余量； 如此加上切邊余量的凸緣直徑為 Df o 〔2〕計算毛坯直徑D: 由《沖模設計》表5-7中的公式計算得 D=1 ; =J(44,2^ +4X15X19-3.44X15X2) ?=54.7mm。 〔3〕判斷能否一次拉深: 拉深總系數(shù)m總； 毛坯相對厚度〔t/D〕X 100=〔1/54.7〕X 100 ； Df/d=44.2/15=2.95 ???查《沖模設計》表5-8取第一次拉深系數(shù) mi =0.31 ; : m 總 < m 1 ; 「?不能一次拉深成形，必須采用屢次拉深 〔4〕計算首次拉深尺寸： 設第一次多拉入材料5% ; 毛坯

10、直徑修正 D14((DfXL05)*4dh-3.44dr) = "(44,2 X L05『+ 4 父45 X 19 二 3,44 Xl5x2) =mm ； 查《沖模設計》表5-8取首次極限拉深次數(shù)系數(shù)為 m1 =0.51 ; 「?首次拉深直徑 d1=m 1 XD1=0.51 X 56.5 2 mm ; 如 此 首 次 拉 深 高 度 h1 = 等(小2 — 口/) + 0.43(%] + %]) + 等(q； rd1=:. f -, 1 =:. 一； rp1= r d1=4.2mm ； 代入數(shù)據(jù)得h1 = mm ； 〔5〕驗證m1是否選擇正確： 首次拉深相對高度h128.

11、8=0.5 ; D/d1=44.2/28.8 =1.53 ; 毛坯相對厚度〔t/D1〕X 100=〔1/〕X 100 = 1.77 ; 查《沖模設計》表5-9得hi/d 1=; 首次拉深相對高度在其X圍內，故mi選用合理。 〔6〕確定以后各次拉深系數(shù)與工序尺寸： 查表《沖模設計》表 5-10知 m2=0.73 ; d2=m 2di=0.73 x 28.8 弋 mm m3=0.75 ; d3=m 3d2=0.75 x 21.0 弋 15.8mm取為 15mm ; 該零件需三次拉深成形。 〔7〕確定第二三次拉深的凸凹模圓角半徑： 由經(jīng)驗公式 rdn=()r d(n-1),

12、取 rdn=r d(n-1); rp2=r d2 x rd1 x 4.2=2.73 ,取； rp3=r d3=2mm〔零件圓角半徑〕。 〔8〕計算拉伸高度： 設第二次多拉入材料3% ; 毛坯直徑修正 6一1'' = “(44N X 1.0^ 2 + 4 X 15 X 19 - 3.44 X 15 X 2) =55.8mm ; ???第二次拉深高度 h2=一 D 等(55 印— 44.2 工)+ 043(27 + 2.7) + 0 ymm ； 第三次拉深高度為工件最后成形高度，故 h3=19mm 〔9〕驗算拉伸高度： 設第三次多拉入材料1.5% ; 毛坯直徑修正 D

13、3=V?D/xl.O3) 2 + 4dh - 3.44dr) = ”(44.2 x 1.015)3 + 4x15x19-3-44 x 15 x 2) =55.2mm ; ???第三次拉深高度 h3=鄂七D『) + 043% + g) +黃儲-蠟) =1」 % 19.9mm ; 與工件最后成型高度19相近，符合 〔10〕畫出工序過程圖: 工序過程圖如所示 圖工序過程圖 本文只選擇工序1【落料拉深】進展模具設計，該道工序對應產(chǎn)出工件尺寸 如圖。其余工序不進展模具設計說明。 0442 R4.2 0288 圖工序1對應工件圖 模具類型的選擇 各類模具的優(yōu)

14、缺點如表3.1所示: 模具類型 結構特點 優(yōu)點： 單 1.結構簡單，制造容易，周期短，本錢低廉。 工 2.可利用廢料沖壓。 序 3.可沖制尺寸大、厚度大的零件。 缺點： 模 1.由于模具結構簡單，定位誤差大，因向零件精度低，沒有連續(xù) 生 模和復合模精度高。 產(chǎn) 2.簡單模多無導向裝置，安裝調整不方便，費時間。 3.工作不安全。 4.工序分散，在這3種型式的模具中，生產(chǎn)率最低。 5.壽命低，易磨損。只適用于精度要求不高、形狀簡單的小批量 生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制 優(yōu)點： 1.沖載時材料處于受壓狀態(tài)，零件外表平整。 復 —0.04)

15、mm,在這3種型式的模具中，其零件精度戢高。 合 3.模具結構緊湊，外廓尺寸小。 模 4.用復合模沖壓時對條料形狀與尺寸的限制/、嚴格，可用短料和 生 邊角余料來沖壓零件，材料利用率比連續(xù)模高。 5.適宜沖壓薄料、軟料和脆性材料。 缺點： 1 .模具零件多，結構復雜，裝配制造困難，本錢高。但形狀復雜 零零件具模具制造難度比連續(xù)模低。 2 .由于受到凸凹模最小壁厚的限制，對于一些內孔與外緣之間與 孔間距離較小的零件，不宜采用復合模。 3 .生產(chǎn)率比連續(xù)模低，工作沒有連續(xù)模安全，零件出件沒有連續(xù) 模方便。 優(yōu)點： 1 .在這3種型式的模具中生產(chǎn)率最高。 連 續(xù)

16、 模 生 產(chǎn) 2 .因工序不集中在一個工位上，可沖制形狀復雜的零件。模具的 強度、耐用度高。 3 .送料方便、可靠，便于實現(xiàn)單機自動化與機械化生產(chǎn)?？刹捎?少、無廢料排樣。 4 .工作安全，操作者可不必把手伸入危險區(qū)。 5 .零件、廢料均下漏，可采用高速壓力機生產(chǎn)。 缺點： 1 .由于屢次定位，零件精度要比復合模低。 2 .由于模具結構的需要，零件搭邊值較大，材料利用率比復合模 低。 3 .形狀復雜的零件，模具結構較復雜，制造難度大。 表3.1工藝方案 根據(jù)工序一工件的設計要求以與各方案的特點， 決定采用復合模具方案完成 落料拉深工序。 排樣尺寸的計算 〔1〕搭邊

17、值確實定: 查 《沖模設計》 表3-7 ,確定搭邊值。工序一所對應的毛胚直徑為mm, 當時，工件問ai=0.8 mm,側邊a=1mm。排樣圖。 圖3.3排樣圖 〔2〕送料步距： s=D+ai =56.5+0.8=57.3 mm。 式中： D一沖件寬度，即毛坯直徑； a一沖件之間的搭邊值。 〔3〕條料寬度： 采用無側壓裝置，所以查《沖模設計》表 3-9知Z=0.5 , A ; B0(D 2a Z)0(56.5 2 1 0.5)°。. 559°。. 5 mm〔后面 設計計算統(tǒng)一取58.5〕； 導料板間距離B0=B+Z=59 mm 。 材料總利用率公式為 總上1 1

18、00% LB 式中： n—板料〔帶料或條料〕上實際沖裁的零件數(shù)量； Ai 一零件的實際面積； L —板料〔帶料或條料〕長度； B—板料〔帶料或條料〕寬度； 零件采用單直排排樣方式，查得零件間的搭邊值為mm,零件與條料側邊之 間的搭邊值為1mm,假如模具采用無側壓裝置的導料板結構，如此條料上零件 的步距為，條料的寬度應為mm。 選用規(guī)格為mm< 600mrK 1000mm的板料，計算裁料方式如下。 裁成寬mm長1000mm勺條料，如此每X板料所出零件數(shù)為 6001000…八 170 58.557.3 一個步距內的材料利用率為 A/ 56.5 2 1 100% —4

19、100% 74.8%； Bs58. 5 57. 3 一 X板料上的材料總利用率為 巧 nA1 100% 心 LB 2 170 56.5 2 4 1000 600 100% 71.0%。 4落料拉深復合模整體方案設計 原理概述 凡屬模具，無論其結構形式如何，一般都是由固定和活動兩局部組成。 固定 局部是用壓鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機工作臺面上，稱作下模；活動局部一 股固定在壓力機的滑塊上，稱上模。上模隨著滑塊做上、下往復運動，從而進展 沖壓工作。 本次設計為落料拉深復合模，其工作過程大致如下： 〔1〕落料拉深凸凹模向下沖壓，此時先充當落料凸模的作用，外壁工作，

20、與落料凹模共同完成落料的工序，沖裁出圓形件。 〔2〕落料拉深凸凹模繼續(xù)向下壓，此時轉而充當拉深凹模的作用，內壁工 作，與拉深凸模共同完成拉深工序，將圓形件拉深成圓筒件。 〔3〕落料拉深凸凹模向上回程，制成的工件由頂料桿向上推出。 零件作用概述 一套模具根據(jù)其復雜程度不同，一般由數(shù)個、數(shù)十個甚至更多的零件組成。 但無論其復雜程度如何，或是哪種形式，根據(jù)模具零件的作用可以分成五種類型 的零件。 1 . 工作零件： 完成沖壓工作的零件，如凸模、凹模。本次設計模具為復合模，故還應 有凸凹模。 2 .定位零件： 這些零件的作用是保證送料時有良好的導向和控制送料的進距，如擋料 銷、定距側

21、刀、導正銷、定位板、導料板、側壓板等。 3 . 卸料、推件零件： 這些零件的作用是保證在沖壓工序完畢后將制件和廢料排除，以保證下 一次沖壓工序順利進展。如頂料桿、卸料板、打料桿、打料塊等。 4 . 導向零件： 這些零件的作用是保證上模與下模相對運動時有準確的導向，使凸模、 凹模間有均勻的間隙，提高沖壓件的質量。如導柱、導套等。 5 . 安裝、固定零件： 這些零件的作用是使上述四局部零件聯(lián)結成 整體〃，以保證各零件間的 相對位置，并使模具能安裝在壓力機上。如模柄、固定板、墊板、螺釘、 圓柱銷等。 對于試制或小批量生產(chǎn)的情況，為了縮短生產(chǎn)周期、節(jié)約本錢，可把模具簡 化成只有工作局部零

22、件如凸模、凹模、和幾個固定局部零件即可；而對于大批量 生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，除做成包括上述零件的沖壓模具外，甚至還附加自動送、 退料裝置等。 本次設計模具為復合模，結構較復雜，上述五局部零件均應具備，但不設計 自動送退料裝置。 詳情請見裝配圖附件。 模具的形式 復合模又可分為正裝式和倒裝式。 正裝式特點：沖出的工件外表比擬平直，有利于后續(xù)加工。 倒裝式特點：操作方便，應用很廣，但工件外表平直度較差，凸凹模承受的 X力較大，因此凸凹模的壁厚應嚴格控制，以免強度不足。 經(jīng)分析，此工件假如采用正裝式復合模，結構較為復雜，操作較為困難。另 外，此工件無較高的平直度要求，工件精度要求也較低

23、，所以從操作方便、模具 制造簡單等方面考慮，決定采用倒裝式復合模。 判斷是否選用壓邊圈 在生產(chǎn)中，為防止圓筒形件拉深過程中起皺，通常在拉深模上設置壓邊裝置， 并采用適當?shù)膲哼吜Α? 因為毛坯相對厚度為〔t/D1〕X 100=〔1/56.5〕X100?1.77。 查《沖模設計》 表5-11知毛坯相對厚度處于1.5~2.0時，壓邊圈可用可不 用，不過，為了更好地防止拉伸過程中起皺，還是選用壓邊圈。 拉深模間隙 拉深模間隙的大小對拉深力、拉深件的質量、拉深模的壽命都有影響。間隙 小時得到的零件側壁平直而光滑、質量較好、精度較高。但是過小的話會使校直 與變形的阻力增加，與模具外表的磨損嚴重，

24、還會出現(xiàn)零件變薄甚至拉裂的現(xiàn)象。 因此應根據(jù)板料厚度、拉深次數(shù)、零件形狀等合理確定拉深間隙。 因為有壓邊圈，所以查《沖模設計》表5-16,可知拉深凸模和拉深凹模之 問的單邊間隙Z=1.2t=1.2mm。 定位與卸料裝置 該套落料拉深復合模具采用兼有導料槽的卸料板進展橫向定位，縱向定位采 用固定式擋料銷，安裝在凹模上，結構簡單，安裝方便，工作可靠。 卸料裝置采用鋼性卸料板。此卸料板兼有導料槽，即卸料板與導料板為一個 整體。 5零件具體設計 5.1 落料凹模 〔1〕刃口尺寸： 毛坯尺寸 ①等級為IT14, U0.74, x取0.5。采用基軸制，上偏差為 0,故 ?56. 5

25、口 ￡,74 O mm ； 加=0.020mm ,決=0.030mm ; 校核：0.020+0.030>0.04 〔不滿足間隙公差條件〕； 縮小8T,生，提高制造精度； 濟=0.4 x〔Zmax-Zmin〕=0.016mm ; M=0.6 x〔Zmax-Zmin〕=0.024mm ； 17 / 31 所以落料凹模刃口尺寸為 Da= fDnKJx-xxA) =^A= (565 -0,5 x 0.74)+。產(chǎn)，=田,13 +喂' mm。 〔2〕刃口高度和壁厚： 落料凹模刃口高度：薄料取5-7個料厚左右既可，料厚為1mm,故刃口高 度取6mm。 落料凹模壁厚：c=2H=34

26、mm 。 34X2,故設計其外形尺寸為小124mm。 〔3〕結構說明： 落料凹模通過四個M5的內六角沉頭螺釘與卸料板固定。 底部有四個M8的 螺紋孔，用以與下模座固定，安裝時由兩個小6的銷孔實現(xiàn)定位。上外表有一個 深度為10mm,直徑為6mm的擋料銷孔用以安裝擋料銷，在模具工作時，實現(xiàn) 板料的縱向定位。 5.2 落料拉深凸凹模 〔1〕充當落料凸模作用的刃口尺寸： 由上文可知 濟=0.4 x〔Zmax-Zmin〕=0.016mm ； 故充當落料凸模作用的刃口尺寸為 Dt= ^T=(56.13-0.100)：4I6=56. OS mm 〔2〕充當拉深凹模作用的尺寸:

27、Dd= 8心 - 0,75 a 用=(2魄-075X S52)咿= 28.4啃 圓角半徑rd1=4.2mm 。 5.3 拉深凸模 〔1〕拉深凸模尺寸: Dp=(DmHX - 0,75區(qū)一22式=(空8 -0,75 X 0.52 — 2 X1.2)蹌垂 煙 圓角 rpi=4.2mm 。 〔2〕結構說明： 拉深凸模上的通孔道為排氣孔，用以防止在拉深過程中凸模與零件之間 形成密閉空間。如果氣體被封閉在凸模與零件之間， 會產(chǎn)生一定的氣壓，影響零 件的成形和脫模。 5.4 卸料板 〔1〕尺寸設計 卸料板的尺寸要和凹模的一致，所以我們計算出落料凹模的外形，也就確定 了卸料板的外形，卸

28、料板的厚度我們設計為 8mm,其中導料槽的深度占5mm。 根據(jù)落料凹模的尺寸，從而可以確定卸料板的尺寸 124mmx 8mm。 〔2〕卸料板材料的選擇 卸料板主要的功能是卸料，同時還有對凸模保護的作用，所以強度和硬度都 有具有較高的要求，所以我們一般情況下都選擇 45號鋼。45鋼是常用的優(yōu)質碳 素結構鋼，經(jīng)過調質處理后，具有良好的綜合力學性能，即具有較高的強度、硬 度，又具有較好的塑性、韌性。 〔3〕卸料板整體精度確實定 外輪廓精度要求不高，所以使用IT14級，外表粗糙度Ra。 內輪廓精度的要求要高于外輪廓，因此使用IT11級，外表粗糙度為Ra。 上下外表要經(jīng)常承受碰撞沖擊，精度要

29、求較高。因此使用 IT11級，外表粗 糙度為Ra。 螺釘孔和銷，導向槽具有定位功能，所以精度要求高，使用 IT7級，外表粗 糙度Ra3.20 5.5 凸凹模固定板 凸凹模固定板的作用主要是固定落料拉深凸凹模，保證具有足夠的強度，使 落料拉深凸凹模與落料凹模、上模座、墊板更好的定位。落料拉深凸凹模與凸凹 模固定板的配合按H7/m6 如此凸凹模固定板的高度 Hb〕 H§料凹模 。 =〔0.6 ?0.8〕X25 =15 ?20mm H落料凹模為落料凹模工作局部的高度，大約為25mm。 根據(jù)模具需要選擇凸凹模固定板厚度15.5 mm。 5.6 墊板的設計 墊板外形尺寸參考落料凹

30、模的尺寸，選擇墊板厚度為mm。故墊板尺寸為124 mmx 。 5.7 模架 假如采用中間導柱模架，如此導柱對稱分布，受力平衡，滑動平穩(wěn)，拔模方 便，但只能一個方向送料。假如采用對焦導柱模架，如此受力平衡，滑動平穩(wěn)， 可縱向或橫向送料。 由于本例只需一個方向送料，故采用中間導柱模架即可。 標準模架的選用： 標準模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸。 凹模高度H=52mm ,凹模的外徑D=124mm。 根據(jù)以上選擇模架規(guī)格為: 滑動導向上模座 中間導柱圓形125X； 滑動導向下模座 中間導柱圓形125X。 5.8 導柱導套 針對本次加工的產(chǎn)品的精度要求不高，采用滑動式導柱導套極限導

31、向即可。 而且模具在壓力機上的安裝比擬簡單，操作又方便，還可降低本錢。 如用導板導向，如此在模具上安裝不便而且阻擋操作者視線，所以不采用; 假如用滾珠式導柱導套進展導向，雖然導向精度高、壽命長，但結構比擬復雜, 所以也不米用。 根據(jù)上下模座對導柱導套進展選型，選型如下： 導柱選型：滑動導向導柱 A 22X150 GB/; 滑動導向導柱 A 25X150 GB/0 導套選型：滑動導向導套 A 22X80X28 GB/; 滑動導向導柱 A 25X 80X28 GB/0 6落料拉深沖壓力的計算 6 .1沖裁力 計算沖裁力一般按如下公式計算： F=kx tX L x t ; 式中

32、： F為沖裁力，亦稱落料力； k 一般取1.3; t■為材料的抗剪強度，取i=330Mpa； t為料厚，為1mm； L為材料輪廓長度，即沖裁剪圓周長。 X330X $ X 1 = 76147.5 N 。 K 頂=0.06 。 7 .2卸料力、推件力和頂件力 查 《沖模設計》表3-15,取K卸二，K推, 因為所設計落料凹模為直刃口， 直刃口局部的高度h=6mm ,故口=卜上=6/1=6 F卸二K卸N F推=nK推= F頂=K頂= 8 .3壓邊力的計算 10號鋼屬于軟鋼，查《沖模設計》表5-12取單位壓邊力為2Mpa。 「?壓邊力大小為 Q=. =1:1 =

33、2840.6 N 9 .4拉深力的計算 10號鋼的抗拉強度6b=335 Mpa,根據(jù)《沖模設計》表 5-13取修正系數(shù)ki 取1。 根據(jù)首次拉深力的計算公式計算得 P=Tt XdX t 淤Xk=Tt X 28.8 X 1 X 33530310.1 N 其中： d1一拉深后直徑； t 一板料厚度； 10 5壓力機的選擇 對于中小型沖裁件，彎曲件或拉深件的生產(chǎn)，主要應采用開式機械壓力機。 雖然開式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形會破壞沖裁模的間隙分 布，降低模具的壽命或沖裁件的外表質量。不過，開式機械壓力機操作條件的極 為方便，容易安裝機械化附屬裝置。這使它成為目前中、

34、小型沖壓設備的主要形 對于大中型沖壓件的生產(chǎn)，如此多采用閉式結構形式的機械壓力機。 液壓機常用于在小批量生產(chǎn)當中， 尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。 液壓機沒 有固定的行程，不會因為板料厚度變化而超載。在需要很大的施力行程時，液壓 機與機械壓力機相比具有明顯的優(yōu)點。但是，液壓機的速度小，生產(chǎn)效率低。而 且，由于某些操作因素的影響，零件的尺寸精度不太穩(wěn)定。 摩擦壓力機具有結構簡單、造價低廉、不易發(fā)生超負荷損壞等特點，所以在 小批量生產(chǎn)中常用來完成彎曲、成形等沖壓工作。但是，摩擦壓力機的行程次數(shù) 較少，生產(chǎn)率低，而且操作也不太方便。 綜合以上因素，由于本文所加工工件為中小型沖裁拉深件， 對外表

35、質量的要 求不是很高，板料較薄，應當選用開式壓力機比擬適宜。 壓力機公稱壓力P0應大于總的工藝力，總工藝力為拉深力與壓邊力的和 即 PmP+Q=30310.1+2840.6=33150.7 N。 一般來說，對于淺拉伸，有 Po>〔1.〕P總；對于深拉伸，有Po>] P總 所以選取P0P總60 KN。 按照公稱壓力的大小，按照下選用設備。初選壓力機設備型號為J23—25。 該壓力機其余技術參數(shù)亦見下表： 型號 J23-25 J23-35 J23 40 J2363 公稱壓力/KN 250 350 400 630 滑塊行程/mm 65 100 100 130

36、 最大閉合高度/mm 270 290 330 360 閉合圖度調節(jié)/mm 55 60 65 80 滑塊中心線至床身 距離/mm 200 200 250 260 工作臺板厚度/mm 50 55 65 80 模柄孔尺寸/mm 直徑 40 40 50 50 深度 60 60 70 80 表6.1開式壓力機規(guī)格與參數(shù) 完畢語 通過對帶凸緣圓筒件的相關工序計算和具體模具的設計、計算，我對落料拉 深復合模的設計流程有了更深的了解，包括零件的工藝分析、工藝方案確實定、 模具結構的形式的選擇、必要的工藝計算、主要的零件設計、總裝配圖與零

37、件圖 的繪制。在設計的過程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點也馬虎不得的，只要一個數(shù)據(jù) 有誤，就得全部的改動，使設計難度大大的增加。幾番修改之后，才算完成了初 步設計。本文中也許仍然存在一些小批漏，望讀者見諒。 在這次設計中，我感覺要完成設計不僅要有扎實的專業(yè)的知識， 還要有過硬 的計算機的根底保障，方才能很好的完成這次設計。所以我們今后的學習中不僅 要學習好應該所學的，還要盡可能多的去擴展我們的其他方面的領域，只有這樣 我們才能做得過更好。除了復合模之外，在查閱資料的過程中對連續(xù)模和單工序 模也有了簡單的了解。越是了解得多越發(fā)現(xiàn)沖壓和模具這門課的博大精深，產(chǎn)生 越來越濃厚的興趣。在設計過程中遇到許多疑問，比如導料銷、卸料板、導料板 的設計等等，這方面的資料相對于模架等零件較為稀少， 感謝教師的幫助，才得 以完成了這幾局部的設計 參考文獻 ［1］魏春雷主編.沖壓工藝與模具設計（第二版）［M］理工大學.2008 ［2］謝建，杜東福編.沖壓工藝與模具設計技術問答［M］ .某某：某某科學技術.2005. ［3］楊沿平主編.機械精度設計與檢測技術根底（第2版）［M］.：機械工業(yè).2012. ［4］朱冬梅，何建英，胥北瀾主編.畫法幾何與機械制圖（第六版）［M］高等教育.2008.