[精品论文]直筒形拉伸件冲压模具设计《资源专区》

1、课件之家精心整理资料-欢迎你的欣赏目录目录1摘 要2abstract3前 言41.绪 论51.2.1冲压模相关介绍51.2.2冲模在现代工业生产中的地位61.2.3我国冲压模具市场情况61.2.4 冲压模具水平状况71.2.5我国冲模今后发展趋势91.3总结92.工艺分析112.1 零件的工艺性分析112.2 工艺方案的确定123.拉深落料级进模具设计133.1 落料拉伸工艺分析133.2 工艺计算133.3凸模和凹模的间隙183.4 凸模，凹模的尺寸及公差193.5 凸模、凹模圆角半径203.6拉深落料模具结构设计213.7冲压力计算及压力机的选择264.冲孔模设计29结 束 语30参 考

2、文 献31致 谢32摘 要冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经过机械加工便可使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切割加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。 关键词：冲压模具 冲压工艺 模具设计abstract blunt press to produce

3、 to be processed process by molding tool and equipments completion, so it of rate of production gao, and because of operation simple, also easy to realization mechanization and automation. blunt press the size accuracy of product is promise by the molding tool of, so quality stable, generally doing

4、not need to through machine process again then can use. blunt press to process generally dont need to heat semi-finished product, also be unlike to incise to process to so and in great quantities slice to pare material, so it not only economizes on energy, but also economize material.blunt press the

5、 surface quality of product better, the original material of usage is a metallurgy factory mass production of the ya system plank anticipate or take to anticipate and the material surface is free from breakage in bluntly ran over the distance. therefore, it ising blunt to press a craft be a kind of

6、product quality better and the cost lowly process a craft.use the product that it produce generally still has the weight light and rigid and good characteristics.keywords: stamping die; stamping process ；mould design.前 言改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，

7、除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维cad，并陆续开始使用ug、pro/engineer、i-deas、euclid-is等国际通用软件，个别厂家还引进了moldflow、c-flow、d

8、ynaform、optris和magmasoft等cae软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具cad/cae/cam技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。1.绪 论1.2.1冲压模相关介绍 冷冲压:是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。 冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形

9、和立体压制。 冲压模具:在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。 冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。 复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复杂，制造困难。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产

10、品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 1.2.2冲模在现代工业生产中的地位 在现代工业生产中，冲模约占模具工业的50%，在国民经济各个部门，特别是汽车、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得到极其广泛的应用。据统计，利用冲模制造的零件，在飞机、汽车、电机电器、仪器仪表等机电产品中占60%70%，在电视机、录音机、计算机等电子产品中占80%以上，在自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电风扇等轻工产品中占85%以上。在各种类型的汽车中，平均一个车型需要冲压模具2000套，其中大中型覆盖件模具300套。1.2.3我国冲压模具

11、市场情况 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。 据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产出约为220亿元，其中出口0.75亿美元,约合6.2亿元. 根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具5.61亿美联社元,约合46.6亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国内市场需求为260.4亿元,总

12、供应约为213.8亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到1.46亿美元,比2004年增长94.7%就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切

13、的统计资料，因此未能计入上述数字之中。 我国冲模工业不能满足国内经济需要的原因主要有：1.专业化和标准化程度低。2.模具品种少，效率低，经济效益也差。3.制造周期长，模具精度不高，制造技术较落后。4.模具寿命短，新材料使用量不到10%。4. 力量分散，管理落后。但改革开放以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，尤其是国民经济的高速发展，大大地提高了模具的商品化程度，推动了模具技术和模具工业的迅速发展，在cad/cam/cae的运用、加工工艺手段、冲压件质量及模具性能方面，均已达到或接近国际水平。1.2.4 冲压模具水平状况 近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲

14、压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 1. 模具cad/cam技术状况 我国模具cad/cam技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模cad/cam系统是我国第一个自行开发的模具cad/cam系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模cad/cam系统是我国自行开发的第一个冲裁模cad/cam系统。上海交通大学开发的冷冲

15、模cad/cam系统也于同年完成。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用cad/cam技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为cims应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具cad/capp/cam集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和cad/cam软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟cae软件并开始用于生产。 21世纪开始cad/cam技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了cad/cam技术。其中部分骨干重点企业还具备各c

16、ae能力。 模具cad/cam技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量cad/cam系统。如美国eds的ug，美国parametric technology公司 pro/engineer，美国cv公司的cadss，英国delcam公司的doct5，日本hzs公司的crade及space-e, 以色列公司的cimatron 还引进了autocad catia 等软件及法国marta-daravision公司用于汽车及覆盖件模具的euclid-

17、is等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了cad/cam技术/dl图的设计和模具结构图的设计均已实现二维cad，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型cae软件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型（rp）传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维cad模型作为制模依据的快速模具

18、制造，它标志着rpm应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2. 模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在

19、设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越

20、来越多。nc、dnc技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（td处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。1.2.5我国冲模今后发展趋势根据我国冲模技术的发展现状及存在的问题，今后应朝着如下几个方面发展：1.开发、发展精密、复杂、大型、长寿命模具。2.加速模具标准化和商品化，以提高模具质量，缩短模具制造周期。3.大力开发

21、和推广应用模具cad/cam技术，提高模具制造过程的自动化程度。4.积极开发模具新品种、新工艺、新技术和新材料。5.发展模具加工成套设备，以满足高速发展的模具工业需要。 1.3总结 冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工工业中占有重要的地位。近年来，冲压成型工艺有了很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的成形精度日趋精确，生产率有了极大的提高，正把冲压加工提高到高品质、新的发展水平。由于引入了计算机辅助工程（cae）冲压成形已从原来对应力应变进行有限元分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压

22、过程的优化分析设计。计算机在模具领域，包括设计、制造、管理等领域发挥着越来越重要的作用。 2.工艺分析2.1 零件的工艺性分析设计工件如图2.1所示： 图2.1 零件图 技术要求：1. 本产品为直筒形拉伸件，材料为08冷轧钢板，厚度为1mm。2. 生产纲领：3万件/年。工件尺寸按未注公差要求。3. 未注圆角为r2。冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，

23、形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。由于该件外形简单，形状规则，适于冲压加工。 2.2 工艺方案的确定确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。有如下几种可行方案：（1） 落料-拉深-台阶拉深-冲孔（2） 落料拉深二次拉伸-冲孔（3） 落料拉深二次拉深-冲孔（4） 拉深-二次拉深-冲孔-落料该零件属于大批量生产，工艺性较好，所选材料08al具有很好的冲压性能。方案（1）采用落料阶梯拉伸复合模，再进行冲孔，制

24、件成型只需要2道工序，占用设备少，操作方便，但一次成型对设备要求很高，很难达到制件尺寸精度，而且生产中会出现较多问题，影响生产效率；方案（2）采用落料加浅拉伸的复合模，再采用单工序模拉深，然后冲孔，对设备要求较低。方案（3）采用单工序模具，占用设备人员多，需要开发多套模具，成本较高，但适用于大批量生产，操作简单，模具也简单，易于维护。方案（4）采用级进模，只需1套模具，要求精度比较高，但成本较低，操作较复杂。综合以上分析，比较利弊，由于拉深深度较大，而且产品20万件/年，属于大批量生产，所以选择方案（3）,先设计一套拉深落料级进模，再设计一套冲孔模具，使用2套模具完成设计。3.拉深落料级进模具

25、设计3.1 落料拉伸工艺分析落料后拉伸可看做是带凸缘的筒形件拉伸。 在不变薄的拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均直径与毛坯原始厚度十分接近。因此毛坯展开尺寸可根据毛坯面积等于拉深件面积的原则来确定。由于材料的各项异性以及拉深时金属流动条件的差异，为了保证零件的尺寸，必须留出修边余量，在计算毛坯尺寸时，必须计入修边余量，修边余量的数值可查表。表 4 4 带凸缘圆筒形拉深件的修边余量 （单位：mm）3.2 工艺计算拉深件毛坯尺寸计算的原则：（1）面积相等原则由于拉深前和拉深后材料的体积不变，对于不变薄拉深，假设材料厚度拉深前后不变，拉深毛坯的尺寸按“拉深前毛坯表面积等于拉深后零件的表面积”的原则来

26、确定(毛坯尺寸确定还可按等体积，等重量原则)。（2）形状相似原则拉深毛坯的形状一般与拉深件的横截面形状相似。即零件的横截面是圆形、椭圆形时，其拉深前毛坯展开形状也基本上是圆形或椭圆形。对于异形件拉深，其毛坯的周边轮廓必须采用光滑曲线连接，应无急剧的转折和尖角。拉深件毛坯形状的确定和尺寸计算是否正确，不仅直接影响生产过程，而且对冲压件生产有很大的经济意义，因为在冲压零件的总成本中，材料费用一般占到60 %以上。1）查冲压手册表4-4选取修边余量2）按公式计算毛坯直径d = =135.3计算得d=135.3mm.取d=136mm.所示为带凸缘圆筒形件及其坯料。通常，当dt/d=1.11.4时，称为

27、窄凸缘圆筒形件；当dt/d1.4时，称为宽凸缘圆筒形件。图3.2 带凸缘圆筒形件及其坯料本次设计dt/d=72/58=1.241.4,所以为窄凸缘圆筒形件.带凸缘圆筒形件的拉深看上去很简单，好象是拉深无凸缘圆筒形件的中间状态。但当其各部分尺寸关系不同时，拉深中要解决的问题是不同的，拉深方法也不相同。当拉深件凸缘为非圆形时，在拉深过程中仍需拉出圆形的凸缘，最后再用切边或其他冲压加工方法完成工件所需的形状。(1)拉深方法 窄凸缘圆筒形件的拉深 窄凸缘圆筒形件是凸缘宽度很小的拉深件，这类零件需多次拉深时，由于凸缘很窄，可先按无凸缘圆筒形件进行拉深，再在最后一次工序用整形的方法压成所要求的窄凸缘形状。

28、为了使凸缘容易成形，在拉深的最后两道工序可采用锥形凹模和锥形压料圈进行拉深，留出锥形凸缘，这样整形时可减小凸缘区切向的拉深变形，对防止外缘开裂有利。例如图5-18所示的窄凸缘圆筒形件，共需三次拉深成形，第一次拉成无凸缘圆筒形工序件，在后两次拉深时留出锥形凸缘，最后整形达到要求。(2)拉深特点与无凸缘圆筒形件相比，带凸缘圆筒形件的拉深变形具有如下特点： 带凸缘圆筒形件不能用拉深系数来反映材料实际的变形程度大小，而必须将拉深高度考虑进去。因为，对于同一坯料直径d和筒形部分直径d，可有不同凸缘直径dt和高度h对应，尽管拉深系数相同(m=d/d)，若拉深高度h不同，其变形程度也不同。生产实际中，通常用

29、相对拉深高度h/d来反映其变形程度。 宽凸缘圆筒形件需多次拉深时，第一次拉深必须将凸缘尺寸拉到位，以后各次拉深中，凸缘的尺寸应保持不变。这就要求正确地计算拉深高度和严格地控制凸模进入凹模的深度。考虑到在普通压力机上严格控制凸模进入凹模的深度比较困难，生产实践中通常有意把第一次拉入凹模的材料比最后一次拉入凹模所需的材料增加3%5%（按面积计算），这些多拉入的材料在以后各次拉深中，再逐次挤入凸缘部分，使凸缘变厚。工序间这些材料的重新分配，保证了所要求的凸缘直径，并使已成形的凸缘不再参与变形，从而避免筒壁拉裂的危险。这一方法对于料厚小于0.5mm的拉深件效果更为显著。(3)带凸缘圆筒形件的拉深变形程

30、度带凸缘筒件的拉深系数为： mt=d/d （5-6）式中 mt带凸缘圆筒形件拉深系数；d拉深件筒形部分的直径；d坯料直径。3）4） dt/d=72/58=1.245） h/d=65/58=1.126） mt=d/d=58/136=0.43查表4-20得，首次拉伸最大高度比0.56-0.72，而工件高度比为，故工件一次拉不出来。 圆筒形件的拉深系数和拉深次数 所谓拉深系数即每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯(或半成品)直径的比值(图4-48)以m表示它是衡量拉深变形程度的指标。它的倒数称拉深程度也称拉深比。表示为:第一次批深系数 第二次拉淋系数 第n次拉深系数 （ m 1）带凸圆筒形件多次拉深

31、时，第一次拉深的最小拉深系数列表于4-21。表 421 带凸圆筒形件第一次拉深时的拉深系数m1 查表4-21得m1=0.51,选取实际拉深系数稍大于极限拉深系数者，故暂定第一次拉深直径62mm，再确定以后各次拉深直径。 拉深系数愈小每次拉深工序毛坯的变形程度愈大，所需要的扎深工序也愈少。拉深系数是拉深工艺计算中的主要工艺参数之一。通常用它来决定拉深的顺序和次数。4）选择拉伸系数采用查表法:表4-22 圆筒形件用压边圈拉深时的拉深系数 查表4-21 查得m2 = 0.76-0.78, d2=620.78=48取d2=56mm 5）合理选择各次拉伸的圆角半径 根据关系: 取各次（即半成品的底部圆角

32、半径）分别为： =3mm, =2mm排样图如图3.2所示：图3.2落料拉伸排样图3.3凸模和凹模的间隙拉深模间隙是指单面间隙，间隙的大小对拉深力，拉深件的质量，拉深模的寿命都有影响，若c值大小，凸缘区变厚的材料通过间隙时，校正和变形的阻力增加，与模具表面间的摩擦，磨损严重，使拉深力增加，需件变薄严重，甚至拉破，模具寿命降低。间隙小时得到的零件侧壁平直而光滑，质量较好，精度较高。间隙过大时，对毛坯的校直和挤压作用减小，拉深力降低，模具的寿命提高，但零件的质量变差，冲出的零件侧壁不直。因此拉深模的间隙值也应合适，确定c时要考虑压边状况，拉深次数和工件精度高。其原则是：即要考虑材料本身的公差，又要考

33、虑板料的增厚现象，间隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用压边圈时，考虑到起皱的可能性取间隙值为：c=（11.1）tmax有压边圈时，间隙数值也可按表4.6.3取值（冲压工艺与模具设计），此工件的拉深间隙可取，c=1.1mm落料冲裁间隙取c=0.053.4 凸模，凹模的尺寸及公差工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差决定，因此除最后一道拉深模的尺寸公差需要考虑外，首次及中间各道次的模具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差没有必要做严格限制。这是模具的尺寸只取等于毛坯的过渡尺寸即可。此工件内形尺寸公差有要求，故以凸模为基准，先定凸模尺寸考虑到凸模基本不磨损，以及工件的回弹情况，凸模开始尺寸不要取得过

34、大。落料尺寸205，凹模尺寸 206.2，凸模尺寸202.8落料凸模刃口尺寸 落料凸模磨损后增大的尺寸，按式（2-36）进行计算： 即 =（+-） （2-36）=（-+-）公差为it14级时磨损补偿系数=0.5。按板料厚度0.8mm，查表2.3知，=0.120mm。则按上式计算落料凸模的刃口尺寸分别为：136=（136-0.50.47+0.47/4-0.120）=135.77落料凸模磨损后减小的尺寸，按式（2-37）进行计算： 即 =（-+） （2-37） =（+-+）凸、凹模间隙查表2.3，知=0.5mm，=2mm；则，=+=0.5+2=2.5mm （2-38）此拉深模中的凹模按照落料凸模的

35、实际尺寸进行配做，双边最小间隙为0.5mm，最大间隙不得超过2.5mm。查手册，由制件外形尺寸可得，制造公差为=0.14mm; 精度it14级，x=1。 凸模p=0.016mm,凹模d=0.024mm 凹模： dd=(d-x)+d =（122-1*0.14)+0.024 =121.86+0.024 mm第一次拉深时，拉深件的外径尺寸为mm。由式 以上各式中，冲头制造偏差及按公差it8选取，其值都为0.072，间隙c可查表取值。有 故第一次拉深时拉深凸、凹模尺寸为、。3.5 凸模、凹模圆角半径拉深时，材料在经过凹模圆角时不仅因为发生弯曲变形需要克服弯曲阻力，还要克服因相对流动引起的磨檫阻力，所以

36、rd大小对拉伸工件的影响非常大。主要有以下影响：1）拉伸力的大小；2）拉伸件的质量；3）拉伸模的寿命。rd小时材料对凹模的压力增加，磨檫力增大，磨损加剧，使磨具的寿命降低。所以rd的值即不能太大，也不能太小。在生产上一般应尽量避免采用过小圆角半径，在保证工件质量的前提下尽量取大值，以满足模具寿命要求。通常可按经验公式计算：rd=式中d为毛坯直径或上道工序拉深件直径；d为本道拉深后的直径rd应大于或等于2t，若其值小于2t，一般很难拉出，只能靠拉深后整形得到所需零件，故可取rd=1.0mm凸模圆角半径对拉深工序的影响没有凹模圆角半径大，但其值也必须合格，一般首次拉深时凸模圆角半径为rp=（0.7

37、1.0）rd这里取rp =1.0rd=1.0mm3.6拉伸落料模具结构设计 （1）凹模洞的类形常用凹模洞口的类形如图6所示： 图 6其中图a、b、c为直筒式刃的凹模，其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变，广泛用于冲裁公差要求较小，形状复杂的精密制件。但因废料（或制件的聚集而增大了推件力和凹模的胀裂力，给凸、凹模的强度都带来了不利的影响。一般复合模上出件的冲裁模用图a、c型，下出件的冲裁模用图b或图a型，图d、e型是锥筒式刃口，在凹模内不聚集材料，侧壁磨损小，但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大（如300时，刃磨0.1mm时，其尺寸增大0.0017mm凹模锥角，后角和洞高度h

38、，均随制件材料厚度增加而增大，一般取15302030 h=4-10mm综上所述及其对工件孔分析，选择b型凹模洞口，取h=6mm20（2）凹模的外形尺寸凹模的外形一般有矩形与圆形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度，刚度和修磨量，凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的如图7所示凹模的厚度为:1+ kb (15)凹模壁厚度为c=(1.52)h (3040mm)式中b为冲裁件的最大外形尺寸；k为系数,是考虑板料厚度影响的系数可以冲压工艺与模具设计表282中查得代入数据可得冲孔凹模 h=15mm c=30mm落料凹模h=0.3581=28.35mm c=40mm4弹

39、顶和推出装置弹顶装置由弹簧元件组成装于模具的下面通过顶杆起到推料的作用，弹顶装置通常在压力机的工作台孔中，弹顶装置结构形式见表11-26实用模具技术手册，具体结构及尺寸见装配图及零件图所示，见图表（10）设计模具时选用标准的弹簧。已知冲裁时卸料为 fq=3.8 可选圆钢丝螺压缩弹簧，由表11-28查得d=8.0mm d2=50mm f=1990n. dmax=38mmdmin=62mm; 节距p=14.9mm5、导向装置（导柱 导套）导向装置指得是模架上的导柱、导套。模具在开模，闭模过程中，导柱和导套起导向的作用，使得凸凹模正确的闭合，故此，导柱、导套需要有严格的配合精度及尺寸要求，导柱、导套

40、的选择可以冲压手册中选取，（取h7/h6配合）如图11 a导柱的具体尺寸为：d=32 l=190mm导套的具体尺寸为(图11 .b) 图11d=32d(r6)=45l=105mmh=43mml=25mm油槽数为2b=3；a=16、固定零件（固定板、垫板）1）垫板的作用是承受凸模和凹模的压力，防止过大的冲压，在上下模座上压出凹坑，影响模具的正常工作，垫板厚度根据压力机的大小选择，一般取5-12mm，外形与固定板相同，材料45钢，热处理后硬度为45-48hrc，如图12a .b所示：垫板在模具中的受力情况2）固定板 固定板的作用起固定凸、凹模，防止其在冲压过程中松动，造成模具的损坏，固定板的形状要

41、根据凸、凹模而定，而外形尺寸与垫板相似。固定板和具体形状尺寸见零件图所示。7、连接零件此类零件包括螺钉、销钉等，主要作用是联接其它零部伯，使之共同完成工件的制造，螺钉和销钉可由冲压手册第十章、第七、八章查选，形状及尺寸见七、八节图所示现选螺钉m12 圆柱销 d=8，则冲压模上有关螺钉孔的尺寸见表10-28冲压手册d=27 d=17.5卸料螺钉选m16，具体尺寸见表10-29冲压手册装配图如图3.2所示：图3.2 拉深落料级进模装配图3.7冲压力计算及压力机的选择压力机的选择要考虑，冲裁力、拉深力以及卸料力、推件力、顶件力，压力机的总吨位应大于等以上所有力之和1.3倍，普通刃冲裁模，其冲裁力fp

42、一般可按下式计算。（1）fp= kptl式中为材料的抗剪强度，l为冲裁周边总长（mm）,t为材料厚度，系数kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙的波动（数值的变化或分布不均匀）润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取1.3，当查不到强度时，可用强度，b代替，而取kp=1的近似计算法计算，材料钢的强度可以冲压工艺与模具设计表1.4.1查得。 现取，b=350mpafp1=3.14*122*1*350=134078n影响卸料力、推料力和顶件力的因素很多，要精确的计算出很困难，在实际生产采用经验公式计算：卸料力：fq=kfp 推料力：fq1=nk1fp顶件力：fq2

43、=k2fp式中： 卸料力系数，其值为 0.020.06 （薄料取大值，厚料取小值）推件力系数，其值为0.030.07 （薄料取大值，厚料取小值） 顶件力系数，其值为0.040.08 （薄料取大值，厚料取小值） n为梗塞在凹模内的制件或废料数量，n=h/t，h为直刃口部分的高，t为材料的厚度，h取410mm , 现取h=6mm 本模具中只有卸料力和推件力即可则：fq=0.05134078=6703.9n （2）理论计算拉深力可以推导，但它使用不便，生产中常利用经验公式计算拉深力，第一次拉深（一次拉深成形时）f1=d1tbk1式中b为材料的抗拉强度，k1为系数，查表4.5.4（冲压工艺与模具设计）

44、代入数据可得f1=3.14*62*1*350*0.45=30662.1n压边力:fq=11210n综上所述：f总=30662.1+11210=41872.1n由实用模具技术手册p22页，应用压力机的选择查表2-3可选择j2316型压力机。主要组件的装配1模柄的装配，因为所示模具的模柄是从以上模座的下而向上压入的，所以在安装凸模固定板和垫板之前，应先把模柄装好。模柄与上模座的配合要求是h7/m6.装配时，先在压力机上将模柄压入，再加工定俭销孔或螺纹孔。然后把模柄端面突出部分锉平或磨平，安装好模柄后，用角尺检查模柄与上模座上平面的垂有度。2、凸模和装配，凸模与固定板的配合要求为h7/m6.。装配时

45、，先在压力机上将凸模固定板内，检查凸模的垂直度，然后将固定板的上平面与凸模尾部一起磨平，为了保持凸模刀口锋利还应将凸模的端面磨平。3、弹压卸料板的装配，弹压卸料板起压料和卸料的作用。装配的保证它与凸模之间具有适当的间隙，其装配方法是，将弹压卸料板 装入固定板的凸模内，在固定板与卸料板之间垫上平行垫块，并用平等夹板将它们夹紧，然后按卸料板上的螺孔在固定板上抽窝，拆开后钻固定板上的螺钉穿过孔。4、模架的技术要求及装配组成模架的各零件均应符合相应的技术条件，其中特别重要的是每对导柱，导套的配合间隙应符合要求。装配成套的模架，多项技术指标（上模座上平面对下模座下平面的平行度）导柱轴心线对下模座下平面的垂直度和导套孔轴心线对上模座下面垂直度）应符合相应精度等级要求。装配后的模架，上模座沿导柱上、下移动平稳