筒形件拉深成形工艺分析及模具设计

1、摘要：本文首先论叙了目前拉深模具的发展现状以及发展趋势。正文部分介绍了一种 筒形件落料拉深复合模具的设计，内容主要包括：拉深工艺分析、工艺参数计算及模具结构 设计和零件尺寸计算。在设计中充分利用了计算机辅助设计；用autocad2014绘制了所有零 件图和工程图。本课题实现了对理论知识的检验和实践。关键词：某筒形件；拉深；模具设计the deep drawing technology of a cylindrical analysis anddie designmaterial forming and control engineering class material 1001 yuan q

2、iaoling instructor: zheng shanghai /gu yongabstract： this article firstly talks about the present condition and the development trends currently of the deep drawing die. then the text part introduces a kind of design for cylindrical parts blanking deep drawing compound mould，which content includes m

3、ainly : the analysis for deep drawing process、calculate for the process parameters、design for the die structure and calculate for the component size. there have fully utilized cad in the design : have drawn all part pictures and installation diagrams with auto cad2014 .this topic implements the test

4、 and practice of theoretical knowledge.key words： a cylindrical parts； deep drawing ; die design1.1研宄背景据资料品示，自改革开放以来，r|i场对模具的需求量越来越高。近儿年以来，模具工 业一直以15%左右的速度在增长，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有 专业模具以外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。市场竞争也日益加剧，人们越 来越意识到产品质量、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屮最基础 的要素之一，模具制造技术目前已经成为衡y:个国家制造业水平高低的重

5、要标志。而冲压与其他加工方法相比，无论在技术，还是在经济方面，都有其独特的优点。生产 屮所体现出来的高精度、高复杂程度、髙一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法 所不能比拟的。模具可保证冲压产品的尺、r精度，使产品质m稳定，而且在加工中不损坏产 品表面。根据这几年的模具发展趋势冲压模具制造技术的发展应该力适应模具产品“交货期短”、 “精度髙”、“质贵好”、“价格低”的要求服务。本课题主要是在掌握拉深工艺基础理论上，结合实际情况，对模具进行合理的设计， 满足使用要求，同时对其进行一些必要的改造，使其无论在使用性能、在产品质呈还是在经 济可行性上都能达到最优化设计。1.2模具和拉深模的研宄现

6、状和发展前景1.2.1模具的研宄现状和发展前景20世纪80年代以来，我国模具工业发展非常迅速。国民经济的高速发展对模具工业提 山了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。在模具工业总产值中，冲压模具尤为 重要，约占50%。巾于模具发展的良好势头以及国家的重视，使得国内一些大学在国家政策和一些企业的 支持下，开设了一些模具相关的专业，进行了很多模具的研究和设计以及模具的教学等工作。 例如，1994年，国家在上海交通大学建立模具工程研究中心，在郑州工学院建立的橡塑模 具国家工程研究中心等，对冲压模、塑料模、压铸模、橡胶模、玻璃模、挤压模等进行了相 关的研宂，这使我国模具没计制造水平有了很大的提

7、高，带來了较大的社会经济效益1。尽管我国在模具方囬己収得不错的成绩，但是0前的状态还有待提高，与国际水平和 工业先进国家仍然存在着较大的差距，特别是在精密、大型、复杂、长寿命模具方面，技术 实力显得过于薄弱。但就总体来说，还是有利因素大于不利因素的。我国经济现在处于高速发展时期，经 济全球化发展口趋显著，这也为我国在模具行业的发展提供/良好平台。一方面国内模具市 场将持续高速发展，另一力*面是国际上将模具制造逐渐向我国转移的趋势和跨国集团到我国 进行模具的国际采购十分明显，这些都将大幅度的提高我国模具制造业的水平11。1.2.2拉深模的研宄现状和发展前景拉深模在冲压生产中具有极为重要的地位。拉

8、深模不仅可以加工旋转体零件、盒形件及 其他形状复杂的薄壁零件，还可以与其他冲压成型工艺相结合，制造极为复杂的零件，它可 应用于汽车、电子、仪表、兵器、航空航天等各类工业部门和u常生活用品的生产。我国在拉深模方而也己经取得不错的成绩，但就拉深模的现状来说，与国际水平和工业 先进国家仍存在着较大的差距，特別是在精密、大型、复杂、长寿命拉深模方谢，技术实力 显得有些薄弱。目前我国每年仍要从欧美日等地区或国家进口拉深模具，这些人都是国闪尚 不能自行生产的高中档拉深模具。拉深模的发展方向主要体现在以下儿个方面：1）拉深模材料向综合性能高、切削性能好、以及系列化方向发展。2）拉深模的设汁将继续广泛采用现代

9、信息处理技术，例如cad、pro-e,这些软件的开 发和应用，在很大程度上的节约了人力和物力，大大的缩短了模具的没计、生产制造周期, 减少了生产成本，提高了经济效益。3）数控技术的幵发和广泛应用，将极大的提商拉深模的生产制造水平，从而可进行岛 精度、高复杂程度的拉深模具的加工制。1.3研宄的内容及方法本课题研宄内容主要是针对某筒形件的结构以及成型特点进行分析，根据制件的整体要 求，设计出合理的拉深模，以满足某筒形件生产的要求，同时又要缩短模具的生产制造周期，以保持良好的经济效益。本课题研究方法主要是根据拉深模的特点以及发展的趋势，根据所要求加工的某筒形件 的结构和参数，进行合理的尺寸计算以及结

10、构设计。主要研究方法可分为以下儿个部分：首先，对圆简形件的结构和尺寸参数就行分析，确定是否适合于拉深成型加工；-其次，在对工艺性进行合理的分析之后，需要确定加工工艺方案、计算出各部分工序的工艺参数，主要包括计算毛坯尺寸、拉深系数、各个工序所需的工艺力以及各个工作部分的 尺寸参数、根据所需工艺力的大小，进行初选压力机；再次，根据工作部分的尺寸以及结构要求，同时参考国家模具工业标准，利用计算机辅 助设计（cad），进行各个零件的结构设计。最后，绘制岀模具的整体装配图和主要零件，完成设计。2零件及拉深工艺分析2.1分析零件的工艺性a）零件三维阁阁2-1零件阁该零件为圆筒形件的拉深，形状简单对称，所有

11、尺汴均为自巾公差，对零件的厚度变化 也没有要求。在满足工艺性要求时，进行大批量生产，一般采用拉深成形。圆筒形件的毛坯 为圆形板料，可以通过落料获得。因此，该零件在满足冲压工艺性要求的前提下，采用的冲 压工序是落料、拉深。该零件的外径为*41,精度等级为1t14级，拉深工艺容易保证。该 零件的圆角半径k4能满足拉深工艺对该处圆角的要求k* （2-3t）,该零件的精度及结构 尺寸都能满足冲压工艺要求。零件所用材料为08f钢拉深性能较好，易于拉深成形。在大批 量生产时，可用冲压加工。2.2毛坯的尺寸计算从外形看，该零件属于拉深成形件。根据零件的结构特点，加工中应有落料、拉仲等工序。h/h= (22-

12、0. 5) / (40+1) 0. 524拉深件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础，按体积不变原则和相似原则确定。 根据金属板料具有板平面方向性和模具儿何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不整齐，因此在多数情况下采取加大工序件高度或凸缘宽度的办法，拉深后再经过切边工序以保 证零件质量。查表2-ll2j可得，修边余y:为2.0。表2-1修边余s:表拉伸高度h/mm拉伸的相对高度h/d及h/b>0.5-0.8>0.8-1.6>1.6-2.5>2.5-4.0101.0>10-2.5>20-502.0&g

13、t;50-1003.03.85.06.0>100-1504.05.06.58.0>150-2005.06.38.010.0>200-2506.07.59.011.0>2507.08.510.012.0依图样零件计算尺寸h=22-0. 5+2. 0=23. 50m# + 4d2h-l .72r"2 - 0.56r2=v402+4x40x23.5-1.72x4x40-0.56x42 =7mm2.3拉深次数的确定巾表2-2可得极限拉深系数：z?z, = 0. 500. 53 取 = 0. 53m2 = 0. 750. 76 取州2 = 0. 76 零件所需的拉深系数

14、：d 40m =0.563 > m,d 71所以该零件能一次拉深成型。表2-2拉深系数表拉深系数毛坯的相对高度(t/d) x1002 1.51.5 1.01.00. 60. 60. 30. 30. 15mi0. 48-0. 500. 50-0. 530. 53-0. 550. 55-0. 580. 58-0. 60m20. 73-0. 750. 75-0. 760. 76-0. 780. 78-0. 790. 79-0. 80m30. 76-0. 780. 78-0. 790. 79-0. 800. 80-0.810.81-0. 82m厂)0. 80-0. 820. 82-0. 840.

15、 84-0. 850. 85-0. 860. 86-0. 872.4压料装置的确定为了防lh起皱，最常用的方法是在拉深模具上设置压料装置，使坯料凸缘夹在凹模平而与压边陶之间通过。当然并不是任何怡况下都会发生起皱现象。当变形程度较小（拉深系数较大）、坯料相对厚度（t/d）较大时，一般不会起皱，这时就可不必采用压料装賈。因丄 ><100 =丛歷=1.41<1.5, m < 0.6 d71根据表4-471可知该拉深模需要压料装置。2.5计算拉深工序尺寸工序件直径力 4 = zzz, d = 0.563x71 = 40mm工序件底部圆角半径：r = 4mmd2r工序件高度为：付

16、，=0.25（必）+ 0.43丄+0.32a；） = 23.5mmd'd'以上计算所得工序件尺寸都是中心层尺寸，换算成与零件图相同的标注形式后，所得工 序件尺寸如图2-2所示。071a）坯料尺寸图2-2拉深工序件尺、j*2.6工艺方案的确定根据以上分析，冲压该零件可能有以下三种方案：方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。该方案祖然模具结构简单，但需两道工 序、两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二：落料一拉深复合模。采用复合模生产调料在复合模屮进行冲裁时，一次定位就 可以完成冲裁件的内外形尺寸，故制件的内外形的位置尺寸精度高，生产效率高、生产效率 高，

17、适合位置精度高、生产批量大的制件选用。复合模在结构上的特点是具有既是落料凸模 又有冲孔凹模。利用复合模能够在模具的同一部位上同时完成制件的落料和冲孔工序，而不 能保证冲裁件的内孔与外圆的相对位置精度和平整性、生产效率高；而且条料的定位精度比 连续模低，模具轮廓尺寸也比连续模小。但是，只需一副模具，生产效率高，尽管模具结 构较方案一复杂，而且由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。压力机一次冲程屮，在模具不同部位上同时 完成数道冲裁工序的模具，称为连续模141。使用连续模不仅可以减少模具和设备数景，提 高生产效率，而且容易实现生产自动化。但连续模比简单

18、模制造复杂，成本也岛。虽然只需 一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便。通过对上述方案的分析比较，该件若能一次拉深，该模具采用方案二为佳。3主要工艺参数的计算3.1排样及相关尺寸的计算根据零件的工艺性的要求，采用有废料直排的排样方式，排样阁3-1所示如下:3.1.1搭边值和步距值的确定查表2-1071可得两工件间的横搭边8mm；两工件间的纵搭边0醐；导料板和条料间隙z =0. 5mm; 条料宽度的平向偏差x=0. 4;因此步距 s = 71.8mm；条料宽度5 = (£> + 26/ + <. = 73.5、47ld 7txli223957 mm3. 1

19、.3 个步局材料的利用率a395777 = x 100% = x100% « 75%bs71.8x73.5查板材标准，选1000 mm x 1000mm xlmm08f钢板。一张钢板可以生产189个零件， 总材料的利用率约为75%。3.2工序冲压力的计算 3.2.1落料力的计算f港料=lto'b式屮l一冲裁轮廓总长度t一板料厚度板料抗拉强度（查附表15可知仏取400mftz）= yr x 71 x 1 x 400 « 89kn3.2.2压边力的计算f,t< = ap式中a为压边圈的面积；p为单位压边力(査表4-143可得/> = 2.5mptz) =ap

20、= d2-(d + 2rul)2xp= -712-(40 + 2x4)2x2.5 4= 5.31 kn3.2.3拉深力的计算fi：, =7idlt（7hk = 35a9knk-修正系数，一般取0.5-0. 8,此处取0.7; 为抗拉强度，此处取400mpa 故总拉深力= f拉 +ftk+ % 料：89 + 5.37 + 35.19 二 129.56勝3.2.4辅助力的计算在冲裁过程中，除了冲裁力之外，还需要外力将工件或废料从凸模上或凹模中退出，此 力称为辅助力。辅助力是巾压力机和模具卸料装貫或顶出装貫传递的，所以在选择设备的公称压力或设 计充模时，应分别予以考虑。影响辅助力的因素较多，主要有材

21、料的力学性能、材料的厚度， 模具间隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况、制件的大小和尺寸等。一般来说，要准 确地计算辅助力是困难的，生产屮常用下列公式计算13:卸料力：fq = kf =2. 67kn推料力= =78. 32kin顶件力：fq2 = k2f =4. 45kn 式中f一落料力k卸料力系数，其值为0.02-0. 06 （这里取0.03）ki推料力系数，其值为0.03-0. 07 （这里取0.04）k2顶件力系数，其值为0.04-0. 08 （这里取哦0.05）堵塞托凹模内的制件或废料数量,n=h/t=223.2.4压力机公称压力由于制件属于浅拉深，所以确定压力机的公称压力应满足

22、（1.6-1.8）取 = 1.8x129.56-233.2/cno3.3选用冲压设备设备类型选择的主要依据的条件有：冲压工序性质、生产批量、冲压件的尺寸及精度要 求、现有设备条件等。屮小型冲压件主要选用开式单柱（或双柱）的机械压力机；大屮型冲压件多选用双柱闭 式的机械压力机。根据冲压工序可分别选用通用压力机、专用压力机（挤压压力机、精压力、 双动拉伸压力机等）。压力机技术参数选择主要依裾有:冲压件尺、r、变形力大小及模具尺寸，并进行必要效 核。压力机的行程，必须保证成型备料能够放入、成型零件能够取出。压力机的装模空间 必须与冲模总体结构尺寸相适应。压力机工作台而的尺寸应大于模具的总体平而尺寸，

23、并 留有安装固定的余地。压力机的装模商度货币和岛度应与模具的闭合商度相适应。冲模的闭合高度是指指模具工作形成终了时，其封闭高度与装模高度相等冲模的封闭高 度必须在压力机的最大装模商度和最小装模岛度之间。一般取：（付眶-hw）-5h（hm.in闭） + 10式中：hmax 一一压力机最大封闭高度（mm）； hmin 一一压力机最小封闭高度（mm）；h,冲模的封闭高度（mm）;h 垫板高度（醐）。查表7. 3151提供的压力机公称压力屮初选収压力机的型号为：j23-25,其参数如表3-1所示。表2-2 j23-25开式可倾压力机技术参数公称压力kn滑块行程mm行程次数最大闭合高度mm最小闭合高度m

24、m2506555270215电动机型号电动机功率kw模柄孔尺寸mm机身工作台尺寸热板mmy100l1-42.2夕 40x60夕260x200x290504模具结构与各零部件的设计4.1模具工作部分尺寸的计算 4.1.1凸凹模间隙的计算查表2-16m知：冲裁模初始双而间隙zinin = 0.12mmzniax = 0.16mmzmax - zmin = (0.16-0.12)mm = 0.04mm由于071为it14级，取磨损系数x = 0.5 尺寸偏差a二0.62凸門模的制造公差分别为<5, =0.04sd = 0.06落料时的凹模尺寸a =(£> = 70.69(v)(

25、)6 落料时的凸模尺寸 £>2 =(/)，-zmin) = 7o.57°_o.()4 校核：(0. 06+0. 04) mm=0. lmm0. 04mm由此可知，只有缩小么、一提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，此时可取:sp = 0.4x0.04 = 0.016mm = 0.6x0.04 = 0.024mm故 d,= 7o.69o°°24mmd2 = 70.57% 0164.1.2拉深间隙拉深间隙是指单边间隙，间隙过小会增加摩擦力，使拉深件容易拉裂，且容易檫伤制件 表面，降低模具寿命。间隙过大则对坯料的校直作川小，影响制件的尺、r精度。此件拉

26、深模采川压边装置，经工艺计算可以一次拉深完成。查表4-167知，有压边圈拉深(浅拉深)其单边间隙为(1.05-1.15) t,这里取1.05t:z = 1.05z = 1.05x1 = 1.05mm4.1.3凸凹模工作尺寸及公差对于制件一次拉深成的拉深模，其凸模和凹模的尺寸及公差应按制件的要求确定。查表 4-18 得知：么=0.04mm ； sp = 0.01mm: a 取 0. 75此工件要求的是外形尺、设计凸、凹模时，应以凹模尺、r为基准进行计算： d =(d(, -0.75a)=(41-0.75 x ojsf 04 = 40.44；°04间隙取在凹模上，凸模尺、jd2 =(d(

27、l -0.75a-2z)% =(41- 0.75 x 0.75 -2x1.05)oo7 = 38.342o.o7 式屮 <-拉深件的基本尺寸a-拉深件的尺寸公差 4.1.4选取凸凹模的圆角半径凹模的圆角半径首次拉深凹模圆角半径可按下式计算/?,=叫(d-d) = 0.87(71-41)x1 « 4mm工vi屮£)-毛i丕直径，rnrn j-pq模直径，mm凸模的圆角半径r2 = (0.7 1.0)7?, 4mm4.1.5拉深凸模的出气孔直径根据凸模直径大小，查表4-5361,取通气孔直径为4mm。4.2工件零件结构尺寸确定4.2.1整体落料凹模板的厚度h的确定/ =

28、kk2joaf式中冬为凹模材料的修正系数，么取1. 3k2为凹模厚度按刃口长度修正系数，查表2-18 51可知：么収1则h = k'k,f落科=1.3 x 1 x vo. 1 x89x 103 = 27mm则取落料凹模的板厚为30mm。4.2.2凹模板长度l的计算査表2-17可知:c取2836删，根据要求c值可取34. 5m，故：l = da +2c = 41 + 34.5x2 = 110mm 0按照模具标准规格，这边取直径为o125mm。4.2.3其他结构零件的尺寸根据落料門模的外形尺寸，初步确定其他结构零件尺、r如下表4-i所示。表4-1结构零件尺寸序号名称直径x厚(mm)材料数量

29、1上垫板o125mmx5mm4512凸凹模固定板o125mm x 24mmq23513压料圈<t>84mmxl0mm4514凸模固定板0125mm x 24mmq23515下垫板o125mm x 5mm4514.3主要零件的设计 4.3.1拉深凸模根裾工件外形并考虑加工，采用车床加工，与凸模固定板的配合按h7/m6,该拉深凸模 的材料6w邊模具钢，为了实现先落料后拉深，模具装配后，使拉深凸模的端面比落料凹模低，其长度可按下式计算：凸模长度l=hi+h2-y式中一凸模固定板厚度 h2一凹模厚度y一一装配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根据板厚大小，决定戶2/ 因此凸模长度l

30、=24+36-2=58mm。具体结构可参见不图4-1所示。4.3.2落料凹模凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采川线切割机床加工，安排凹模在模架上的位 置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。凹模的轮廓尺汴应要保证 凹模有足够的强度与刚度，凹模板的厚度还应考虑修磨量，根据冲裁件的厚度和冲裁件的最 大外形尺寸在标准巾选取凹模板的各尺寸为：o125因考虑到整套模具的整体布置要求， 选其厚度为30腿!，结构如下图4-2所示。4.3.3凸凹模凸凹模外形按落料凸模设计，内孔按拉深凹模设计，结合工件外形并考虑加工，将落料 凸模没计成台阶式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换，采用车

31、床加工，最后采 用工具磨床精加工，凸凹模固定板的配合按h7/m6,其总长为l hx + /?，+ / + /z3 =24 + 10 + 1 + 25 = 60 mm式中h：一凸凹模固定板厚度h2一卸料板厚度h3一附加长度t 一一材料厚度 凸凹模因为型孔较多，为了防止淬火变形，除了采用工作部分局部淬火（硬度5862hrc） 外，材料也用淬火变形小的6?仏你順具钢。其结构如下图4-3所示。%1/f/働52070.5 aw图4-3凸凹模4.3.4固定板凸模（或凸凹模）固定板的作用是将凸模（或凸凹模）连接固定在正确的位置上。标准 凸模（或凸凹模）固定板分为圆形、矩形及单凸模（或凸凹模）固定板等多种形式

32、。选用吋, 根据凸模（或凸凹模）固定和紧固件合理布置的盂要来确定其轮廓尺寸，其厚度一般力凹模 厚度的60%-80%，这里取得是24mm。固定板与凸模（或凸凹模）采用过渡配合（h7/n6或h7/m6），压装后将凸模（或凸凹模）端面与固定板一起磨平，结构如下图4-4、4-5所示4.3.4压料圈为了防止拉深过程中起皱，生产中主要采用压料圈，经以上计算这次拉深需要采用压 料装置。压料圈釆用45钢制造，热处理硬度为4245hrc。其结构如下图4_6所示。4.3.5上下垫板垫板的作用是直接承受和扩散凸模传来的压力，以减少上模板所承受的弟位压力，保 护凸模顶端面的上模板面不被凸模顶端压陷，该模具的上下垫板均

33、采用45钢制造，热处理 硬度为52-56hrc。其结构如下图4-7、4-8所示。/ 0.01a -b1-2-的r wwwt1850125阁4-7上垫板7/ 0.q1 a,trz-yl/1/i 1 1/1/ / / / a/ i|人01z5$图4-8下垫板4.3.6模柄模柄又称为模把。通过它将上模与冲床的滑块连在一起。模柄的结构形式有：通用模柄；压入式模柄，与上模板压入时h7/r6配合，模柄装入后要与上模板一起平顶面，并与模柄轴线有良好的垂直度；螺旋式模柄，它具有拆卸方便，又不降低上模板强度等优点，但这种模柄轴线与上模板垂直度较差；根据以上模柄的特点，该模具应选择压入式模柄。结构如 040下图4

34、-9所示做cz闯4-9模柄4.4其他零部件的设计和选用4.4.1弹性元件的选用弹簧和橡胶是模具屮广泛应川的弹性零件，主要用于卸料。在本次设计屮使用橡胶力卸料装置。为了保证橡胶的正常使用，不致于过早损坏，应该控制其允许的最大压缩量，一般取自 由髙度的30%，而橡胶的预压缩y:般取自由髙度的io%左右。则橡胶的工作行程为：s工作=s总-s预=(0. 250. 30)h自由 所以橡胶的自由高度为h自由约为(3. 54. 0)s工作橡胶断面面积的确定一般是凭经验估计，并根据模具空间大小进行合理布罝。同时，在 橡胶装上模具后，周围要留有足够的空隙位罝，以允许橡胶压缩时断面尺寸的胀大！4.4.2固定挡料销

35、落料凹模上部设置同定挡料销，采用固定挡料销的进行定距.挡料装置在合模 中，主要作用是保持冲件轮廓的完整和适呈的搭边.挡料销采用h7/n6安装在落料凹模端 而。4.5模架的选择该模具选用中间导柱标准模架，可承受较大的冲压力。导柱与导套结构由标准中选取，尺寸由模架屮参数决定，这里采用的是滑动式导向装罝。 导柱的长度应保证冲模在s低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于 10-15mm ,而下模座底面与导柱底面的距离应为5-10mm,从而得到：导柱 d /mmx l/mm =(/)22mmxl60mm导套d i mm xl/mm xd/mm=c>27mmx 83mz?2x 33mm;

36、<29znmx 83mm x(p35mm导柱与导套之间的配合为h7/h6,导套与上模座之间的配合为h7/r6,导柱与下模座之间 的配合为h7/h5。导柱与导套材料采用t10a,热处理硬度为(渗碳)56-62hkc。上下模座材 料采用ht200,热处理硬度为调质28-32hrc。上模座厚度取35nim，即/卜巾=35mm下模座厚度取45mm,即f/下模=45mm上模下模的结构如阁4-10、4-11。模具闭合高度h闭：付闭=付上模+ h上楚+ h凸凹模+ h凹模+ h凸间+ h下绝+ h下根-ha = 188/nm 式中.付人一一凸凹模进入落料凹模的深度，/a=25mm;hmin -付闭 +

37、 10 = 37mmh觀经过计算该模具的闭合高度符合压力机j23-25的要求。4.6工作零件加工工艺的确定本副模具工作零件都是旋转体，形状比较简单，加工主要采用车削。4.6.1拉深凸模加工工艺过程圆形凸模加工比较简吊，热处理前毛坯经车削加工，配合面留有适当磨削余量；热处理后，经外圆磨削即可达到技术要求。4.6.2落料凹模加工工艺过程热处理前可采用钻、铰（镗）等方法进行粗加工和半精加工。热处理后型孔可通过研 磨或内圆磨削精加工。4.6.3凸凹模工作型面的机械加工方法凸凹模零件一般由两部分组成，即工作部分（用于冲压工件）和非工作部分（用于装 配和连接等），非工作部分可采用普通机械加工方法，如车、铣

38、、削、磨、钳等。工作部 分由于形状结构复杂，经热处理后硬度高等原因，热处理之前采用车、铣、刨、磨等进行 粗加工或半精加工，热处理之后再进行精加工。图4-10上模座4.7附加工序的确定模具表面的质呈对模具使用寿命、制件外观质呈等方面均有较大的影响，因此在模具使 用之前，也是模具制造的最后阶段，通常要进行研磨与抛光处理，以提高模具表面质量。而 在研磨与抛光处理后，有很多模具制造企业和模具使用企业还运用了表面处理技术，目的在 于延长模具使用寿模具表而的质fi对模具使用寿命命，提高工件的加工品质，降低模具使用 成本，提尚生产效率。1）成膜温度会影响原有钢材的质量，较高的温度使钢材产生退火或m火效应，降

39、低基材 的硬度和韧性；2）成膜技术决定了膜层是否容易脱落；3）膜层硬度决定了镀件的耐磨性能；4）膜层表而摩檫系数低，有利于工件表而的润滑，也是提髙耐磨性的一个因素。图4-11下模座拉深件在拉深过程巾，结合实际的要求，耑要进行与之相应的附加工序已达到良好的成 型条件，主要包括屮间退火、酸洗和润滑等工序。4.7.1中间退火拉深工艺和其他的塑性变形一样，所有的金属除了铅和锡都会产生冷作硬化，使金属的 硬度、变形抗力和强度等增加而塑性降低，为了恢金属的塑性以便进行以后的拉深工序， 需采用中间退火工艺17。该圆筒形件材料为08f，该制件在拉深成型的过程屮不需要屮间退回工序。4.7.2酸洗退火后的钢、铜等

40、工件表而有氧化皮，在继续拉深时会增加对模具的磨损，一般都应该 进行酸洗。由于该制件无屮间退火工序，故无需进行酸洗，以可缩短生产周期和节约成本。4.7.3润滑在拉深过程中，金属材料与模具表而直接接触，并且相互作用的力很大，使材料在凹模 表而滑动时会产生很大的摩擦。摩擦力增加了拉深所需的力和工件侧壁內的拉应力，因而对 拉伸过程有不利的影响，如易使工件刮伤、拉裂成为废品；而且材料与門模表而的摩擦还会 降低模具的寿命。使用润滑剂后，可在材料与凹模表而之间形成一层薄膜，将两者的滑动表而相隔离，因 此可以减少摩擦力和磨损现象，进而使制件的尺、r精度、表而粗糙度都有所提高。拉深时，润滑剂应涂抹在門模圆角部位

41、和压边而部位，以及与此部位相接触的毛坯表而 上，涂抹应均匀，间隔时间要固定，并经常保持润滑部位的干净。切忌在凸模表而或在与其 接触的毛坯表而涂抹润滑剂，以防材料沿凸模滑动，并使材料变薄。制件成型后，需要通过软抹布手工擦除、在碱液屮电解除汕、或在其他溶剂屮除汕等方 式去除润滑剂。4.8模具的装配本模具的装配选择凸、凹模为基准件，先装不模，再装上模。具体装配过程如丁：4.8.1部分下模的装配将己经装好落料凹模6、凸模的固定板4、t垫板3置于下模座1上，找正中心位置，用 平行夹头夹紧，依靠固定板的螺钉孔在钻床上对下模座预钻螺纹孔锥窝。拆开固定。按己 经预钻的锥窝钻螺纹底孔并攻螺纹，再将凹模固定板重新

42、置于下模座上找正位置，用螺钉 紧固，钻、铰定位销孔，装入定位销。4.8.2部分上模的装配1）将凸凹模固定板7装在凸凹模11上，两者之间垫入适当高度的等高垫铁，用平行夹头 夹紧。以卸料板上的螺孔定位，在上垫板上钻出锥窝。2）将己装入a凹模固定板的凸凹模1插入落料凹模孔中，并将上垫板8置于h凹模固定 板7上，再装上上模座9。用平行夹头夹紧上模座和凸凹模固定板7,以凸凹模固定板上的 孔定位，在上模座上钻锥窝。然后拆开以锥窝定位钻孔后，用螺钉将上模座、垫板、凸凹 模固定板连接并稍加紧固。3）调整凸、凹模的间隙 将己装好的上模部分套装在导柱上，调整位置使凸凹模插入落料凹模孔中，根据配合间隙 采用前述调整

43、配合间隙的适当方法，对凸、門莫间隙调整均匀。并以纸片作材料进行试冲。 如果纸样轮廓整齐、无毛刺或周边毛刺均匀，说明配合间隙均匀。如果只有局部有毛刺，说 明配合间隙不均匀，需重新调整均匀为止。4）配合间隙调整好，将螺钉紧固。钻铰定位销孔4.9模具总装图这是一副落料拉深复合模，工作时，首先巾落料門模6和凸門模11完成落料，紧接着 由拉深凸模16和模11完成拉深。压料圈18既起压料作用又起顶件作用。巾于有顶件 作用，上模回程时，冲件可能留在落料凹模内，所以设置了推件装置、为了保证先落料，后 拉深，模具装配时，拉深凸模16比落料門模低2mm。图4-11模具总装图1-下模板2、10-内六角螺钉3-下垫板4-凸模固定