多工位拉深级进模说明书

1、 冲压基础知识冲压的特点和应用冲压-是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高(约占产品成本的10%30%)的特点。冲压现状与发展方向目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命

2、、效率加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。拉深件的工艺性分析工件的材料给定板料为A3；查资料A3即Q235。Q235机械性能如下表：材料名称牌号材料状态抗剪强度t/MPa抗拉强度b/MPa伸长率5(%)屈服强度b/MPah10S普通碳素结构钢Q235未退火31380384702125240工艺方案的分析该工件形状简单，为无凸缘圆阶梯筒形件，在圆周方向上的变形是均匀的，没有厚度不变的要求，工件的形状满足拉深的工艺要求

3、，可以采用多次阶梯拉深工序加工。该拉深件为阶梯圆筒形件，相当于若干个直壁圆筒形件的组合，所以与直壁圆筒形件的拉深基本相似，每一个阶梯的拉深相当于相应的圆筒件的拉深，但拉深工艺的设计与直壁圆筒形件有较大差别。拉伸件侧壁与底面或凸圆连接处的圆角R,特别是外圆角R1应尽量放大，因为它们相当于最后一副拉深模的凸模及凹模圆角。放大这些圆角半径，能够减少拉深次数，或使零件容易拉深成形。采用如下两种方案：方案一单工序模（落料、多次拉深、冲孔）方案二多工位拉深级进模综合分析，级进模比单工序模生产效率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。先判定是否能一次拉深成，否则要经多次拉深。就

4、该工件而言，根据计算查表大概确定要多次拉深，先拉深大直径后多次拉深小的。工艺方案的确定首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有拉深、冲孔、落料。其中拉深决定了零件的总体形状和尺寸，因此选择合理的拉深方法十分重要。查冲压模具简明设计手册采用无工艺切口带料连续拉深工艺。多工位拉深级进模：侧刃定距首次拉深（大径40mm）二次拉深（大径40mm）三次拉深（大径40mm）四次拉深（大径40mm）阶梯拉深（小径34mm）侧面冲孔（3X8mm）切断落料（40mm）2.4毛坯尺寸计算确定修边余量h为使计算尽可能准确，各工序均按料厚中心线尺寸计算。取h=60mm,d=36mmn

5、（h直径为d的圆筒形件首次拉深时可能得到的最大高度）n根据工件的相对高度h/d=60/36=1.667查vv冲压工艺与模具设计表4-4取修边余量h=5mm计算过程如下：已知数据D=40;d=34;r=3;h=5;h=65;t=2;h2=16;H=h1+h=(65-16)+5=54A=n(D+t)(H-r)=3.14X(40+2)(54-3)=6725.88A=nr/2Xn(D+t-r)+4r=3.14X3F2X3.14X39+4X3=633.31A23=nr/2Xn(d+r+t)-4r=3.14X3F23.14X39-4X3=520.27im2A=n(d+t)(h2-2r)=3.14X(34+

6、2)X(16-2X3)=1130.4A=n/4X2nr(d+t-2r)+8r2+n/4X(d+t-2r)25=1/4X3.14(637.2+900)=1206.7毛坯z展开表面积:nD2=10216.562DA=A总m2+A+A+A+A=-1234-仁54所以毛坯直径:判断阶梯圆筒形件的拉深次数判断阶梯圆筒形件能否一次拉伸成形根据冲冲压工艺与模具设计式4-21h1h2/dn=65/36=1.81;h/dn=60/36=1.67由于h1h2/dnh/dn故该工件不能一次拉出。判断是否使用压边圈2根据毛坯相对厚度1_X100%=X100%宀1.75查冲压工艺与模具设计表4-11首次拉伸允许的相对拉

7、深高度0.940.77查冲压工艺与模具设计表4-1压边圈可用可不用。查冲压工艺与模具设计表4-10得：筒形件大径第一次极限拉深系数m1=0.65；m2=0.75；m3=0.80；m4=0.842%)，由于材料为拉深性能较差的Q235,其极限拉深系数应增大(1.5%取2%故m1=1.02X0.65=0.663m2=1.02X0.75=0.765m3=1.02X0.80=0.816m4=1.02X0.84=0.8573.2判断大径d40mm处的拉深次数用拉深系数判断m=d1/D=0.368mvm1;所以直径40mm部分不能一次拉成。拉深次数确定试判断一次拉深系数m1=0.663m=0.368说明一

8、次拉深不够；试判断两次拉深系数m1m2=0.663X0.765=0.51m=0.368所以两次拉深不够试判断三次拉深系数mlm2m3=0.663X0.765X0.816=0.414m=0.368mlm2m3m4=0.663X0.765X0.816X0.857=0.355vm=0.368所以需采用4次拉深3.3判断拉阶梯小径d34mm处的拉深次数2%），由于材料为拉深性能较差的Q235，其极限拉深系数应增大（1.5%取2%。m1=0.663；m=d2/d1=36/42=0.86m1一次拉深成形。调整拉深系数共5次拉深，大径40mm四次拉深，小径34mm一次拉深。取m1=0.66m2=0.76m3

9、=0.82m4=0.896m5=0.857各次工序件的直径为：d1=m1D=0.66X114=75.24mmd2=m2d1=0.76X74.24=57.2mmd3=m3d2=0.82X57.2=46.9mmd4=m4d3=0.896X46.9=42mmd5=m5d4=0.857X42=36mm计算各次拉深的圆角半径和拉深高度拉深的圆角半径计算大径首次拉深的圆角半径：t=2mm拉深凹模的圆角半径可按经验公式：r=0.8、（Dd”d式中r凹模圆角半径（mm）；dD毛坯直径或上道工序拉深件直径；d本道拉深后的直径;t材料厚度(mm)。r=0.8、(D-d”t=0.8(11475.24)x27.04凹

10、模圆角半径：r=7mmd1凸模圆角半径：r=(0.71.0)r=6mmp1d工序件圆角半径：r=rt/2=7mm1p1计算大径d40mm二次拉深的圆角半径凹模圆角半径：r=5mmd2凸模圆角半径：r=4mmp2工序件圆角半径：r=5mm2计算大径d40mm三次拉深的圆角半径凹模圆角半径：r=4mmd3凸模圆角半径：r=3mmp3工序件圆角半径：r=4mm3计算大径d40mm四次拉深的圆角半径凹模圆角半径：r=3mmd4凸模圆角半径：r=3mmp4工序件圆角半径：r=3mm4计算小径d34mm拉深的圆角半径凹模圆角半径：r=3mmd5凸模圆角半径：r=3mmp5工序件圆角半径：r=3mm53.4

11、.2计算各次拉深高度=0.251142I75-75丿+。垠(75+0.32x7)=24.57+3.1=27.67mm=0.25114257-57丿+0.4唁匕+0.3225)=松75+2.2=44.95mm=0.25114247-47丿+。.喘(47+0.3224)=5+1-859.2mm=0.25114242-42丿+0.4得(42+O.3223)=66.9+68.2mm=0.25D2+0.43(d+0.32r)nnn=彩x100%=3.14x()22-100 x126100%=88.2%工艺计算排样毛坯直径D=114mm由于采用无工艺切口带料连续拉深D=D+h=114+5=119mm查冲压

12、模具简明设计手册表7.25侧面搭边值a=2mm条料宽度B=D+2a=119+4=123mm步距A=(0.80.9)D=107mm采用用侧刃定距查冲压工艺与冲模设计表2-9C=1mm查冲压工艺与(1142)3/、H=0.2536+0.43V36+0.32x3丿=81.25+1.3=82.55mm冲模设计表5(36丿362-10y=0.15mmb=2mm1条料宽度B=D+1.5a+nb=119+1.5X2+2X2=126mm1导料板宽度B=B+C=D+2a+nb+C=119+2X1.35+2X2+1=128mm1B1=D+2a+y=119+2X1.35+0.15=123mm材料利用率冲压力、冲裁力

13、的计算总拉深力首次拉伸的拉深力按下式计算：F二k兀dtG=0.72X3.14X75.24X111bk1=0.72)2X400=136082.0736N（查表4-15以后各次拉深的拉伸力计算F二k兀dtG=0.85X3.14X57.2X2X400=122133.44N（查表4-15222bk2=0.85)k2=0.8)k2=0.6)k2=0.4)F二k兀dQ=0.8X3.14X46.9X2X400=94250.24N(查表4-15TOC o 1-5 h z23bF二k兀dQ=0.6X3.14X42X2X400=63302.4N(查表4-1524bF二k兀dQ=0.4X3.14X36X2X400=

14、36172.8N(查表4-1525b式中：d1第一次拉深直径，根据料厚中心计算(mm)g材料抗拉强度(Mpa),380470Mpa取g=400bbK系数，由冲模设计手册P185页表5-5查得0.82t材料厚度1mmF=F+F+F+F+F=135648+122133.4494250.2463302.436172.8拉12345=451940N公称压力：P=1.8F=1.8X451505=813494N拉冲孔的冲裁力k=1.3；L-=3.14X8=25.12；t=2mm查冲压工艺与模具设计表1-3t=310380取t=350MPa查冲压工艺与模具设计表2-18K=0.055推F二kLtT=1.3X

15、25.12X2X350=22859.2冲F二2.5KF=2.5X0.055X22859.2=3143.14推推冲F=3(F+F)=(22859.2+3143.14)X3=26002X3=78007N孔冲推落料模的冲裁力查冲压工艺与模具设计k=1.3;L-=3.14X42=131.88;t=2mm表1-3t=310380取t=350MPA查冲压工艺与模具设计表2-18K=0.055推F二kLtT=1.3X131.88X2X350=120010.8N冲F二2.5KF=2.5X0.055X120010.8=16501.5N推推冲F=F+F=120010.8+16501.5=136512N落冲推侧刃冲

16、裁力L=100mm;s=2mm;k=1.3;L-=2X(100+2)=204;t=2mm查冲压工艺与模具设计表1-3t310380取t=350MPA查冲压工艺与模具设计表2-18K=0.055推F二kLtT=1.3X204X2X350=185640N冲F二2.5KF=2.5X0.055X142800=25525.5N推推冲F=F+F=185640+25525.5=211165.5N侧冲推总压力计算F=+FF+F=21116681349478007136512=1239179KN总侧拉孔落压力机的选用根据总压力与闭合高度选取国产板料多工位压力机主要技术参数公称压力（KN）2500滑块行程（mm）

17、200行程次数（次/分钟）20-25最大装模高度（mm）490工位数9工位间距300标称压力行程6.6模具工作部分尺寸和公差计算计算各次拉深凸、凹模的尺寸计算大径d40mm首次拉深的凸、凹模的尺寸d二(d+0.4A)o二75ommplmin-50.074pd=(d+0.4A+2Z)+5d=79+0-12mmTOC o 1-5 h zd1min00计算大径d40mm二次拉深的凸、凹模的尺寸d二(d+0.4A)0二570mmp2min-5-0.074pd-(d+0.4A+2Z)+5d=61+0-12mmd2min00计算大径d40mm三次拉深的凸、凹模的尺寸d二(d+0.4A)0二470mmp3m

18、in-5-0.062pd=(d+0.4A+2Z)+5d-51+0-1mmd3min00计算大径d40mm四次拉深的凸、凹模的尺寸d二(d+0.4A)0二400mmp4min-5-0-062pd=(d+0.4A+2Z)+5d=44+0-1mmd4min00计算小径d34mm拉深的凸、凹模的尺寸d二(d+0.4A)0二340mmp5min-5-0-062pd=(d+0.4A+2Z)+5d=38+0-1mmd5min005.2冲e8孔的凸、凹模刃口尺寸Z=0-360mmmaxt=2mm；Q235x=0-5；d=8mm；Z=0-246mmmin自由公差精度等级IT14查机械精度设计与检测标准公差表2-2取e8+0.36；n5=0.015；d5=0.009冲孔e8+0.360pd=d+x)0=(8+