阶梯圆筒落料拉深模具设计Word文档格式.docx

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则A1=D-d=（38.92-21.72）≈×

104.2.3mm2

由序号11得:

D2=

取d1=5mmd2=9mmd3=12mmd4=21.7mm

r1=1.5mmr2=2mmh=0.5mm

∴

则A2=D=×

23.72=×

561.7mm2

∴毛坯的总面积A=A1+A2=（1042.3+561.7）=×

1604mm2

∴所以毛坯直径

因此毛坯直径为40mm

2.确定拉深次数：

查《指导》表4-8得：

当×

100%=1.25（＜1.5～1），一次拉深可得最大相对高度为0.84～0.65，故零件以以一次拉深成形。

3.计算拉深系数

因该零件兼有凸缘见拉深与阶梯圆筒件拉深的持性，所以近似按此两种拉深方法估算总拉深系数.

由参考文献[2]或（4-15）得：

查参考文献[2]表4-9当＞2.8～3.0时[m1]=0.16～0.20＜m总

此零件厚度为0.5mm，拉深件的底部与侧壁间的圆角半径R1为1.5mm，1.5＞0.5mm，各阶梯连接处的半径为1.5mm，1.5>

2t=1mm，即满足R1t,R2t,所以拉深可以顺利进行，不需要增加整形工序，零件产品尺寸为、精度为IT10～IT11级、，精度为IT14级，其中、由拉深工序保证。

拉深成形后切除零件多余外边，保证零件最后的外形尺寸公差，故由切边工序保证。

1.2制定冲压工艺方案

1.2.1工艺方案分析比较

此零件外壳形状表明它为拉深件，所以拉深为基本工序，其毛坯可用落料工序完成。

根据前面的计算，只需要一次拉深，故根据该零件所需基本冲压工序，做出一个合格的零件，可以有三种工艺方案：

第一种方案是把落料、拉深、二道工序做一个简单复合模，然后再以切边工序做一个单工序切边模。

第二种方案是以落料、拉深、切边工序分开，各做一副单工序模。

第三种方案是把落料、拉深、切边三道工序并在一起，做一副多工位的级进模。

三种方案的比较：

第一种方案:

落料、拉深是一个简单复合模，设计简便，制造也不难生产效率高，装夹方便，切边工序作为单工序模，只要保证一个尺寸精度要求，方便、简单。

第二种方案：

三道工序分开，分布鲜明，有序进行，看得懂，弄得请，但效率不高，占用设备多，若单用一个设备，则需拆下来，装上去次数多，比较麻烦。

第三种方案：

三道工序一起进行，效率比较高，但是制造麻烦，周期长，成本高，只有大批量生产中才适合。

1.2.2工艺方案确定

根据工艺方案的比较：

方案一：

落料拉深复合→切边

方案二：

落料→拉深→切边

方案三：

落料、拉深、切边级进模

综合所有因素，此零件选用方案一。

1.3画工序图

1.工序1：

落料拉深

（1）毛坯图

图1-1

（2）工序图

图1-2

（3）排样图

a.计算开料宽度及步距

由参考文献[1]表2.5.2取搭边值=1.5mm=1.2mm

由表2.5.3得减料公差=0.4mm导料间隙C=0.1mm

考虑落料后需自然卸下条料单恻需冲开0.5mm深缺口

则开料宽度B=（D-0.5++2+C）

=（40-0.5+1.5+2×

0.4+0.1）

=41.9mm

取B=41.9mm

步距A=D+=40+1.2=41.2mm.取A=42mm

b.画排样图

图1-3

2.工序2：

切边

图1-4

1.4初选冲压设备

（1）计算拉深工艺力，相对厚度=1.25%<

1.5%

t=0.5mm根据参考文献[1]表4.5.2拉深时需采用压边圈。

在该模具中可利用凸凹模与成型顶块进行压边。

由于该零件只一次拉深因此拉深时需兼整形。

拉深工艺力应按整形力计算。

参考弯曲校正力进行计算。

查参考文献[1]表3.3.3。

取单位校正力q=40MPa

则

（2）计算冲裁工艺力

F冲=Ltb=×

40×

0.5×

440=27632N

由参考文献[1]取顶件力系数K顶=0.08

则F顶=K顶F冲=0.08×

27632=2210.6N

F总2=F冲+F顶=27632+2210.6=29842.6N

（3）计算冲压工艺力

F总=F总1+F总2=47759.4+29842.6=77602N

按F总=77602N,以及F总≤（0.7～0.8）F公

得F公≥97002.5～110860N

查参考文献[2]表8-10初选压力机为J23-16

1.5编制冲压工艺卡

表1-1冲压工艺过程卡

无锡技师学院

冲压工艺过程卡

产品型号

C003

零（部）件名称

共1页

产品名称

阶梯圆筒

零（部）件型号

第1页

材料牌号及规格

材料技术要求

毛坯尺寸

每个毛坯可制件数

毛坯重量

辅助材料

10钢

48×

1000

工序号

工序名称

工序内容

加工简图

设备

工艺装备

备注

下料

剪床上裁板

材料厚度为

0.5mm

1

落料与拉深复合模

J23-10

编制（日期）

审核（日期）

会签（日期）

标记

处数

更该文件号

签字

日期

续表1-1

共1页

2

切除凸圆边达尺寸要求

切边模

↓表示冲压方向

3

检验

检验所有尺寸

第2章冲压模具设计

2.1冲模类型及结构形式

此零件形状为阶梯圆筒形件，分为落料拉深（C003-1）、切边（C003-2）两副模具，本人设计C003-1模具，即落料拉深复合模，采用正装式。

利用挡料钉定距，模具本身利用M8螺钉固定及Ф8销钉定位，本模具采用弹顶器以及打杆作为卸料装置。

2.2模具设计计算

1．压力中心

此零件为阶梯圆筒形件，即属于旋转体件，结构对称，所以压力中心应该在其几何中心。

2．各主要零件外形尺寸

（1）落料凹模外形尺寸

由参考文献[1]式（2.8.8）H=Kb

查表2.8.2K取0.3b=40mm

H1=Kb=0.3×

40=12mm按要求需满足H1≥15mm

因为是复合模，另有拉深工序，零件高度为6mm，材料厚度为0.5mm，加之有凸模进入凹模的深度，综上所述，查参考文献[2]，H=25mm

由式（2.8.9）凹模壁厚C=（1.5-2）H1=（1.5～2）×

15=22.5～30mm

按要求需满足C≥30～40mm故取C=30mm

为便于加工模板取圆形

则D=2×

30+40=100

（2）固定板外形尺寸

直径D与凹模相同为100mm

厚度H2=（0.6～0.8）H1（0.6～0.8）×

25

=（15～20）mm

取H2=20mm

（3）垫板外形尺寸

直径D=100mm

厚度H3=（6～12）mm

取H3=8mm

各模板采用Φ8与M8螺钉定位与连接

根据参考文献[4]孔距取76mm

（4）凸凹模、凸凹模型芯、成形顶块、拉深凸模外形尺寸

根据成型要求凸凹模、凸凹模型芯、成形顶块以及拉深凸凹模长度分别为41mm、35.5mm、18.5和42.5mm。

综上所述，归纳所得（单位:

mm）

落料凹模Ф100×

25GB2858.4-81

上、下固定板Ф100×

20GB2858.5-81

上、下垫板Ф100×

8GB2858.5-81

凸凹模：

Ф46×

40

凸凹模型芯：

Ф9×

35.5

成形顶块：

Ф40×

18.5

拉深凸模：

Ф14×

42.5

联接螺钉：

M8GB70-85

定位销钉：

Ф8GB119-86

孔距Ф76

3.凸凹模间隙及凸凹模工作部分尺寸

（1）落料凸凹模尺寸及公差

因为毛坯尺寸D=40mm，无公差要求

根据参考文献[1]，落料尺寸以凹模为基准，凸模采用配合加工，由于该零件最后需要切边保证最终尺寸，故落料凹模尺寸直接采用计算尺寸Ф40，另外制造公差取0.02mm。

凸模与凹模配制，双面间隙0.04～0.06mm（参考文献[1]表2.2.3）。

凸、凹模尺寸要求参考零件图。

（2）拉深凸、凹模尺寸及公差

由零件图知，工件外形尺寸及公差有要求，故以拉深凹模为基准，其值为：

D=（28-0.75×

0.52）=27.6

D=27.7

D=（9-0.75×

0.36）

D=（D-2c）=（8.7-2×

0.5）=7.7mm

注：

以上凸、凹模制造公差取0.03mm

4.选用模架

因为凹模周界为Ф100，根据参考文献[3]，采用冷冲模滑动导向中间导柱模架，根据各项指标，选用模架为：

模架100×

130～150GB2851.6-81.HT20-40

上、下模板厚度分别为H=25mm.H=30mm

5.校核压力机

（1）闭合高度校核

模具闭合高度H=H+H+HtH+H+H

=25+8+35.5+0.5+42.5+8+30=149.5mm

由[2]表