设计实例落料拉深复合模部分Word格式.docx
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外壳内腔的主要配合尺寸φ16.5mm、φ22.3mm、16mm为IT11-IT12级。
为确保在铆合固定后，其承托部位和轴套的同轴度，三个φ3.2mm小孔和φ16.5mm间的相对位置要准确，小孔中心圆直径φ42±
0.1mm为ⅠT10级。
此零件为旋转体，其形状特征表明，是一个带凸缘的圆筒形件。
其主要的形状、尺寸可以由拉深、翻边、冲孔等冲压工序获得。
作为拉深成形尺寸，其相对值
、
都比较合适，拉深工艺性较好。
φ22.3mm、16mm的公差要求偏高，拉深件底部及口部的圆角半径R1.5mm也偏小，故应在拉深之后，另加整形工序，并用制造精度较高、间隙较小的模具来达到。
三个小孔φ3.2mm的中心圆直径42±
0.1mm的精度要求较高，按冲裁件工艺性分析，应以φ22.3mm的内径定位，用高精度（IT7级以上）冲模在一道工序中同时冲出。
图8.2.1玻璃升降器外壳
图8.2.2玻璃升降器外壳的装配简图
冲压件冲压工艺过程的确定
一．工艺方案的分析比较
外壳的形状表明，它为拉深件，所以拉深为基本工序。
凸缘上三小孔由冲孔工序完成。
该零件φ16.5mm部分（见图8.2.1右侧）的成形，可以有三种方法：
一种可以采用阶梯拉深后车去底部；
另一种可以采用阶梯拉深后冲去底部；
第三种可以采用拉深后冲底孔，再翻边的方法（见图8.2.3所示）。
第一种方法车底的质量较高，但生产率低，在零件底部要求不高的情况下，不易采用。
第二种方法在冲去底部之前，要求底部圆角半径接近于零，因此需要增加一道整形工序，而且质量不易保证。
第三种方法虽然翻边的端部质量不及前两种好，但生产效率高，而且省料。
由于外壳高度尺寸21mm的公差要求不高，翻边工艺完全可以保证零件的技术要求，故采用拉深后再冲孔翻边的方案还是比较合理的。
图8.2.3外壳底部的成形方案
a）车切;
b）冲切;
c）冲孔翻边
二．工艺方案的确定
•
计算毛坯尺寸
在计算毛坯尺寸以前需要先确定翻边前的半成品形状和尺寸，核算翻边的变形程度。
参见图8.2.1，零件φ16.5mm处的高度尺寸为：
H=21-16=5mm。
根据翻边工艺计算公式，翻边系数K为
将翻边高度H=5mm；
翻边直径D=16.5+1.5=18mm；
翻边圆角半径r=1mm；
材料厚度t=1.5mm带入上式，得翻边系数：
预冲孔孔径d=DK=11mm，d/t=11/1.5=7.33，查翻边系数极限值表知，当用圆柱形凸模预冲孔时，极限翻边系数[K]=0.5，现0.61>
0.5，故能由冲孔后直接翻边获得H=5mm的高度。
翻边前的拉深件形状和尺寸如图8.2.4所示。
为了计算毛坯尺寸，还须确定切边余量。
因为凸缘直径d=50mm，拉深直径d=23.8mm，所以
查拉深工艺资料，得凸缘修边余量δ=1.8mm，实际凸缘直径d'
凸=d凸+2δ=（50+3.6）mm≈54mm。
毛坯直径D按以下公式计算：
D=
=
≈65mm
图8.2.4翻边前的半成品形状和尺寸
2．计算拉深次数
因为t/D=2.3%，
初定r1≈（4～5）t,从《冲压手册》中查表可得极限拉深系数[m1]=0.44，[m2]=0.75，又由[m1][m2]=0.44×
0.75=0.33，所以m总﹥[m1][m2]。
需要两次拉深，取n=2。
若采用接近于极限的拉深系数进行拉深，则需要选用较大的圆角半径，以保证拉深质量。
目前零件的材料厚度t=1.5mm、圆角半径r=2.55mm，约为1.5t，过小，而且零件直径又较小，两次拉深难以满足零件的要求。
因此需要在两次拉深后还增加一道整形工序，以得到更小的口部、底部圆角半径。
在实际使用中，可以采用三道拉深工序，依次减小拉深圆角半径，将总的拉深系数m总=0.366分配到三道拉深工序中去，可以选取m1=0.56，m2=0.805,m3=0.812，使
m1×
m2×
m3=0.56×
0.805×
0.812=0.366
3．工序的组合和顺序确定
对于外壳这样工序较多的冲压件，可以先确定出零件的基本工序，再考虑对所有的基本工序进行可能的组合排序，将由此得到的各种工艺方案进行分析比较，从中确定出适合于生产实际的最佳方案。
外壳的全部基本工序为：
落料φ65mm，第一次拉深、第二次拉深（见图8-11b）、第三次拉深（见图8.2.5c）、冲底孔φ11mm（见图8.2.5d），翻边φ16.5mm（见图8.2.5e），冲三小孔φ3.2mm（见图8.2.5f），修边φ50mm（见图8.2.5g）。
共计八道基本工序，据此可以排出以下五种工艺方案：
方案一：
落料和首次拉深复合（见图8.2.5a），其余按基本工序。
方案二：
落料和首次拉深复合，冲φ11mm底孔和翻边复合（见图8.2.6a），冲三个小孔φ3.2mm和切边复合（见图8.2.6b），其余按基本工序。
方案三：
落料和首次拉深复合，冲φ11mm底孔和冲三个小孔φ3.2mm复合（见图8.2.7a），翻边和切边复合（见图8.2.7b），其余按基本工序。
方案四：
落料、首次拉深和冲φ11mm底孔复合（见图8.2.8），其余按基本工序。
方案五：
采用级进模或在多工位自动压力机上冲压。
分析比较上述五种方案，可以看出：
方案二中，冲φ11mm孔和翻边复合，由于模壁厚度较小
小于凸凹模间的最小壁厚3.8mm，模具极易损坏。
冲三个小孔φ3.2mm和切边复合，也存在模壁太薄的问题，此时
因此不宜采用。
方案三中，虽解决了上述模壁太薄的矛盾，但冲φ11mm底孔和冲三个小孔φ3.2mm复合及翻边和切边复合时，它们的刃口都不在同一平面上，而且磨损快慢也不一样，这会给修磨带来不便，修磨后要保持相对位置也有困难。
方案四中，落料、首次拉深和冲φ11mm底孔复合，冲孔凹模和拉深凸模做成一体，也会给修磨造成困难。
特别是冲底孔后再经二次和三次拉深，孔径一旦变化，将会影响到翻边的高度尺寸和翻边口部的质量。
方案五采用级进模或多工位自动送料装置，生产效率高。
模具结构复杂，制造周期长，成本高，因此，只有大批量生产中才较适合。
方案一没有上述缺点，但工序复合程度低、生产效率也低，不过单工序模具结构简单、制造费用低，这在中小批生产中却是合理的，因此决定采用第一方案。
本方案在第三次拉深和翻边工序中，于冲压行程临近终了时，模具可对工件刚性镦压而起到整形作用，故无需另加整形工序。
图8.2.5各工序的模具结构
a）落料和拉深;
b）二次拉深;
c）三次拉深;
d）冲底孔;
e）翻边;
f）冲小孔;
g）切边
图8.2.6方案二的部分模具结构
a）冲孔和翻边;
b）冲小孔和切边
图8.2.7方案三的部分模具结构
a）冲底孔和冲小孔；
b）翻边和切边
图8.2.8方案四的落料，拉深和冲底孔复合模具结构
关于排样和裁板中各工序半成品尺寸的确定，各工序冲压力及设备的选择等，可参见前面的有关章节，从此处略。
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