落料拉深復合模設計說明書

1、落料拉深復合模設計說明書班 級 05010903 學 號 2009301234 姓 名 陳 雄 日 期 2012年10月 目錄一、工藝方案分析與確定 2二、零件主要參數(shù)計算 3三、排樣 4四、落料凹凸模尺寸 5五、拉深凸凹模尺寸 6六、拉深凸凹模圓角 6七、落料凹模板的厚度h的確定 7八、凹凸模長度 7九、相關力的計算 8十、設備的選擇 10十一、模具結(jié)構(gòu)設計 12十三、參考文獻 17一、 工藝方案分析及確定材料20號鋼，材料厚度0.5mm，零件圖如下：t=0.5mm其工藝性分析內(nèi)容如下：（1）材料分析20號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于拉深級別鋼，具有良好的拉深成形性能。屬優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學性

2、能是強度、硬度低而塑性較好，非常適合沖裁加工。另外產(chǎn)品對于厚度與表面質(zhì)量沒有嚴格要求，所以盡量采用國家標準的板材，其沖裁出的產(chǎn)品表面質(zhì)量和厚度公差就可以保證。（2）結(jié)構(gòu)分析零件為一無凸緣錐形件，結(jié)構(gòu)簡單，底部圓角半徑為r2.5，滿足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。（3）精度分析零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達到零件的精度要求。經(jīng)上述分析，產(chǎn)品的材料性能符合冷沖壓加工要求。對零件進行分析后，提出兩種方案：方案一：先落料，再拉深，再修邊。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料+拉深復合，后修邊。采用復合模+單工序模生產(chǎn)。 此零件需要落料（制成21mm的坯

3、料）、一次拉伸和修邊共三道工序。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需三道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，工件精度也能滿足要求，成本較低。通過對上述兩種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。綜上所述：該零件的沖壓工藝方案為：落料拉深修邊。二、零件主要參數(shù)的計算1）確定零件修邊余量零件的相對高度，經(jīng)查得修邊余量，所以，修正后拉深件的總長。2）確定坯料尺寸由無凸緣錐形拉深件坯料尺寸計算公式得3）相對厚度，又因為相對高度，所以零件屬于中等深度錐形件拉深，一次成形即可，但是為防止起皺采用壓邊圈。三、排樣制件毛坯為簡單的圓形件，而且尺寸

4、比較小，考慮到操作方便，宜采用有廢料單排。查表，確定搭邊值材料厚度t（mm）圓件及圓角r2t矩形件邊長l50或圓角r0.02，不符合要求，故：；磨損系數(shù)由查表得：x=0.5計算凹模直徑；凸模直徑；五、拉深凸、凹模尺寸凸模制造公差p=0.02；凹模制造公差d=0.03；零件公差；有壓邊圈時凸凹模單邊間隙值：z2=（11.1）t，此處取z2=1.1t，故z=0.55mm；凹模直徑凸模直徑六、拉伸凸、凹模圓角由于是一次拉深成形，凸模圓角等于零件內(nèi)圓半徑，拉深凸模圓角凸=2.5mm凹模圓角由公式得：凹=0.8d-dt=0.821-14.19560.51.5mm 式中： d為毛坯直徑， d為本道次工序的

5、拉深直徑， t為材料厚度；七、落料凹模板的厚度h的確定計算按公式：h=ks式中：k為厚度系數(shù)s為凹模刃口最大尺寸k值查表（沖壓工藝與模具設計p236，表7.6）可知，其值取0.200.30，此處取0.3，計算：壁厚c=1.5h=22mm八、凸凹模長度落料時凸模長度計算按公式： l=h1+h2+h式中：h1為凸模固定板厚度，一般取值（0.60.8）h，此處取9mm；h2為卸料板厚度，一般取值（520mm），此處取5mm；h為附加長度，主要考慮凸模進入凹模的深度（0.51.0mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離，此處分別取值1mm,10mm.計算：l=h1+h2+h=9+5+1+1

6、0=25mm九、相關力的計算1、落料力的計算式中： l為沖裁輪廓的總長度t為板料厚度 為材料的抗剪強度20鋼 故：2、卸料力f卸和頂件力f頂?shù)挠嬎闶街?，k卸為卸料力系數(shù)；k頂為頂件力系數(shù)；查表（沖壓工藝與模具設計p52表2.3）知：k卸=0.07 k頂=0.08故：3、壓邊力及壓邊裝置的確定在生產(chǎn)中采用壓邊的目的是為了防止變形區(qū)板料在拉深過程中的起皺，拉深時壓邊力必須適當，壓邊力過大會引起拉深力的增加，甚至造成制件拉裂，壓邊力過小則會造成制件直壁或凸緣部分起皺，所以是否采用壓邊裝置主要取決于毛坯或拉深系數(shù)m和相對厚度td100由于相對厚度td100=0.521100=2.38拉深系數(shù)查表（沖壓

7、工藝與模具設計知該工件拉深時應該采用平板壓邊圈 1）壓邊力：f壓邊=4d2-d+2rp p為單位面積壓料力，其值查表（沖壓工藝與模具設計p199，表5-12），得：p=2.5mpa 2）壓邊圈尺寸：計算按公式：壓邊圈內(nèi)經(jīng)d內(nèi)=（0.020.20）+d凸；壓邊圈外徑d外=d-(0.030.08)d凸為拉深凸模外徑，d為拉深前半成品工件內(nèi)經(jīng)計算：內(nèi)徑 d內(nèi)=0.02+d凸=0.02+14.5=14.52mm 外徑 d外=d-0.03=21-0.03=20.97mm4、拉深力的計算計算按公式：式中： d為零件直徑t為模具厚度 b為a3鋼抗拉強度 k1為修正系數(shù)，其值查表（沖壓工藝與模具設計p134，

8、表4.9）得：k1=0.66；十、設備的選擇1、 壓力機的選擇原則沖壓設備的選擇直接關系到設備的合理使用，安全，產(chǎn)品質(zhì)量，模具壽命，生產(chǎn)效率和成本等一系列問題。對于中小型沖裁件，彎曲件或淺拉深件多用具有c形床身的開式曲柄壓力機。在大中型和精度要求較高的沖壓件生產(chǎn)中，多采用閉式壓力機。對于大型，較復雜的拉深件多采用閉式雙動拉深壓力機。對于形狀復雜零件的大量生產(chǎn)，應優(yōu)先考慮選用多工位自動壓力機。而對落料，沖孔件的大量生產(chǎn)，則應選用效率高，精度高的自動高速壓力機。在小批生產(chǎn)中尤其是大型厚板的生產(chǎn)，多采用液壓機。校正彎曲，校平整形工序要求壓力機有較大的剛度，以便或得較高的蟲牙件尺寸精度。對曲柄壓力機所

9、要考慮到的重要參數(shù)是： 1.壓力機的許用負荷； 2.完成各工序所需要的壓力； 3.行程和行程次數(shù)； 4.最大裝模高度；5.壓力機的臺面尺寸應大于沖模的平面尺寸，并留有固定模具的余地，臺面上的漏孔應與所要進行的工藝相適合； 6.壓力機精度當拉深行程過大，特別是采用落料拉深復合沖壓時，不能簡單得將落料力與拉深力疊加取選擇壓力機，因為壓力機的公稱壓力是直滑塊在接近下死點時的壓力，所以應該注意曲柄壓力機的允許壓力曲線。如果不注意壓力機的壓力曲線，很可能由于過早出現(xiàn)最大沖壓力而使壓力機超載破壞。同時，由于拉深的工作行程大，消耗的功就多，因此還要審核壓力機的功率，且壓力機滑塊的行程必須為拉深行程的兩倍以上

10、。對于拉深工作，由于施力行程較大，不能按壓力機的額定壓力選用，為了選用方便，可以近似取為：在深拉深時，最大拉深力壓力機公稱壓力；在淺拉深時，最大拉深力壓力機公稱壓力。式中 f拉深力，在用復合模沖壓時，還包括其他變形力。2、 選擇壓力機取落料力和拉深力中較大的一個力，根據(jù)以上原則，初選開式雙柱可頃壓力機j23-3.15，根據(jù)公稱壓力大于31.5kn，滑塊行程s2=24.5=9mm及閉合模具高度h=120mm。其主要參數(shù)如下表5-1： 表 5-1 j23-6.3開式雙柱壓力機參數(shù) 公稱壓力（kn）31.5滑塊行程（mm）25行程次數(shù)（次/分鐘）200最大閉合高度（mm）120連桿調(diào)節(jié)長度（mm）2

11、5工作臺尺寸（mmmm）160250模柄尺寸（mmmm）直徑25深度40電動機功率（kw）2.23、模架選擇由凹模外形尺寸，查實用沖壓模具設計手冊得，根據(jù)閉合高度選擇后側(cè)滑動導柱導套模架，按其標準選擇具體的結(jié)構(gòu)尺寸：上模板： gb/t 2855.5 11010030下模板： gb/t 2855.6 11010035導柱： gb/t 2861.1 1580導套： gb/t 2861.1 186023模具閉合高度： 最大120mm，最小90mm十一、模具結(jié)構(gòu)設計1 采用落料、拉深復合模，考慮落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚能保證足夠強度，故可采用復合模。落料、拉深復合模常采用下圖所示的典型結(jié)構(gòu)，即落料

12、采用正裝式，拉深采用倒裝式。對于生產(chǎn)該模具，由于拉深深度不算大，材料也不厚，因此采用彈性卸料較合適?？紤]到裝模方便，模具采用后側(cè)布置的導柱導套模架。2 落料凹模3 凸凹模4 拉深凸模5、裝配示意圖1、 打料桿 2、模柄 3、螺釘m4 4、螺釘m4 5、上模座 6、導套 7、導柱 8、下模座9、螺釘m6 10、頂料桿 11、銷釘 12、凸模固定板 13、壓邊圈 14、拉深凸模15、落料凹模 16、彈性卸料版 17、彈簧 18、固定板 19、固定板 20、銷釘 21、打料塊 參考文獻1.翟平、林兆榮. 飛機鈑金成形原理與工藝.m. 西安：西北工業(yè)大學出版社.19952.張如華、趙向陽.沖壓.m. 北京.清華大學出版社，2006