外壳落料、拉深、冲孔复合模

目录
1 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1 现代模具的发展现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2 本设计的基本工序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2 零件的工艺性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.1 制件资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.2 零件工艺及其工艺分析分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.3 确定工艺方案和模具形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
3 主要工艺参数的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
3.1 落料尺寸的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
3.2 确定排样方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
3.3 计算拉深次数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 13
3.4 拉深冲压力的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14
3.5 冲压设备的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17
4 模具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 18
4.1 模具结构的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
4.2 模具的闭合高度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
4.3 模具工作部分尺寸及公差计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
5 冲模零件的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
5.1 落料凹模的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
5.2 拉深凸模的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
5.3 落料凸模和拉深凹模的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
5.4 冲模的导向装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
5.5 定位装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 28
5.6 卸料装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 30
5.7 推件装置的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 31
6 其它冲模零件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33 6.1 模柄的类型及选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33 6.2 凸模固定板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34
6.3 垫板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35 6.4 紧固件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35
6.5 定位销．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35
7 模具的装配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36 7.1 复合模的装配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36
7.2 凸、凹模间隙的调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36
8 附加工序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 37
9 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.． 39 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．40附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
1 绪论
1.1现代模具的发展现状及发展趋势
模具被称为工业产品之母。

所以工业的高速发展也离不开模具工业的不断进步。

中国模具巿场规模巨大，随着国内模具工业高速发展，技术也获得了较大的飞跃，但是，仍然面对高档模具以进口为主的尴尬局面。

提升技术实力，乃是中国模具工业发展的前途所在。

随着冲压金属制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业的广泛应用，对冷冲压模具的需求日益增加，冲压模在国民经济中的重要性也日益突出。

模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。

因此我选择了模具设计的课题，即设计一副能够生产所给罩壳的模具，并且结构合理、能保证制品的精度、表面质量。

在设计中能熟练使用PRO/E 、AUTOCAD 等机械、模具相关绘图软件。

二、国内外发展情况
1、.国内方面：
模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。

近10年来，中国模具工业一直以每年15%左右的增长速度快速发展。

但与发达国家相比，中国模具工业无论在技术上，还是在管理上，都存在较大差距。

特别在大型、精密、复杂、长寿命模具技术上，差距尤为明显。

中国每年需要大量进口此类模具，在模具产品结构上，中低档模具相对过剩，市场竞争加剧价格偏低，降低了许多模具企业的效益。

而中高档模具能力不足，模具的开发能力较弱，技术人才严重不足，科研开发和技术攻关投入少等一系列问题，严重制约了中国模具行业的发展。

由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔，产销两旺。

2003年我国模具产值达到450亿元人民币以上，约折合50多亿美元，按模具总量排名，中国紧随日本、美国其后，位居世界第三。

中国模具已涵盖了各种用于金属和非金属成形的特殊装备，被分为10大类、46小类。

1996年至2002年间，中国模具制造业的产值年平均增长14%左右，2003年增长25%左右，广东、江苏、浙江、山东等模具发达地区的增长在25%以上。

近两年，我国的模具技术有了很大的提高，生产的模具有些已接近或达到国际水平。

2003年模具出口
3.368亿美元，比上年增长在33.5%，形势喜人。

总的来看，我国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。

近五年来，我国平均每年进口模具约11.2亿美元，2003年就进口了近13.7亿美元的模具，这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。

中国现有模具企业超过2万家，从业人数50多万人。

中国的模具生产目前主要集中在华南和华东，大约占了全国模具制造业产值和销售额的三分之二，每年平均增长在20%左右。

2、国外方面：
我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。

专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”﹕1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。

3、未来冲压模具制造技术发展趋势
模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。

达到这一要求急需发展如下几项：
(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。

随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。

计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。

(2)高速铣削加工
国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。

另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。

高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。

目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

(3)模具扫描及数字化系统
高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。

有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。

模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。

(4)电火花铣削加工
电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。

国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。

预计这一技术将得到发展。

(5)提高模具标准化程度
我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。

国外发达国家一般为80%左右。

(6)优质材料及先进表面处理技术
选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。

模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。

模具热处理的发展方向是采用真空热处理。

模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。

(7)模具研磨抛光将自动化、智能化
模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。

(8)模具自动加工系统的发展
这是我国长远发展的目标。

模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

本设计是罩壳的落料、拉深、冲孔复合模，落料、拉深、冲孔都是冲裁的基本工序。

所谓落料是在平板毛坯上沿封闭轮廓进行冲裁，被分离下来的一块称为落料件，余下的就是废料。

落料常用于制备工序件。

拉深是指在压力机上使用模具将平板毛坯制成带底的圆筒形件或矩形间的成形方法。

冲孔是指利用模具在板料上冲出孔的过程。

冷冲模是实现冷冲模生产的专用工具和主要工艺装备。

冲压件的形状和尺寸
精度靠模具直接保证，冲压生产率高，操作简单，成本低廉等优越性要靠优良结构性能的冲模来实现。

冲模的结构性能直接反映了冲压技术水平的高低。

本设计采用复合模，其优缺点如下所式：
优点
1 冲裁时材料处于受压状态，零件表面平整。

2 冲裁时材料不需进给移动，零件精度不受送料误差影响，其内、外形同轴度较高，一般可以达到±0.02～±0.04，零件尺寸精度高，可达IT8级，在这3种型式的模具中，其零件精度最高。

3模具结构紧凑，外廓尺寸小。

4用复合模冲压时对条料形状及尺寸的限制不严格，可用短料和边角余料来冲压零件，材料利用率比连续模高。

5 适宜冲压薄料、软料和脆性材料。

缺点
1模具零件多，结构复杂，装配制造困难，成本高。

但形状复杂的零件其模具制造难度比连续模低。

2 由于受到凸凹模最小壁厚的限制，对于一些内孔与外缘之间及孔间距离较小的零件，不宜采用复合模。

3生产率比连续模低，工作没有连续模安全，零件出件没有连续模方便。

适宜于生产批量大、尺寸大的零件。

有时候为了保证零件的精度，批量小时也用它。

冲模零件材料的选用
冲模材料，尤其是凸、凹模的材料与模具寿命关系很大，合理选用材料是模具设计的一项十分重要的工作。

冲压时模具工作部分要受多次大压小拉的交变冲击载荷作用，冲模将产生压缩、弯曲、疲劳变形和摩擦损伤，其正常的失效形式为磨损或疲劳断裂。

由于结构和热处理原因，也会产生镦粗，局部压榻、崩刃和折断等早期破坏。

因而模具材料应具有很高的抗压强度，高的疲劳强度和高的耐磨性以及足够的韧性。

多数模具形状复杂、精度要求也高。

因此，还需要热处理材料变形小。

选用材料时应考虑模具的工作特性，受力情况，冲压件材料性能，冲压件的精度，生产批量以及模具材料的加工工艺性能和工厂现有条件等因素。

既要保证模具的寿命又要使成本不至于过高。

一般讲，对于冲压件形状简单、尺寸不大、受力小的模具，选用高碳工具钢制造；冲压件形状复杂、尺寸大、冲压力大的模具，选用合金钢和高速钢制造；而冲压件的精度或寿命要求高的高速冲压或精密的冲压模具，常选用硬质合金、钢质硬质合金等材料制造。

冲模工作部分和其他的零件具体的材料和热处理要求，可参看有关冲模资料选用。

冲床的选用
冲床是机械压力机的俗称，是用来对坯料进行冲压加工的主要设备。

冲床的选用是冲压工艺设计过程中的一项重要内容。

冲床的选用必须根据冲压工序的性质、冲压力（包括压料力、卸料力等）、变形功、模具结构型式、模具的闭合高度和轮廓尺寸以及生产批量、生产成本、产品质量等诸多因素，结合单位现有设备条件进行。

冲床的选用主要是确定冲床的类型和吨位。

冷冲模主要由以下几部分构成
1．工作部分：其功能是完成材料的分离。

零件质量及尺寸精度主要靠该部分来保证。

2．定位及挡料部分：其功能是确定条料在冲模中的正确位置。

3．卸料及推件装置：其功能是把箍在凸凹模外围的条料卸下来，把梗塞在凹模内的零件推出来，保证冲压继续正常进行。

4．导向装置：其功能是保证上、下模正常运行，使之不产生位置偏移。

5．连接固定部分：其功能是连接和紧固各零部件，使之成为一完整的整体。

本设计是护罩壳落料、拉深、冲孔复合模，所谓复合模是指压力机一次
行程中，在模具的一个工位上，同时完成几道不同工序的模具。

它属于
多工序模。

工作部分除凹、凸模外还有凸凹模。

落料凹模在上模部分的
称为倒装复合模，落料凹模在下模的称为正装复合模。

2 零件的工艺性
2.1 制件资料
制件剖面图
图1.1所示为罩壳零件，材料为20号钢，厚度为t=1 mm，大批量生产。

图2.1 外壳零件
制件三视图
图2.2 外壳零件三视图
2.2 零件材料及其冲压工艺性分析
零件材料的分析
冷冲压模具包括冲裁、弯曲、拉深、成形等各种单工序模和由这些基本工序组成的复合模、级进模等各种模具。

设计这些模具时，首先要了解被加工材料的力学性能。

材料的力学性能是进行模具设计时各种计算的主要依据。

故在分析零件冲压成形工艺，设计冲压模具前，必须要了解和掌握材料的一些力学性能，以便设计。

现将油杯零件材料为10号钢的力学性能主要参数及其概念叙述如下：（1）应力：材料单位面积上所受的内力，单位是N/mm2 ，用Pa表示。

106
Pa=1MPa；1MPa = 1N/mm 2
；10
9
Pa = 1GPa。

（2）屈服点σs：材料开始产生塑性变形时的应力值，单位是N/mm2 。

弯曲、拉深、成形等工序中，材料都是在达到屈服强度时进行塑性变形而完成该工序的成形的。

经查表取σs = 206 MPa。

（3）抗拉强度σb。

材料受到拉深作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPa。

σb = 294～432MPa。

（4）抗剪强度τb。

材料受到剪切作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPa。

取τb = 255～333MPa。

（5）弹性模量E。

材料在弹性范围内，表示受力与变形的指标，弹性模量大，表示材料受力后变形较小，或者说，产生一定的变形需要较大的力。

E = 194 x 103MPa。

（6）屈服比σs/σb。

是材料的屈服强度与抗拉强度之比，其值越小，表示材料允许的塑性变形区越大，在拉深工序中，材料的屈服比较小时，所需的压边力和所需克服的摩擦力相应的减小，有利于提高成形极限。

（7）伸长率δ。

在材料性能实验时，试件由拉伸试验机拉断后，对接起来测量长度，其伸长量与原长度之比称为伸长率，其数值用“％”表示，其数值越大表示材料的塑性越好。

经查表可得，材料为20号钢的伸长率δ=29％。

综上所述，对油杯零件材料20号钢的力学性能分析，主要是为了便于模具设计中各参数的计算，故在后序的模具设计中各参数的计算均以上面所取的数值进行计算。

零件工艺性的分析
冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。

虽然冲压加工工艺过程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。

而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。

即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。

这里我们重点分析零件的结构工艺性。

该零件为油杯，结构简单，对称，是典型的拉深件。

在拉深过程中要注意控制拉深程度，加工时，根据零件的结构，形状等一些技术要求，应考虑以下几点：（1）拉深件圆角半径：拉深件的圆角半径要适合，应尽量大些，以便于成形和减少拉深次数，避免在拉深过程中出现失稳现象即拉裂。

拉深件底与壁的圆角半径应满足r1≥t。

而在此设计中圆角半径R4＞t=1，故满足设计要求。

（2）考虑拉深件厚度不均匀的现象：在拉深过程中，一般为不变薄拉深，从理论分析上说是不符合的，在拉深过程中壁厚应有少量的变化，如果在拉深件精度要求不高时，一般可以忽略不计。

（3）拉深件的孔位布置：根据示图所示，该零件的孔位布置合理，处于中心部位。

在冲孔时，要注意孔与拉深件的同心度的问题，孔到拉深底部边缘的距离d ≤d1-2r1-t。

根据零件图，初步分析可以知道油杯零件的冲压成形需要多道工序才能完成，首先进行正拉深，形成外形尺寸形状，其次底部要成型。

综上所述，罩壳由平板毛坯冲压成形应包括的基本工序有：落料、拉深、冲孔等，
2.3 确定工艺方案和模具形式
在冲压分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质，工序数目，工序顺序及组合方式等，有时同一种冲压零件也可能存在多个可行的方案，通常每种方案各有优缺点，应从产品质量生产效率，设备占用情况，模具制造的难易程度和模具的使用寿命的高低，生产成本，操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较，确定出适合于现有生产条件的最佳方案，故在一定的条件下，以最简单的方法，最快的速度，最少的劳动量，最少的费用，可靠的加工出符合图样各项要求的零件，在保证加工质量的前提下，选择经济合理的工艺方案。

确定工艺方案及模具形式：
1、根据对冲压零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定冲压所需的基本的工序，如落料、冲孔、拉深、整形等。

2、根据初步工艺计算，确定工艺数目，如冲压次数、拉深次数等。

3、根据各个工序的变形特点、质量要求等确定工序顺序。

一般可按照下列原则进行：
1）、对冲带孔的或有缺口的冲裁件，如选用简单模，一般先落料，再冲孔或切口，使用级进模，则先冲空孔或切口后落料
2）、对于到孔的拉深件，一般先拉深，后冲孔，但孔的位置在零件底部且孔径尺寸要求不高时，也可先冲孔后拉深。

3）、对于形状复杂的拉深件，为便于材料变形和流动，应先形成内部形状，再拉深外部形状。

4）、整形或校平工序，应在冲压件基本成型以后进行。

4、根据生产批量和条件（冲压加工条件和模具制造条件）确定工序组合。

生产批量大时，冲压工序应尽可能组合在一起，用复合模具；小批量生产用单工序简单模。

由于罩壳冲压成形需要的多道工序完成，因此选择合理的成形工艺方案十分重要，考虑到生产批量大，应在生产合格零件的基础上尽量提高生产效率，降低生产成本。

要提高生产成本，应该尽量选择合理的工艺方案，选择复合能复合的工序，但复合程度太高，模具的结构复杂，安装调试困难，模具成本高，同时可能降低模具的强度，缩短模具寿命。

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落料、拉深、冲孔。

3 主要工艺参数的计算
由于板料在轧压或退火时所产生的聚合组织而使材料引起残存的方向性，反映到拉深过程中，就使桶形拉深件的口部形成明显的突耳。

此外，如果板料本身的金属结构组织不均匀、模具间隙不均匀、润滑的不均匀等等，也都会引起冲件口高低不齐的现象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外缘进行修边处理。

这样在计算毛坯尺寸的时候就必需加上修边余量然后再进行毛坯的展开尺寸计算。

根据零件的尺寸取修边余量的值为3mm 。

查表5—7，《冲压工艺与模具设计实用技术》：
在拉深时，虽然拉深件的各部分厚度要求发生一些变化，但如果采用适当的工艺措施，则其厚度的变化量还是并不太大。

在设计工艺过程时，可以不考虑毛坯厚度的变化。

毛坯尺寸按公式 D=
)(56.0)(72.142
22
1212
r r r r d dH d f --+-+…………………2.1
所以：
D=)5.55.4(56.0)5.55.4(3672.11936455222--+⨯-⨯⨯+=
（p56公式3.5 《冲压模具设计》）
确定排样、裁板方案
冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样。

排样是否合理，直接影响到材料的利用率、零件质量、生产率、模具结构与寿命及生产操作方式与安全。

因此，在冲压工艺和模具设计中，排样是一项极为重要的、技术性很强的工作。

加工此零件为大批大量生产，冲压件的材料费用约占总成本的60%~80%之多。

因此，材料利用率每提高1%，则可以使冲件的成本降低0.4%~0.5%。

在冲压工作中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量的生产中，较好的确定冲件的形状尺寸和合理的排样的降低成本的有效措施之一。

由于材料的经济利用直接决定于冲压件的制造方法和排样方式，所以在冲压生产中，可以按工件在板料上排样的合理程度即冲制某一工件的有用面积与所用板料的总面积的百分比来作为衡量排样合理性的指标。

—18，《冲压模具设计》取
搭边值为 a=0.8mm
进距方向 mm a 0.11=
于是有
………………………
条料宽度
B=D+2a …………………
板料规格拟用1 mm ×80mm ×—24，《冲压模具设计》）。

材料利用率
依据（P203，《冲压工艺与模具设计实用手册》）
B
A S ⨯=η=842.77804842.762
⨯⨯π=76.5%…………
在考虑拉深的变形程度时，必需保证使毛坯在变形过程中的应力既不超过材料的变形极限，同时还能充分利用材料的塑性。

也就是说，对于每道拉深工序，应在毛坯侧壁强度允许的条件下，采用最大的变形程度，即极限变形程度。

极限拉深系数值可以用理论计算的方法确定。

即使得在传力区的最大拉应力与在危险断面上的抗拉强度相等，便可求出最小拉深系数的理论值，此值即为极限拉深系数。

但在实际生产过程中，极限拉深系数值一般是在一定的拉深条件下用实验的方法得出的，我们可以通过查表来取值。

该工件拉深一个过程，因此可以计算其拉深系数来确定拉深次数。

其实际拉深系数为：
…………………………
材料的相对厚度为…
t/D %29.1%100=⨯…………………………………
凸缘的相对高度为
247.077
19
==d h ……………………………………
由表5—21，《冲压工艺与模具设计实用手册》可以查出 ，63.0max =d
h
，
《冲压工艺与模具设计实用手册》可以查出51.0min =m
因为凸缘的相对高度0.247小于最大相对高度0.63，且实际拉深系数0.51大于最小极限拉深系数0.47，所以拉深过程可以一次拉深成功。

3.4拉深冲压力的计算
由于该零件为轴对称件，故不必进行压力中心的计算。

落料过程
（1）落料力
平刃凸模落料力的计算公式为
τkLt P = ………………………………………… 依据(P175，《冲压工艺与模具设计实用手册》 ) 式中 P —冲裁力（N ）
L —冲件的周边长度（mm ） t —板料厚度（mm ）
τ—材料的抗冲剪强度（MPa ）
K —修正系数。

它与冲裁间隙、冲件形状、冲裁速度、板料厚度、
润滑情况等多种因素有关。

其影响范围的最小值和最大值在（1.0～1.3）P 的范围内，一般k 取为1.25～1.3。

在实际应用中，抗冲剪强度τ的值一般取材料抗拉强度b σ的0.7～0.85。

为便于估算，通常取抗冲剪强度等于该材料抗拉强度b σ的80%。

即b στ8.0=
因此，该冲件的落料力的计算公式为
b Dt F σπ28.03.1⨯⨯=落 …………………………………………
39017728.0⨯⨯⨯⨯⨯π
（2）卸料力
一般情况下，冲裁件从板料切下以后受弹性变形及收缩影响。

会使落料件梗塞在凹模内，而冲裁后剩下的板料则箍紧在凸模上。

从凸模上将冲件或废料卸下来所需的力称卸料力。

影响这个力的因素较多，主要有材料力学性能、模具间隙、材料厚度、零件形状尺寸以及润滑情况等。

所以要精确地计算这些力是困难的，一般用下列经验公式计算：
卸料力
F K F 1=卸………………………………
式中 F ——冲裁力(N)
1K ——顶件力及卸料力系数， —12，《冲压模具设计》）取1K 为0.04。