一-落料-正反拉伸-冲孔-翻孔复合模具设计的工艺性分析及方案确定

一、 落料、 正反拉伸、冲孔、翻孔复合模具设计

的工艺性分析及方案确定

一、拉伸件工艺分析

1、材料：该冲裁件的材料为Q235，料厚1.2，属于软钢，具有较好

的可拉深性能。

零件图

2、零件结构：该制件为圆筒形拉深件，筒内有翻孔，故对毛坯的计算要精确。

3、尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。

结论：适合冲压加工

二、坯料展开尺寸的计算

（1）计算拉伸料的坯料尺寸。

计算此坯料展开尺寸所需要的公式为：

i i R L D ∑=8（其中i i i i i i R L R L R L R L +++=∑........11）

根据公式的需要把图中的尺寸设为L （L 为长度尺寸）和R(R 为重心长度尺寸)划分图如下:

1确定修边余量h ∆

由于零件材料厚度t =1.2mm ，它大于1mm ，所以按中线尺寸来计算，该h=24-0.6=23.4mm, d=85-1.2=83.8mm, r=2mm 则相对高度h/d=23.4/83.5=0.28 查表3-1无凸缘零件切边余量h ∆= 2mm

则可得拉深高度H

H=h+h ∆=23.4+2=25.4mm 经过计算得到

,8.95,08.442,8.221====L L L L

1.23505.2445.32395.4029.411=====R L R R R 由公式i i R L D ∑=8（其中i i i i i i R L R L R L R L +++=∑........11）并查表得圆弧

的L=4.08与R=1.65。 [])1.238.9()05.2408.4()5.326.13()95.4008.4()8.209.41(8X X X X X D ++++= 124≈

由此可知，拉伸件的坯料展开尺寸是124φ的圆。

三、确定外筒的拉深次数

1．根据毛坯相对厚度查表确定各自拉伸的拉伸系数 97.01001242.1100=⨯=⨯D t 查表3-4可得[]55.01=m ，[]78.02=m

2．根据毛坯尺寸和拉伸系数求出拉伸件的所需拉伸次数

=1d []mm D m 2.6812455.01=⨯= mm 85π

计算结果：该零件需1次拉伸

四、计算拉伸的工序件尺寸

1．调整拉伸系数

调整拉伸系数得：m 1=0.70

2．凸凹模的圆角半径

拉深凹模与凸模的圆角半径，分别为：

mm r d 21= mm r p 21=

2判断内桶能否一次性翻边成形

一次翻边的极限翻边高度H 的表达式：

H max =（1-K min ）+0.43r+0.72t

=45/2（1-0.68）+0.43X2+0.72X1.2

=8.924<13mm

所以不能一次翻边成型，要先拉深，再冲预孔，后翻边。

K min 查《冲压模具设计与制造》，表4-6软钢极限翻边系数 得0.68

3 在内筒拉深工序件的底部冲孔翻边

3.1翻边高度()t K D h 57.012

min 0+-= ()2.157.068.012

2.46⨯+-= =8.53mm

3.2预孔直径D K d ⨯=min 00

=0.68⨯46.2

=31.42mm

3.3拉深高度为t r h H h 21++-=

=13-8.53+2+2X1.2

=8.87mm

3.4翻边力的计算.

KN X X t d D F s 40.142352.1)42.312.46(14.31.1)(1.10=-=-=σπ

五 工艺方案确定

根据工件形状，初步确定采用落料、外筒拉深、内筒拉深、冲预孔、翻边等工序，现确定以下方案：

方案一：落料−→−外筒拉深−→−内筒拉深−→−冲预孔−→−翻孔 （5副模具）

方案二：落料、外筒拉深−→−

内筒拉深−→−冲预孔、翻孔（3副模具） 方案三：落料、外筒拉深、内筒拉深−→−

冲预孔、翻孔 （2副模具） 方案四：落料、外筒拉深、内筒拉深、冲预孔、翻孔（1副模具）

方案一：生产效率不高，由于要多道工序完成，致使生产效率和经济效益都降低；但模具制造周期短。

方案二：生产效率不高，完成落料、外筒拉深连续模生产效率较高，同轴度高，内筒拉深；冲预孔、翻边，它不存在定位误差，同轴度高。模具稍微复杂。 方案三：生产效率高，因为滑块下行一次既完成落料、外筒拉深、内筒拉深等工序，不存在定位误差，同轴度高，因此冲压出来的制件精度也较高；内外拉深模具结构较复杂，因此模具制造难度大。

方案四：生产效率最高，因为滑块下行一次既完成落料、外筒拉深、内筒拉深、冲预孔、翻孔等工序，不存在定位误差，同轴度高，因此冲压出来的制件精度也较高；内外拉深模具结构较复杂，因此模具制造难度大。

结论：采用方案四。

综合考虑，总装结构图如图所示：

设计人员：广西工业职业技术学院

机械工程系模具0932班廖忠景

设计时间：2011年6月6日