落料拉深冲孔复合模具设计

专业课程设计说明书

—冲压模具课程设计

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目录

一、工艺性分析

(2)

二、工艺方案的分析和确定

(2)

三、主要工作部分尺寸计算

(7)

四、零件尺寸设计选取

(9)

五、压力机的校核

(13)

六、设计总结

(14)

参考文献

(15)

一、 工艺性分析

材料为Ly12M ，料厚为0.8mm ，大批量生产。

该零件为中等高度锥形件，其相对高度0.6h

d

= ，锥度37α=︒ ，板料相对厚度

100 6.154 1.5t

D

⨯=≥ 则可以采用一次拉深成形。

拉深系数/5/130.3846m d D === 。

根据公式

(1)t

k m D

≥- 判断其在拉深过程中是否起皱。 7

0.06154(1)(10.3846)0.0538580

t k m D =≥-=⨯-=

则该工件在拉深过程不会起皱。

根据制件的材料，料厚形状及尺寸在进行冲压工艺过程中设计和模具设计时应注意以下几点：

1、 该工件为锥形拉深冲孔件，设计时应保证工件内尺寸的准确。

2、 冲裁间隙拉深凸凹模间隙的确定应符合制件的要求。各工序凸凹模动作的行程应保证各工序动作的稳妥连贯。 二、 工艺方案的分析和确定

（一）、工艺方案的分析

根据制件的工艺性分析，其基本工序有落料，拉深，冲孔。按其先后顺序组合可得到以下几种方案：

1、 落料——拉深——冲孔

2、 落料——冲孔——拉深

3、 落料拉深——冲孔

4、 落料拉深冲孔

方案1、2属于单工序冲压，由于改件生产批量大且尺寸小，因此生产效率低。方案3、4均属于复合工序，减少了工序数量。方案4改成落料拉深冲孔复合，更减少了工序数量，提高了生产效率，故拟采用方案4.

（二）、主要工艺参数计算 1．毛坯尺寸计算

根据等面积原则计算该零件的毛坯尺寸。首先将该零件分成圆、圆锥台两个简单几何体。它们的面积分别如下：

2

2

2211 3.14519.62544

d A mm mm π⨯=== 212tan 37523tan 379.52d d h mm ︒︒=+=+⨯⨯≈ 2

122359.52(

) 3.14()85.632cos372

d d A l mm π︒++==⨯⨯≈

毛坯展开尺寸11.6D mm =

=

≈ 查得拉深的修边余量1h mm ∆= 。则毛坯直径11.62113.6D mm =+⨯= ，取13D mm = 。

2.排样

该工件排样根据落料工序设计。考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计。查得搭边值1 1.5a mm = ， 1.5a mm = 。则： 条料宽13216b mm a mm =+= 条料的进距为11314.5h mm a mm =+= 冲裁单件材料的利用率:

22

1 3.1413100%100%100%57.2%41614.54

nA n D bh bh πη⨯=⨯=⨯⨯=⨯⨯≈⨯

式中A ——冲裁件面积

n ——一个进距内冲裁件数目

b ——条料宽度 h ——进距

3.计算工序压力选择压力机 （1）落料力计算

=1.3Lt F τ落 式中 F 落 ——落料力（N ）；

L ——工件轮廓周长，40.82L D mm π==； t ——材料厚度，0.8t mm = ；

τ ——材料抗剪强度（MPa ）。查得280MPa τ=。 落料力则为：

=1.340.82mm 0.8mm 280MPa 11.89kN F ⨯⨯⨯≈落 （2）卸料力计算 =K F F 卸卸落

式中 K 卸 ——卸料力因数，查得其值=0.05K 卸 。 卸料力则为：

0.0511.890.59F kN =⨯≈卸 （3）冲孔力计算 =1.3Lt F τ冲

式中 L ——工件内轮廓周长（mm ）。 3.14 1.5 4.71L mm mm =⨯= 冲孔力则为：

=1.3 4.71mm 0.8mm 280MPa 1.37kN F ⨯⨯⨯≈冲 （4）推件力计算 =nK F F 推推冲

式中 K 推 ——推件力因数，由参考书查得=0.05K 推； n ——卡在凹模内的工件数，2n = 。

则推件力为:

=20.051.37=0.137kN F ⨯⨯推 (5)拉深力计算

由于该零件为浅拉深，故可按无压边圈的圆筒形件近似计算。 =K dt b F πσ拉 式中 F 拉 ——拉深力（N ）;

d ——拉深件直径，9.52d mm =； t ——材料厚度；

b σ ——材料的强度极限（MPa ），从参考书查得400b MPa σ= ； K ——修正因数， 1.25K = 。 则拉深力为

=1.25 3.149.520.840011.96kN F ⨯⨯⨯⨯≈拉 故总冲压力为：

=F +F +F +F +F =

11.89+0.59+1.37+0.137+11.96kN 25.95F kN

≈总落卸冲推拉（）

4.冲压设备的选择

对于浅拉深可按式1.6~1.8F F ≥压总（） ，估算公称压力来选取压力机。根

据参考书，选用公称压力为63kN 的开式可倾工作台压力机。其主要技术参数为： 公称压力：63kN 滑块行程：50mm 最大闭合高度：170mm 封闭高度调节量：40mm