(模具设计)落料拉深复合模

大学模具设计与CAD课程设计上盖落料拉深复合模的结构设计班级：：学号：指导教师：哈哈小学目录零件图一、零件冲压加工工艺性分析--------------------------------------31、毛坯尺寸计算-------------------------------------------------------------------------32、判断是否可一次拉深成形-------------------------------------------------------- 33、确定是否使用压边圈--------------------------------------------------------------- 44、凹凸模圆角半径的计算------------------------------------------------------------45、确定工序容及工序顺序---------------------------------------------------------4二、确定排样图和裁板方案------------------------------------------41、板料选择--------------------------------------------------------------------------------42、排样设计--------------------------------------------------------------------------------4三、主要工艺参数的计算1、工艺力计算----------------------------------------------------------------------------62、压力机的选择-------------------------------------------------------------------------6四、模具设计1、模具结构形状设计------------------------------------------------------------------72、模具工作尺寸与公差计算--------------------------------------------------------7五、工作零件结构尺寸和公差的确定1、落料凹模板----------------------------------------------------------------------------82、拉深凸模--------------------------------------------------------------------------------93、凹凸模-----------------------------------------------------------------------------------9六、其他零件结构尺寸1、模架的选择----------------------------------------------------------------------------92、凹凸模固定板的选择--------------------------------------------------------------103、磨柄的选择---------------------------------------------------------------------------104、卸料装置-------------------------------------------------------------------------------105、推荐装置的选择------------------------------------------------------------------1 16、销、钉的选择---------------------------------------------------------------------117、模具闭合高度的校核------------------------------------------------------------11 七、参考目录------------------------------------11零件图：材料：A3钢厚度：t=1mm一、零件冲压加工工艺性分析材料：该冲裁件的材料A3钢是低碳钢，拉深工艺性较好。

零件结构：该制件为半球形有凸缘浅拉深件，需要对毛坯进行计算，且间隙、落料拉伸凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。

模具设计方面：凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。

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IT10级确定工件尺寸的公差。

(GB/T1800.3-2009)1．毛坯尺寸的计算（1）选取修边余量d 凸/d=35/13.66=2.56，按下表查表得δ=1.6mm有凸缘圆筒形拉深件的修边余量δ（2）计算凸缘部分实际尺寸d td t =d 凸+2δ=35+2⨯1.6=38.2mm(3)预定毛坯直径D （按几何表面积相等原则） 根据以下四个公式确定毛坯直径D ：22122232123-(2)4()22(2)844t d d R A d t A R d R R A D A A A +=∏-=∏⎡⎤∏∏-+⎣⎦=∏=++ 故毛坯直径D=40.62mm 。

2. 判断是否可一次拉深成形半球形件拉深程度不大，可一次拉出。

对于任何直径，半球形件的拉深系数均为定值，即0.71d m D===。

3. 确定是否使用压边圈毛坯相对厚度t100 2.463D⨯=<，此处需采用压边圈。

4. 凹凸模圆角半径的计算凹模圆角半径：r 凹= 4.15==，故r 凹取4.5mm 。

凸模圆角半径：r 凸=（0.6~1）r 凹=（0.6~1）⨯4.5=2.7~4.5mm ，故r 凸取3mm 。

5. 确定工序容及工序顺序冲压件的工序性质是指冲压件成形所需的各种工序种类如冲孔、落料等，由冲压件的几何形状可直观确定，当工序较多时，不易确定。

分析该零件的形状可知其基本冲压工序为落料、拉深、切边。

由于板料厚度为1mm ，比较薄，拉深后坯料外圆变形可忽略，故对切边工艺不做另行设计。

综合分析零件的工艺性和生产规模等具体情况，加工该零件采用落料拉伸复合模。

二、确定排样图和裁板方案 1. 板料的选择制件的毛坯为简单的圆形件，而且尺寸比较小，考虑到操作方便，宜采用单 排。

根据零件厚度t=1mm,查《冲压模具设计和加工计算速查手册》表1-11（GB/T 708-88）冷轧制薄钢板拟选用的板料规格为： 1⨯600⨯12002. 排样设计本材料用到A3钢，属低碳钢，由“普通低碳钢板料搭边值”表查得搭边值10.8, 1.0a mm a mm ==条料宽b 40.622a 42.62mm =+=条料的进据为1h 42.62a 43.42mm =+=。

冲裁单件材料的利用率按式 /100%nA bh η=⨯计算。

则2/4100%70%D bh ηπ=⨯≈普通低碳钢板料搭边值排样图如下图所示：三、主要工艺参数的计算 1. 工艺力计算 按式F KLt τ=式中τ为材料的抗剪强度，L 为冲裁周边总长（mm ）,t 为材料厚度，系数K P 是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙的波动（数值的变化或分布不均匀）润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取1.3，当查不到强度τ时，可用强度，σb 代替。

现用式子F KLt b σ=，σb 查得=400M b Pa δ 则由《现代模具工手册》查得 推件力系数K 0.05=推 卸料力系数K 0.025~0.06=卸 顶件力系数20.06K =推件力F =K F=0.0566.33=3.32KN ⨯推推 卸料力F =K F=0.0666.33=3.98KN ⨯卸卸 顶件力：2F =K F=0.0666.33=3.98KN ⨯顶 压边力按Q F Ap =计算查《模具设计简明设计手册》表4.47，由低碳钢材料选取Mpa p 0.3~5.2= 压边力F 压：()()2222F D d 2r p 40.6213.662 4.5 3.5 3.13KN 44ππ⎡⎤⎡⎤=-+=-+⨯⨯=⎣⎦⎣⎦凹压F F F F =66.33+3.98+3.98=74.29KN =++总顶卸由《模具设计与制造简明手册》1-6-38可得系数1K =1，及拉深力的计算公式如下： 拉深力：b 1dt K =3.1413.66140017.16F KN πσ=⨯⨯⨯≈拉2. 压力机的选择选择压力机公称压力时，应该使落料力和拉深力分别在压力机的许用公称压力围 ，而不是简单的将落料力与拉深力相加后去选择压力机。

落料时，欲使压力机的精度高保持良好的工作状态，最好在公称压力的80%以下使用。

落料时：F 公称>=F 总/80%=74.29/80%=92.87KN拉深时：公称压力F 公称>=1.6~1.8（F 拉+F 压）=1.6~1.8（17.16+3.13）=32.47~36.53（KN ）根据《冲压模具简明设计手册》表13.9，可预选选择压力机型号J23-10，公称压力为100KN 的开式可倾压力机，其参数如下： 滑块行程：45mm 行程次数：145次/mm 最大封闭高度：210mm 封闭高度调节量：55mm 滑块中心至机身距离：150mm 立柱间距离：200mm 工作台至导轨间距离：220mm工作台尺寸：左右：425mm 前后：275mm 工作台板厚度：45mm工作台孔尺寸：前后125mm 左右195mm 直径155mm 滑块底面尺寸:前后135mm 左右165mm 模柄孔尺寸：直径38mm 深度55mm四、模具设计1. 模具结构形状设计该零件由落料、拉深两工序加工而成，考虑到薄板成形，为使冲压精度较高，减少模具数量，设计成落料拉深复合模。

复合模可有正装和倒装结构，综合考虑以下情况：1）没有冲孔工序，废料不会出现在模具工作区域，采用正装操作也方便 2）提高凹凸模强度3）对于薄冲件能达到平整要求采用倒装结构。

采用弹压卸料装置。

拉深完成后，工件卡在凹凸模，应使用推件装置将其推出。

2. 模具工作尺寸与公差计算1）由于加工模具的方法不同，凸模与凹模刃口部分尺寸的计算公式与制造公差的标注也不同，刃口尺寸的计算方法可分为以下两种情况：凹模与凸模分开加工，凸模和凹模配合加工，从此工件的结构上分析，选择凸模与凹模分开加工的制造方法：采用这种方法，凸模和凹模分别按图纸加工至尺寸，要分别标注凸模和凹模的刃口尺寸及制造公差（凸模δp 、凹模δd ），适用于圆形或简单形状的制件。