有凸缘筒形件冲压成形工艺

1 绪论
目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。

1.1国内模具的现状和发展趋势
1.1.1国内模具的现状
冲裁模以大型冲模覆盖件模具为代表。

我国已能生产部分轿车覆盖件模具。

如东风汽车公司冲模厂，已设计制造了富康轿车部分内覆盖件模具。

一汽模具中心生产了捷达王轿车外覆盖件模具。

轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点。

可代表覆盖件模具的水平。

在设计制造方法，手段上面已基本达到了国际水，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。

但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，与国外相比还存在一定的差距。

标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。

有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动叠片多功能模具，已达到国际水平。

如南京长江机器制造厂的电机铁芯自动叠铆硬质合金多工位级进模具有自动冲切、叠压、铆合、计数、分组，转子铁芯扭斜，安全保护等功能，凹模采用拼块式，零备件可互换。

常州宝马集团公司的步进电机定转子带双回叠片硬质合金级进模。

具有转子冲片落料、旋转72°再叠片，定子冲片落料、回转90°再叠片、(以消除料厚误差)等功能。

这两项模具精度达2μm，步距精度2-3μm，双回转精度1′，寿命达到1亿次以上，制造周期5-6个月，而价格仅为同类进口模具的1/2-1/3，已达到国际先进水平，完全可以替代进口。

其他如48、54、68条腿集成电路柜架多工工位级进模、电子枪硬质合金多工进级进模、别克轿车安全带座式工位级进模、空调器散热片多工位级进模，均达到国外同类产品水平。

但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。

在一般冲模方面，浙江慈溪鸿达电面模具制造中心的铁芯片复合冲模，实现系列化、标准化、专业化生产，质量稳定，模具费用较一般低30%-50%，交货周期7-20天，并备有现货供应。

在适应市场经济方面迈出了可喜的一步。

1.1.2国内模具的发展趋势
国内模具发展十大趋势“十五”期间，我国模具行业重点发展的产品是：汽车覆盖件模具，精密冲压模，大型、精密塑料模，大型薄壁精密复杂压铸模，大型精密锻模，塑料型材、波纹管挤出模及管接头模具，子午线橡胶轮胎活络模，长寿命玻璃陶瓷，多工位冷锻模及冷挤模，壳体连续拉伸模，新型快速经济模，主要模具标准件、拉丝模等新产品。

模具市场的特点是：总的趋势平稳向上，但各类不同模具的表现不可能一致。

冲压模、塑料模和压铸模，它们的总和一般占模具总量的80%左右。

在未来的模具市场中塑料模具和压铸模的发展速度将高于冲压模，它们在模具总量中的比例将逐步提高。

随着工业的不断发展，将对模具提出越来越高的要求，因此精密、大型、复杂、长寿命模具的需求发展将高于模具总量的发展速度。

同时，由于近年来我国每年用近10亿美元进口模具，其中精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以从减少进口角度出发，这类高档模具在市场的分额比例也将逐步增大。

随着多品种、小批量产品时代的逐步来临和企业对模具能保证新产品快速上市的要求，各种快速经济模具也将随之应运而生。

将随之应运而生。

未来我国的模具将呈现十大发展趋势：
第一，模具日趋大型化。

这是由于用模具成型的零件日渐大型化和高生产效率要求发展的“一模多腔”所造成的。

第二，模具的精度将越来越高。

10年前精密模具的精度一般为5微米，现在已达到2-3微米，不久1微米精度的模具将上市。

这要求超精加工。

第三，多功能复合模具将进一部发展。

新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能也要求越来越高。

第四，标准件的应用将日益广泛。

模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。

因此，模具标准件的应用在“十五”期间必将得到较大的发展。

第五，快速经济模具的前景十分广阔。

现在是多品种小批量的的生产时代，21世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达到75%以上。

由此，一方面是制品使用周期缩短，另一方面花样变化平凡，要求模具的生产周期愈短愈好。

因此，开发快速经济模具将越来越引起人们的重视和关注。

第六，模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也
是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。

1.2国外模具的现状和发展趋势
模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。

用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。

模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并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。

近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600～650亿美元左右。

美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。

国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是"大而专"、"大而精"。

2004年中国模具协会在德国访问时，从德国工业、模具行业组织--德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。

2003年德国模具产值达48亿欧元。

其中（VDMA）会员模具企业有90家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%，可见其规模效益。

随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高．故人均产值也较高．我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多15～20万美元，有的达到25～30万美元。

国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到45％。

1.3有凸缘筒形件拉深模具设计与制造方面
拉深是冲压基本工序之一，它是利用拉深模在压力机作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。

它不仅可以加工旋转体零件，还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件，但是，加工出来的制件的精度都很低。

一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。

只有加强拉深变形基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺
寸，解决拉深变形中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。

有凸缘圆筒形件冲压成形工艺及模具设计是典型的拉深件，其工作过程很简单，先落料再拉深，根据计算确定它可以五次拉深成功。

2 有凸缘筒形件冲压模设计
2.1工艺分析
原始资料：如图所示
生产批量：大批量
材料：08钢
厚度： 1.0mm
图1-1 制件图
此工件为带凸缘筒形件，要求外形尺寸，没有厚度不变的要求。

公差等级为IT13级。

工件底部圆角半径4mm，外形尺寸为Φ75mm查得其公差为0.54mm，内形尺寸为Φ30mm，其公差为0.33mm属于小型零件。

工件高度50mm，其公差为0.39mm可在拉深后采用修边达到要求。

2.1.1计算毛坯尺寸
根据附图所示，d
凸=75mm,d=(30-1)=29mm。

由凸缘的相对直径d
凸
/d=75mm/29mm=2.6，查表4-4[14]得，△h=2mm.
由表4-7序号4中得有凸缘圆筒形件的毛坯直径为：
D=[ d凸2-1.72（r1+r2）d-0.56(r22-r12)+4dH] 1/2
将d
凸
=75+2△h=（75+4）mm=79mm，r1=r2=4+t/2=(4+1/2) mm=4.5mm, d=(30-1)=29mm,H=(50-1) mm=49mm代入上式中，得毛坯的直径为：
D=[ 792-1.72×（4.5+4.5）×29+4×29×49] 1/2mm =107mm
2.1.2拉深次数的确定
（1）判断能否一次拉成
工件总的拉深系数m总=d／D=29 mm／107 mm =0.27 ,工件总的拉深相对高度H／d=49 mm／29 mm =1.69.
由d凸／d=79mm／29mm=2.7,t／D×100=1mm／107mm×100=0.94,查表4.5.2得，有凸缘圆筒形件第一次拉深的极限拉深系数m 1=0.36；
由表4.5.1查得，有凸缘圆筒形件首次拉深的极限相对高度h 1／d 1=0.22,由于m
总＜m 1，H ／d ＞h 1／d 1，故此工件不能一次拉出。

（2）试制订首次拉深系数
取首次d 凸／d 1=1.1，查表4.4.1得m 1=0.55，而第一次拉深系数m 1= d 1／D ，则第一次拉深的半成品直径为d 1= m 1 D=0.55×107mm=58.85mm(调整为60mm)。

第一次拉深的凹模圆角半径用式计算
r 凹1=0.8()t d D 1-
将D=107mm, d 1=60mm,t=1mm 代入上式得，凹模的圆角半径r
凹1=0.81)60107(⨯-mm=6.9mm,则r 1= r 凹1+t ／2=(6.9+1／2)mm=7.4mm,取r 1=7mm,
并取r
凸1= r 凹1,则r 2= r 1=7mm,根据工件圆角重新调整凸、凹模的圆角，取为r 凸1= r 凹1=7-1／2=6.5mm.
为了以后的拉深不使已拉深好的凸模变形，第一次拉深要将坯料多拉入凹模所需要量的5%，则需对坯料作相应的放大。

过程如下：图所示第一次拉深的半成品，其凸缘的圆环面积A 环，由公式求得：
A 环=4π[d 凸2-（d 1+2 r 1）2]
将d 凸=79mm, d 1=60mm, r 1=7mm 代入上式，则：
A 环=4π[792-（60+2×7）2]mm 2=765×4
πmm 2 工件的面积应等于毛坯的面积，由公式求得：
A 工件=4πD 2=4π×1072 mm 2=11449×4
πmm 2 被拉入凹模的面积应等于：
A 凹= A 工件- A 环=10684×4
πmm 2 若多拉入5%的料进入凹，则被拉入凹模的面积
A 凹＇=1.05 A 凹=11218×4
π mm 2， 使扩大的毛坯面积为：
A 环＇=1.05 A 凹+ A 环=11218×4π+765×4
π mm 2 =11983×4π mm 2
故扩大后的坯料直径为：
D ＇=π’
环A 4=11983=109mm
由式可求得半成品的高度，因圆角半径r 1= r 2，则：
Hn=dn 25.0( D ＇2- d 凸2)+0.43(r 1+ r 2)
将D ＇=109mm, d 凸=79mm, d 1=60mm, r 1= r 2=7mm 代入上式，得到第一次拉深的高度为：
H 1=60
25.0（1092-792）mm+0.43×14mm=30mm 工件的第一次相对高度（H 1／d 1）工件=30 mm ／60 mm=0.50
由表4.5.1查得有凸缘圆筒形件第一次拉深的最大高度h 1／d 1= 因为（H 1／d 1）工件h 1／d 1，所以第一次拉深直径φ60 mm 选择合理。

（3）确定拉深次数
因为t ／D×100=0.9＜1.5，m 1=0.55＜0.6，由表4.4.4查得需要用压料装置。

由于有凸缘圆筒形件在以后各次拉深中的拉深系数可由表4.4.1选取，且取值应略大些。

根据毛坯的相对高度(t ／D)×100=(1mm ／109 mm) ×100=0.9,由表 4.4.1可取值为m 2=0.78，m 3=0.81， m 4= 0.83，m 5=0.86。

各次拉深时半成品的直径为：
d 2= m 2 d 1=0.78×60 mm =46.80 mm （调整为48mm ）
d 3= m 3 d 2=0.81×48 mm =38.88 mm （调整为39.5mm ）
d 4= m 4 d 3=0.83×39.5 mm =32.79 mm （调整为33mm ）
d 5= m 5 d 4=0.86×33mm =28.38mm ＜29mm 。

选定d 5为工件的直径29 mm 。

以后各次的凹模圆角半径r 凹n =（0.6 ~ 0.8）r 凹（n-1）
第二次拉深的凹模圆角半径r
凹2=0.7×6.50≈5.2 mm ， r 凸2= r 凹2=5.2 mm 。

则第二次拉深的工件尺寸为：r 2=(5.2+1/2)mm≈5.7 mm 。

同理，第三次拉深的模具圆角半径r 凸3 =r 凹3=4.56 mm ，工件的尺寸为r=5.06 mm 。

第四次拉深的模具圆角半径r
凸4=r 凹4=4.1mm ，半成品的圆角半径取为4.6 mm 。

最后一次拉深，凸、凹模的圆角半径应取工件的圆角半径值，即r 凸5=r 凹
5=4 mm 。

第二次拉深时，多拉3%的材料，第一次余下2%的材料返到凸缘上。

A 环=4π[d 凸2-（d 2+2 r 2）2]
= 4π[792-（48+2×5.7）2]mm 2=2713×4
π mm 2， A 凹= A 工件- A 环=4
πD 2- A 环 =4π×1072 mm 2-2713×4π mm 2=8736×4
πmm 2， 若多拉入3%的料进入凹，则被拉入凹模的面积：
A
凹＇=1.03×A 凹=8998×4π mm 2，
使扩大的毛坯面积为：
A 环＇
= A 凹＇+ A 环=11711×4
π mm 2， 故扩大后的坯料直径为：
D ＇=π’
环A 4=11711=108mm
则第二次拉深时半成品的高度为：
H 2=225.0d ( D ＇2- d 凸2)+0.43×2r 2
=47
25.0( 1082- 792) mm +0.43×2×5.7 mm =33mm
第三次多拉入1.5%的材料，第二次余下1.5%的材料返回到凸缘上，
A 环=4π[d 凸2-（d 3+2r 3）2]
= 4π[792-（39.5+2×5.06）2]mm 2=3779×4
π mm 2， A 凹= A 工件- A 环=4
πD 2- A 环 =4π×1072 mm 2-3779×4π mm 2=7670×4
πmm 2， A 凹＇=1.03×A 凹=7900×4
π mm 2， A 环＇
= A 凹＇+ A 环=7900×4π+3779×4
π mm 2 =11679×4
π mm 2， D ＇=π
’环A 4=11679=108mm
则第三次拉深时半成品的高度为：
H 3=325.0d ( D ＇2- d 凸2)+0.43×2r 3
=5
.3925.0( 1082- 792) mm +0.43×2×5.06 mm =39mm
第四次多拉入1%的材料，第三次余下0.5%的材料返回凸缘上。

A 环=4π[d 凸2-（d 4+2 r 4）2]
= 4π[792-（33+2×4.6）2]mm 2=4460×4
π mm 2， A 凹= A 工件- A 环=4πD 2- A 环 =4π×1072 mm 2 - 4460×4π mm 2=6989×4
πmm 2， A 凹＇
=1.03×A 凹=7198.67×4
π mm 2， A 环＇
= A 凹＇+ A 环=7198.67×4π+4460×4
π mm 2 =11658.67×4
π mm 2， D ＇=π
’
环A 4=67.11658=107.9mm 则第四次拉深时半成品的高度为：
H 4=425.0d ( D ＇2- d 凸2)+0.43×2r 4
=33
25.0(107.92- 792) mm +0.43×2×4.6mm =45mm
H 5= H工件=59mm
各半成品的外形总高用：Hn+1mm，分别为：
h 1=31mm，h 2= 34mm，h 3=40mm，
h 4=46mm，h 5=50mm。

2.2工艺方案确定
拉深件的工艺计算是拉深工艺设计中的一个环节，本制件的工艺计算属于最简单的。

其主要的内容包括计算毛坯直径、决定拉深次数及确定工序件的尺寸等。

第一步是落料，然后进行五次拉深。

由于本工件采用了图的拉深过程，而且每次拉深都有余料返回凸缘，为了去掉筒壁上的压痕和凸缘上的波纹，须加一次整形工序，最后是修边。

2.3必要的工艺计算
2.3.1排样
这里毛坯直径Φ107mm不算太小，考虑到操作方便，排样采用单排。

采用无侧压装置，查参考文献[2]取其搭边数值：
条料两边a=2.0mm、进距方向a1=1.5mm、条料与导料板之间的间隙c=2.0mm.
进距h=D+a1=107+1.5=108.5mm
条料宽度b=D+2a+c=107+2x2.0+2.0=113mm
板料规格查参考文献[2]选用1.514003000
⨯⨯的钢板
图1-3 排样图
裁板条数n1=B/b=12
每条个数 n 2=(A-a 1)/h=26
每板总个数122042840n n n =⨯=⨯=总 n 总=n 1n 2=312
材料利用率)100%n D d A B
πη-=⨯⨯总4总（
=79.8%
2.3.2确定是否用压边圈
相对厚度T/D%=1/109%=0.92%，查表1-4得，需要采用压边圈。

一般采用平面压边装置。

首次拉深时一般采用平面压边装置。

再次拉深时，采用筒形压边圈。

一般来说再次拉深所需要的压边力较小，而提供压边力的弹性力却随着行程而增加，所以要用限位装置。

首次拉深 再次拉深 2.3.3拉深凸、凹模工作部分的尺寸和公差
对于多次拉深，工序件尺寸无需严格要求，前四次拉深以凹模为基准，模具的制造公差按IT10级选取，可以计算出各次凹模的尺寸为：D d1=61 +0.12 mm ，D d2=49+0.1mm ，D d3=40.5 +0.1 mm ，D d4=34 +0.1mm 。

由式4.8.17计算出各次凸模的尺寸为：D p1=57.6-0.12 mm ，D p2=45.6-0.1 mm ，D p3=37.1-0.1 mm ，D p4=30.8-0.1 mm 。

第五次拉深是最后一次拉深，由于要求零件尺寸标注在外形，因此以凹模为设计基准，模具按IT8级选取公差。

由式4.8.12 、式4.8.13计算出模具的尺寸为：
D d5=（D max - 0.75△）+d δ=（30-0.75×0.3）+039.0 mm=29.78+039.0 mm
D p5=（D max - 0.75△- Z 5）-p δ=（30-0.75×0.3-2.10）-0.039mm=27.68-0.039 mm 2.3.4拉深凸模与凹模的圆角半径
拉深模的圆角半径如下：
r 凸
1= r 凹
1=（7-0.75）mm=6.25 mm r 凸2= r
凹
2=（5.7-0.75）mm=4.95 mm
r 凸
3= r 凹
3= r 凸
4= r 凹
4=（5.06-0.75）mm=4.31 mm
r
凸5= r
凹5=r
工件
=4 mm
2.3.5落料凸模与凹模的尺寸计算
落料时，间隙取在凹模上，则： 凸模尺寸 d p =（d+x △）-δp 0 凹模尺寸
d d =(d+x △+Z min )0+δ 式中
D d D p ——落料凹模和凸模的刃口尺寸，mm
x ——磨损系数，由参考文献[7]查表2-30得：IT13级时x=0.75。

Z min ——双面间隙，mm △——工件公差，mm
δ——凸模和凹模的制造公差，mm 计算出以下尺寸为： 落料凸模尺寸：
D p =（d+x △）-δp 0=104.6-0.013-0.037 落料凹模尺寸
D d =(d+x △+Z min )0+δ=107-0.013-0.037
2.3.6压力、压力中心计算及压力机的选用
因为本制件是轴对称零件，所以压力中心为其轴对称中心。

1、压力计算
（1）落料力b F KLt τ=落料力 查参考文献[5]K=1.3, 350b MP τ= 1.367 1.535014365.7F N π=⨯⨯⨯⨯=落料力 （2）拉深力
拉深力按式4.4.8计算。

F=Kπd tσb
由表4.4.6查出因数K 。

m 1=D d 1=mm
mm 10760=0.56，K 1=0.96； m 2=12d d =mm
mm 6048=0.80，K 2=0.80； m 3=23d d =mm
mm 485.39=0.82，K 3=0.78； m 4=34d d =mm
mm 5.3933=0.84，K 4=0.74； m 5=
45d d =mm
mm 3329=0.88，K 5=0.64； 则各次拉深力为：
F 1=（0.96×3.14×60×1×440）N=79580 N F 2=（0. 8×3.14×48×1×440）N=53053 N F 3=（0.78×3.14×39.5×1×440）N=42567N F 4=（0.74×3.14×33×1×440）N=33739 N F 5=（0.64×3.14×29×1×440）N=25643 N （3）压边力
为了解决拉深过程中的起皱问题，生产实际中的主要方法是在模具结构上采用压料装置。

由表4.4.6中公式计算第一次拉深的压边力为： P 值由表4.4.5查得P=3Mpa 。

F Q1=
4π[D 2 -（d 1+2 r 凹）2] P=4
π
[1092-（60+2×7）2] mm 2×3Mpa=15084 N ； 以后各次的压边力为： F Q2=4π（d 12 - d 22）P=4π
（602 - 482）mm 2×3Mpa=3052 N ； F Q3=4π（d 22 - d 32）P=4π
（482 – 39.52）mm 2×3Mpa=1752 N ； F Q4=4π（d 32 - d 42）P=4π
（39.52 - 332）mm 2×3Mpa=1108 N ； F Q5=
4π（d 4 2- d 52）P=4
π
（332 – 292）mm 2×3Mpa=584 N ；
由于在实际生产中，拉深所需要的拉深力较大些，所以在选取压力机的公称压力时。

按式4.4.13计算压力机公称压力。

F压≥1.6（F+ F Q）
代入各次的压边力，拉深力，得：
F压1≥140KN，F压2≥80KN，
F压3≥63KN，F压4≥49KN，
F压4≥37KN。

2、初选压力机
根据上述公称压力的计算，选用公称压力是250KN的压力机就行了。

所以我们可以选择型号为J23-40和J23-30开式可倾压力机，但该工件凸、凹模长度较大，为了满足闭合高度的要求选择400KN的J23-40型号的开式压力机。

2.4模具的总体结构设计
1）正倒装结构：根据上述分析，本零件的冲压包括落料和拉深两个工序，采用倒装结构，即落料凹模安排在下模。

2）送料方式：因是大批量生产，采用手工送料方式。

3）定位装置：本工件在复合模中尺寸是较小的，又是大批量生产，采用固定挡料销定位。

首冲时利用条料毛边抵住挡料销定位，送料时废料孔与固定挡料销作为定位，依此保证条料送进的精度。

4）导向方式：为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。

由于已经采用了手工送料方式，为了提高开敞性，采用后侧导柱模架。

5）卸料方式：本模具采用倒装结构，工件留在凸凹模孔洞中，利用打杆和推件块的自重力把工件由凸凹模孔打出。

工件厚度为1.0mm，为了简化模具结构和达到可靠的卸料力，选用刚性卸料板来卸下条料。

2.5模具零件的结构设计
内、外形尺寸和厚度已由前面的计算确定；落料凹模需要有三个以上的螺钉与上模座固定，还需要两个与上模座同时加工的销钉孔。

有一个挡料销用的销孔。

图
图2-1落料凹模 2.5.2拉深凸模
拉深凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由
以上的螺纹孔，以便与下模座固定。

拉深凸模上一般开有出气孔，这样会使卸件容易些，否则凸模与工件由于真空状态而无法卸件。

查参考文献[10]，本凸模出气孔的直径为φ5mm 。

图2-2第一次拉深凸模
一般与打料杆联合使用，属于刚性卸件装置，靠两者的自重把工件打出来。

打料块与拉深凹模间隙配合。

图2-3凸凹模 图2-4打料块
2.5.4压边圈
在拉深工序中，为保证拉深件的表面质量，防止拉深过程中材料的起皱，常采用压边圈，用合适的压边力使毛坯的变形区部分被压在凹模平面上，并
使毛坯从压边圈与凹模平面之间的缝隙中通过，从而制止毛坯的起皱现象。

图2-5压边圈
压边圈的内形与拉深凸模间隙配合，外形套有半成品制件。

一般与顶料杆(三根以上)、橡皮等构成弹性卸料系统。

2.5.5导柱、导套
对于生产批量大、要求模具寿命高的模具，一般采用导柱、导套来保
证
上、下模的导向精度。

导柱、导套在模具中主要起导向作用。

导柱与导套之间采用间隙配合。

根据冲压工序性质、冲压的精度及材料厚度等的不同，其配合间隙也稍微不同。

因为本制件的厚度为1.0mm ，所以采用H7/f7。

2.5.6固定挡料销
固定挡料销的设计根据标准件，选用
此挡料销如图2-6 选用直径φ20mm ，h=4mm 材料为45钢A 型固定挡料销GB/T1214。

根据分析选用废料孔前端定位时挡料销位置如图2-7：
废料孔前端定位时挡料销位置 图2-6 固定挡料销的结构
12
r d d l a +=+
l ——挡料销与导正销的间距mm dr ——凸凹模的直径mm d ——挡料销的直径mm
1a ——搭边mm
l =（66.7+20）/2+1=44.35mm 图2-7 固定挡料销的位置
2.5.7模柄
对于小型的冲裁模直接利用模
柄与压力机固定。

图2-8模柄
2.5.8模具工作部分的计算
1、拉深模的间隙
本模具的拉深间隙查参考文献[8]得出:
有压料圈拉深时单边间隙值查得，Z 1／2= Z2／2= Z 3／2=1.2t=1.2×1mm=1.2 mm，Z4／2=1.1 t=1.1×1mm=1.1mm，Z5／2=1.05 t=1.05×1mm=1.05mm。

因此各次拉深间隙为：Z 1=2.4mm，Z 2=2.4mm，Z 3
=2.4mm，Z 4=2.2mm，Z 5=2.1mm。

2、选用模架、确定闭合高度及总体尺寸
选用后侧导柱模架，其两导柱、导套分别装在上下模座后侧，凹模面积是导套前的有效区域。

可用于冲压较宽条料，送料及操作方便，可纵向横向送料。

再按其标准选择具体结构尺寸见表2-1。

表2-1 模架规格选用
模具的闭合高度H闭=H上+H凹+H凸+H下=70+80+90+90=330mm
式中：H
凹—凹模厚度，H
凹
=80mm；
H凸—凸模厚度，H凸=90mm；
H
上—上模座的厚度，H
上
＝70mm；
H下—下模座的厚度，H下＝90mm；
经检验可以看出，符合要求。

2.6模具总装图
如下图2-9：
图2-9模具总装图
由以上设计，可得到模具的总装图，其工作过程是：将条料送入刚性卸料板7下长条形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一侧， 压力机滑块带着上模下行，凸、凹模8下表面首先接触条料，并与推件块15一起压住条料，先落料，后拉深；当拉深结束后上模回程，落料后的条料由刚性卸料板7从凸凹模上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过打料杆和推件块15从凸、凹模中刚性打下，用手工将工件取走。

2.7压力机的类型选定
压力机的工作行程需要考虑工件的成形和方便取件。

压力机的类型选择，主要根据冲压性质，生产批量大小，制件的几何形状尺寸，精度要求以及安全操作因素来确定。

本设计的制
件属于大批量，精度中等，外形轮廓一般但是需要压边装置，保证压力的可靠性以及制件的精度。

因此，工作行程根据拉深力的计算结果和工件的高度，选择压力机： 查参考文献[6]开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-40开式可倾压力机，见下表1-1：
表1-1压力机
2.8机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡1
机械加工工艺过程卡2
结束语
带凸缘筒形件属于简单拉深件，分析其工艺性，并确定工艺方案。

本设计主要是计算拉深时的间隙、工作零件的圆角半径、尺寸和公差，并且还需要确定模具的总体尺寸和模具零件的结构，然后根据上面的设计绘出模具的总装图。

由于在零件制造前进行了预测，分析了制件在生产过程中可能出现的缺陷，采取了相应的工艺措施。

因此，模具在生产零件的时候才可以减少废品的产生。

带凸缘筒形件的形状结构较为简单，模具工作零件的结构也较为简单，它可以相应的简化了模具结构。

以便以后的操作、调整和维护。

带凸缘筒形件模具的设计，是理论知识与实践有机的结合，更加系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。

也使我认识到，要想作为一名合格的模具设计人员，必须要有扎实的专业基础，并不断学习新知识新技术，树立终身学习的观念，把理论知识应用到实践中去，并坚持科学、严谨、求实的精神，大胆创新，突破新技术，为国民经济的腾飞做出应有的贡献。

致谢
时光如电，岁月如梭，大学三年一晃而过，而我也即将离开我们尊敬的老师、友好的同学和熟悉的校园走进社会。

在这毕业之际，作为一名工科的学生，毕业设计是一件必不可少的事。

毕业设计涉及的知识广泛，很多都是我门的教科书上没有的，这就需要自己到图书馆查找所需的资料。

在设计中，涉及很多计算的问题，必须通过所学知识、相关的资料及自己的不断努力才能解决。

在学校中，我们所学的主要是理论性知识，实践性比较欠缺，而毕业设计就相当于实战前的一次演练。

通过毕业设计，可以把我们以前学的专业知识系统地联系起来，使我们既温故又学到更多新的知识；这不但提高了我们解决问题的能力，开阔了我们的视野，在一定程度上弥补我们实践经验的不足，为以后的工作打下坚实的基础。

由于资质有限，很多知识掌握的不是很牢固，在设计的过程中难免要遇到很多问题，但经过课程设计，使我们有了一定的设计的经验；同时在老师的悉心指导及同学的热心帮助下，我克服了一个又一个的困难，使我的毕业设计不断完善。

在此，我在设计中不断思考问题，研究问题，咨询问题，汲取了更系统的专业知识，使自己的能力得到很大程度的提高。

参考文献
[1] 刘建超，张宝忠主编.冲压模具设计与制造[M].北京：高等教育出版社，2004
[2] 夏巨甚，李志刚主编.中国模具设计大典3[M].北京：机械工业出版社，2003
[3] 王孝培主编.冲压手册[M].北京：机械工业出版社，1990
[4] 王芳主编.冷冲模设计指导[M].北京：机械工业出版社，2001
[5] 冯炳尧，韩泰荣，蒋文森编.模具设计与制造简明手册第2版[M].上海：上海科学技术出版社，1998
[6] 郝滨海编著. 冲压模具简明设计手册[M].化学工业出版社，2005年1月
[7] 杨玉英主编. 实用冲压工艺及模具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2005年1月
[8] 中国机床总公司编著. 全国机床产品供货目录册[M].北京：机械工业出版社，2002年6月
[9] 史铁梁主编. 冷冲模设计指导[M].北京：机械工业出版社.1996年7月
[10] 翟德梅主编.模具制造技术[M].河南机电高等专科学校
[11] 模具实用技术丛书编.冲模设计应用实例.机械工业出版社。