拉深工序计算与模具结构设计(doc 33页)

拉深工序计算与模具结构设计（doc 33页）
摘要
拉深是利用模具使平板毛坯变成为开口的空心零件的冲压方法，用拉深工艺可以制成筒形、阶梯形、锥形、抛物面形、盒形和其他不规则形状的薄壁零件，其中又以筒形件简单和多见，而有凸缘筒形件又分为宽凸缘和窄凸缘件。

在拉深工艺设计时，必须知道冲压件能否一次拉出，这就引出了拉深系数的概念。

拉伸系数决定于每次拉深时允许的极限变形程度。

在多次拉深中，对于宽凸缘拉深件，则应在第一次拉深时，就拉成；零件所要求的凸缘直径，而在以后各次拉深中，凸缘直径保持不变。

为了保证以后拉深时凸缘不变形，宽凸缘拉深件首次拉入凹模的材料应比零件最后拉深部分实际所需材料多3%~5%,这些多余材料在以后各次拉深中，逐渐将减少部分材料挤回到凸缘部分，使凸缘增厚，从而避免拉裂。

关键词：拉深；成型工艺；拉裂
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目录
摘要 (I)
Abstract (II)
1 绪论 (1)
2 拉深件的工艺性分析 (3)
2.1 分析工件的冲压工艺性 (3)
2.2.1 工件形状 (3)
2.2 08F材料的化学成分和机械性能 (4)
3 拉深工序计算 (5)
3.1 阶梯形筒形件的拉深工序计算原则 (5)
3.1.1 阶梯形件拉深工序计算程序 (5)
3.2 必要的工序计算 (5)
3.2.1 修边余量δ的确定 (5)
3.2.2 毛坯尺寸计算 (5)
3.2.3 判断阶梯筒形部分的拉深次数 (7)
3.2.4 确定工件的制造工序步骤 (8)
3.2.5 画出拉深工序图 (9)
4 工序压力计算和压力机的选择 (11)
4.1 压力机的选择原则 (11)
4.2 落料拉深工序压力计算 (11)
4.2.1 排样图的设计 (11)
4.2.2 计算落料拉深复合工序压力 (15)
4.2.3 初选压力机 (17)
4.2.4 校核压力机的电动机功率 (18)
4.3 二次拉深工序压力计算 (20)
4.3.1 计算二次拉深工序压力 (20)
4.3.2 初选压力机 (21)
4.3.3 校核压力机的电动机功率 (22)
4.4 扩口力计算 (23)
4.4.1 计算扩口工序压力 (23)
4.4.2初选压力机 (24)
4.3.3 校核压力机的电动机功率 (25)
5 模具结构设计 (26)
5.1 落料拉深工序模具设计 (26)
5.1.1 落料拉伸复合模选用原则 (26)
5.1.2 模具工作部分尺寸和公差计算 (26)
5.1.3 模具其他零件的结构尺寸计算 (28)
5.2 二次拉深工序模具设计 (32)
5.2.1 模具结构形式选择 (32)
5.2.2 模具工作部分尺寸和公差计算 (33)
5.2.3 模具其他零件的结构尺寸设计 (33)
结论 (38)
参考文献 (38)
致谢 (39)
1 绪论
一：冲压的特点和应用
冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。

冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。

冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。

冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就难以实现。

与机械加工及塑性加工的其他方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济
方面都具有许多独特的优点。

主要表现如下：
1.冲压加工的生产率高，且操作方便，易于实现机械化和自动化。

这是因为冲
压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普遍压力机的行程次数为每分钟几十
次，高速压力机每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能
得到一个冲件。

2.冲压时由模具保证了冲压件的尺寸和形状精度，且一般不破坏冲压材料的表
面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压件的质量稳定，互换性好，具有
“一模一样”的特征。

3.冲压可加工出尺寸范围较大，形状较复杂的零件，如小到钟表的秒针，大到
汽车纵梁，覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬
4.化效应，冲压件的硬度和刚度均较高。

5.冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较小，且不需要其他加热设备，因
而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。

所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分表现，从而获得较好的经济
效益。

冲压的现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。

相当多的工
业部门越来越多地采用冲压加工方法加工产品零部件，如汽车，农机，仪器，电子，航空，航天，家电及轻工等行业。

在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%上，多则90%以上。

因此可以说，如果生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量，降低生产成本，快速进行产品更新换代等都是难以实现的。

二：冲压现状与发展方向
目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，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、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。

随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。

为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。

2 拉深件的工艺性分析
2.1 分析工件的冲压工艺性
图2.1
工件图
2.2.1 工件形状
如图2.1所示，该工件形状简单对称，为轴对称拉深件，在圆周方向上的变形是均匀的，模具加工也比较容易。

（1）从工件形状看，属于阶梯形拉深件。

阶梯形件的拉深与圆筒形件的拉深基本相同，其主要考虑的问题是阶梯件是否可以一次拉成。

①拉深阶梯筒形与锥形部分。

先判定是否能一次拉深成，否则要经多次拉深。

根据计算查表大概确定要多次
拉深，先拉深小直径后大直径的。

②扩口
(2) 制件材料塑性较好，对拉伸、成形比较合适。

制件尺寸精度、同轴度要求高。

内表面要求光亮平整。

且圆角R1、R2较小。

需要增加整形工序。

为保证孔尺寸29mm及同轴度要求，扩口需放在整形之后，以防整形时孔变形。

2.2 08F材料的化学成分和机械性能
工件的材料为08F，属于优质碳素结构钢，优质沸腾钢，强度、硬度低，冷变形塑性很好，可深冲压加工，焊接性好。

成分偏析倾向大，时效敏感性大，故冷加工时应采用消除应力热处理或水韧处理，防止冷加工断裂。

08F的主要机械性能如下：
抗拉强度
σ（兆帕） 280-390
b
σ（兆帕） 180
屈服强度
s
抗剪强度（兆帕） 220-310
延伸率δ 32%
3 拉深工序计算
3.1 阶梯形筒形件的拉深工序计算原则
3.1.1 阶梯形件拉深工序计算程序
（1）选定修边余量δ
（2）计算毛坯直径D
（3）判断是否一次拉深成形
（4）根据各工序确定必要的拉深工序
（5）初步画出工序图
（6）确定各工序的圆角半径
（7）计算第一次拉深高度并校核是否安全
（8）计算以后各次的拉深高度
3.2 必要的工序计算
3.2.1 修边余量 的确定
因为在设计过程中毛坯件的尺寸确定是由二次拉深后的工件确定的，而二次拉深后的工件还需要切去 1.5的多余边，所以由下面计算出的毛坯尺寸已经包括修边余量，故不需要修边余量的确定。

3.2.2 毛坯尺寸计算
板料在拉深过程中，材料没有增减，只有发生属性变化。

在变形过程中，材料时以一定的规律转移的，所以毛坯的形状必须负荷金属在变形时的流动规律，其形状一般与拉深件周边形状相似。

所以，对于旋转体来说，毛坯的形状无疑以一块圆板，只要求出它的直径。

拉深前后，拉深件及其毛坯的重量不变，材料厚度
虽有变化，但其平均值与毛坯原始厚度非常接近，则其面积基本不变。

可按公式
π
A
D 4=
计算
把如图3.1所示工件中性层的面积分成7部分
图3.1
图A=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+a 7 厚度t=1mm a 1=d 1h 1=3.14
5.5
54=933.05mm 2
a 2=
=
384.38mm 2 a 3=(d 2/2)2-(d 3/2)2=(51/2)2
3.14-(46/2)2
3.14=380.92mm 2
a 4=
==484.36mm2
a
5=d
4
h=42 3.142=263.89mm2
a
6
==2168.94mm2
a
7
=(18.33/2)2=263.89mm2
A=a
1+a
2
+a
3
+a
4
+a
5
+a
6
+a
7
=933.05+384.38+380.92+484.36+263.89+2189.94+263.89
=4879.36mm2
D===78.83mm2
3.2.3 判断阶梯筒形部分的拉深次数
（1）判断半圆部分是否能够一次拉伸成形
毛坯相对厚度为 (t/D)100=1100/78=1.282
拉深系数为 m=50/78.8=0.634
拉深相对高度为 H/d=(26-1)/48=0.363
查表得工件第一次拉深的最小拉伸系数为 m
1
=0.55
查表得工件第一次拉深的最大相对高度为h
1/d
1
=0.84～0.60
因为m>m
1,H/d<h
1
/d
1
,故工件能一次拉出。

（2）确定阶梯筒形部分能否一次拉出
同上面拉深半圆的计算方法
毛坯相对厚度为 (t/D)100=1100/78.8=1.363 拉深系数为 m=55/68.8=0.799
拉深相对高度为 H/d=7.5/55=0.136
查表得工件第二次拉深的最小拉伸系数为 m
2
=0.75
查表得工件第二次拉深的最大相对高度为h
2/d
2
=1.60 1.32
因为m>m
2,H/d<h
2
/d
2
,故该阶梯部分能一次拉出。

同理，小阶梯以及锥形部分是在半圆基础上拉深的，故其各系数满足两次拉深
的要求。

由以上分析可以把二次拉深时工件分成上下两部分看待，上部分大阶梯，下部
分在第一次拉成的半圆基础上继续拉深。

3.2.4确定工件的制造工序步骤
初步确定工序顺序为：落料拉伸(半圆)——拉伸(阶梯)——修边——冲孔—
—扩口。

若以基本工序为工艺方案，则生产率低，工件累计误差打，且设计多套模具
成本较高。

考虑到生产批量为大批量，同时拟采用的冲压设备为中小型压力
机，应尽量将工序合并，但又不能把模具弄得太复杂。

从模具结构上分析，
整形、拉伸和镦内角可以复合，大、小阶梯同时整形才能保证同轴度要求。

小阶梯落料拉伸能否一次拉伸成形需在后面进行工艺计算验证。

此时工艺方
案可暂定为：落料拉伸——拉伸整形——冲孔——扩口。

综上所述，工艺方案最终修订为：落料拉伸——二次拉伸——整形——冲
孔——扩口。

3.2.5画出拉深工序图
图3.2
4 工序压力计算和压力机的选择
4.1 压力机的选择原则
冲压设备的选择直接关系到设备的合理使用，安全，产品质量，模具寿命，生产效率和成本等一系列问题。

对于中小型冲裁件，弯曲件或浅拉深件多用具有C形床身的开式曲柄压力机。

在大中型和精度要求较高的冲压件生产中，多采用闭式压力机。

对于大型，较复杂的拉深件多采用闭式双动拉深压力机。

对于形状复杂零件的大量生产，应优先考虑选用多工位自动压力机。

而对落料，冲孔件的大量生产，则应选用效率高，精度高的自动高速压力机。

在小批生产中尤其式大型厚板的生产，多采用液压机。

校正弯曲，校平整形工序要求压力机有较大的刚度，以便或得较高的虫牙件尺寸精度。

对曲柄压力机所要考虑到的重要参数是：1.压力机的许用负荷；2.完成各工序所需要的压力；3.行程和行程次数；4.最大装模高度；5.压力机的台面尺寸应大于冲模的平面尺寸，并留有固定模具的余地，台面上的漏孔应与所要进行的工艺相适合；6.压力机精度。

4.2 落料拉深工序压力计算
4.2.1 排样图的设计
在冲压生产中，工件原材料费用占制造成本的60%左右，所以充分节约利用原材料具有非常重要的意义。

提高材料利用利用率是降低成本的主要措施之一，而合理排样便能有效提高材料利用率。

首先明确排样原则：提高材料利用率；使工人操作方便安全，减轻工人的劳动强度；使模具结构简单，使模具寿命较高；排样应该保证冲裁件的质量。

（1）排样方法
从该工件的形状分析，其具有一头大一头小的特点，如果用单向排列，那么材
料的利用率很低，从而与排样原则相违背。

按图1所示的排样方法，则可以显著地减少废料。

但是按这种排样方法进行冲裁，凸模和凹模都要制成两套，从而增加模具成本，所以设计成隔位冲裁。

条料完成冲压以后，将条料水平旋转180度，再将所隔位置进行第二遍冲压，从而裁出第二部分的工件。

（2）搭边
搭边起着补偿条料的剪切误差、送料步距误差以及补偿由于条料与导料板之间间隙所造成的送料歪斜误差的作用；并且使凸凹模刃口双边受力，从而合理间隙不被破坏，模具寿命与工作断面质量都能提高。

由于排样方法分为（1）有废料排样法（2）少废料排样法（3）无废料排样法由于该件毛坯形状简单，对称，考虑到冲裁件质量以及生产批量（大批量）等问题，还有模具的使用寿命，要采用有废料排样，采用直排式，如下图所示
查表可知，搭边值： a=1.0
进距方向：a
=0.8
1
则计算冲裁件的面积：
=3.14（78.8/2）2mm2=4874.41mm2
S
1
计算冲裁件周长：
=78.8mm=247.432mm
C
1
条料宽度：B=（L+2a
1
=（78.8+2 1.0=
送料步距：A=（D+a）=（78.8+0.8）mm=79.6mm
钢板的规格选择：
查表22《冷冲模设计手册》，t=1.0㎜,材料规格：
长度1200 1300 1400 1500 1500 1500 2000 2000 宽度600 650 700 750 800 850 1400 1500
1.选用板料规格为：1mm800mm1500mm时，
①采用纵裁：
剪切条料尺寸为：80mm×1000mm
条料n
1
=800/80.8=9条
每条个数n
2
=1500/79.6=18个
每板个数n
3=n
1
n
2
=918=162个
落料件的面积:S=4874.41㎜²
材料利用率
②采用横裁：
剪切条料尺寸为：80㎜×800㎜
条料n
1
=1500/80.8=18条
每条个数n
2
=800/79.6=10个
每板个数n
3
=1810=180个
所以材料利用率为73.12%
2. 选用板料规格为：1mm600mm1200mm时，
材料利用率：①纵裁为71.12%；
②横裁为66.41%。

3. 选用板料规格为：1mm650mm1300mm时，
材料利用率：①纵裁为73.91%；
②横裁为73.91 %。

4. 选用板料规格为：1mm700mm1400mm时，
材料利用率：①纵裁为67.71%；
②横裁为67.71%。

5. 选用板料规格为：1mm750mm1500mm时，材料利用率：①纵裁为70.26%；
②横裁为70.26%。

6. 选用板料规格为：1mm850mm1500mm时，材料利用率：①纵裁为68.89%；
②横裁为68.89%。

7. 选用板料规格为：1mm1400mm2000mm时，材料利用率：①纵裁为74.06%；
②横裁为71.09%。

8. 选用板料规格为：1mm1500mm2000mm时，
材料利用率：①纵裁为73.19%；
②横裁为70.26%。

根计算可知，选择板料规格为：1mm1400mm2000mm时，材料的利用率最高，故选择的板材规格应该为：1mm1400mm2000mm，采用纵裁方式。

4.2.2 计算落料拉深复合工序压力
（1）冲裁力：
F=Lt=78.81380=94.02kN
式中:F——冲裁力（KN）；
L——冲裁件周长（㎜）；
t——材料厚度（㎜）；
——材料抗拉强度（MPa）；
（2)推件力：
查表3-8 K
推
＝0.05
F
推＝n K
推
F=1×0.05×94.02 KN=4.701KN
式中：F
推
——推件力（KN）；
K
推
——推件力系数；
n——梗塞在凹模内的冲件数；（3）卸料力：
查表3-8 Ｋ
卸
＝0.055
F
卸＝Ｋ
卸
Ｆ＝0.055×94.02 KN=5.17KN
式中：F
卸———
卸料力（KN）；
Ｆ——冲裁力（KN）；
Ｋ
卸
——卸料力系数；
总冲压力：Ｆ
1＝Ｆ＋F
推
＋F
卸
＝94.02+4.70+5.17=103.89KN
（4）模具压力中心的确定：
因该工件形状简单，且关于x轴，y轴均对称，故其压力中心位于其几何中心，
即 X
=39.4㎜
Y
=39.4㎜
（5）拉深力按下式计算：
F
L=
F
L=
=3.14=34.36kN
式中：d
1
——第一次拉深直径，根据料厚中心计算（mm）
——材料抗拉强度（MPa），取380
K——系数，由<<冷冲压模具设计指导>>表4—22查得0.82
由于
所以需要使用压边圈。

压边力可按下面公式计算：
F
Q =[D2-(d
1
+2r
凹
)2]P=[78.82-（40+25）2]=8.736kN
式中： P——单位压边力（Mpa），由<<冷冲压模具设计指导>>表4-27查得其值为2.53取3.0。

所以F
总=F
冲
+F
L
+F
Q
=94.02+34.36+8.736+=137.12kN
而且压力机的曲线在拉深的阶段要满足拉深力的要求，即F=F
L +F
Q
=43.096kN
4.2.3 初选压力机
当拉深行程过大，特别是采用落料拉深复合冲压时，不能简单得将落料力与拉深力叠加取选择压力机，因为压力机地公称压力是直滑块在接近下死点时的压力，所以应该注意曲柄压力机的允许压力曲线。

如果不注意压力机的压力曲线，很可能由于过早出现最大冲压力而时压力机超载破坏。

同时，由于拉深的工作行程大，消耗的功就多，因此还要审核压力机的功率，且压力机滑块的行程必须为拉深行程两倍以上。

对于拉深工作，由于施力行程较大，不能按压力机的额定压力选用，为了选用方便，可以近似得取为：
在浅拉深时，最大拉深力()
1.25~1.4
F F
≥
总
机
压力机公称压力；
在深拉深时，最大拉深力()
1.7~2
F F
≥
总
机。

式中F
机
——压力机公称压力
F
总
——拉深力和压边力的总和，在用复合模冲压时，还包括其他变形力；
取落料力和拉深力中较大的一个力，根据以上原则，初选开式可顷双柱压力机：JB23—63，其主要参数见表4.1。

4.2.4 校核压力机的电动机功率
由于拉深行程比较大，消耗功率较多，因此对拉深工作还需验算压力机的电动机功率。

在此可以通过拉深功来计算电动机的功率，与电动机的额定功率比较，若总
N
额定
N ，则所选压力机适合。

拉深圆筒形件时的最大拉深力可按下式计算：
t r d D P s b mas ）凹--+=)((3σσ
=3⨯（380+180）⨯（78.8-42-4）⨯1=55104N 式中， b σ——材料的抗拉强度（Mpa ），其值取380 s σ——材料的屈服极限（Mpa ），其值取180 d ——拉深凹模直径42mm
表4.1
公称压力（KN ） 250 滑块行程（mm ） 65 行程次数（次/分钟） 55 最大闭合高度（mm ） 270 封闭高度调节度（mm ） 55
工作台尺寸（mm ⨯mm ） 前后370左右560 模柄尺寸（mm ⨯mm ） 直径40⨯深度60
电动机功率（KW ）
1.1
拉深功 A=310-⨯平均P =c 3max 10-⨯h P
=0.77⨯55104⨯12⨯103-=509J
式中， c ——系数，由表4-84查得0.77 h ——拉深高度
压力机的电动机功率按下式计算：
N=
2
131060ηη-⨯KAn
式中，K ——不平衡系数K=1.2 1.4，取1.3 A ——拉深功（焦）
1η——压力机效率0.60.8取为0.7 2η——电动机效率0.90.95取为0.9 n ——压力机每分钟的行程次数
因为N=0.96kw <1.1kw （电动机额定功率），亦即在拉深过程中不会发生过载现象，而且压力机得滑块行程大于2倍的工件高度，所以认为所选压力机是合适的。

4.3 二次拉深工序压力计算
4.3.1 计算二次拉深工序压力 大阶梯拉深力由下式进行计算：
=3.14⨯54⨯1⨯380⨯0.80=51546.2N
式中：d ——大阶梯拉深工序直径，根据料厚中心线计算 k 1——系数，查表为0.35
而小阶梯与锥形部分的拉深力为
=
=38182.4N
因为二次拉深是先拉深大阶梯，拉深完之后正好为拉深小阶梯提供压料力，故不需要计算压料力。

所以总P =P 1+P 2 =51546.2+38182.4=89728.6N 4.3.2 初选压力机
由前两次选择和校核压力机经验可知：由于拉深行程长，虽然拉深过程中压力机的压力没有过载，但其实电动机的功率早已经超载。

所以即使拉深力很小，其实际所需要的电动机功率还是很大的。

换句话说，拉深工序的工作特点决定了他需要选择，行程次数小，滑块行程大，电动机功率大的冲压设备。

故初选开式双柱可顷压力机J23-40，其主要参数见，现校核其压力机的电动机功率： 最大拉深力:
13()(mas b s P d d r t σσ=+--凹）
=3⨯（380+250）⨯（68.8-54-4）⨯1=35532N
拉深功： A=P 平均
10-3=cP max h 10-3
=0.77
=205.20J
其压力机的电动机功率： N=
2
131060ηη-⨯KAn
=1.3⨯240⨯100/（60000⨯0.7⨯0.9）kw
=0.8kw<5.5kw
由于N=0.8kw<5.5kw （电动机的额定功率），而且压力机的滑块行程100mm 大于压力机的工作行程9mm 的2倍以上，故认为所选的压力机冲压设备可以满足拉深工作要求，所以是合适的。

=
2
3.14[34(25.7234
-+⨯）2]⨯2.5=296N 所以
=P+Q=28597+296=28893N
按F ≤（0.5~0.6）压力机公称压力原则，初选开式可顷压力机J23-40，其主要参数如下：
表4.3
公称压力（KN ） 400 滑块行程（mm ） 100 行程次数（次/分钟） 45 最大装模高度（mm ） 265 连杆调节度（mm ） 65 工作台尺寸（mm ⨯mm ） 460⨯700 模柄尺寸（mm ⨯mm ） 直径40⨯深度70
电动机功率（KW ）
5.5
4.3.3 校核压力机的电动机功率
最大拉深力:
=3⨯（380+250）⨯（40-25-3）⨯1=16695N
拉深功： A=
=cP max h A==cP max h
=
=40.36J
其压力机的电动机功率： N=
2
131060ηη-⨯KAn
=1.3⨯40.3645/（600000.70.9）=0.25kw ≤5.5kw
所以认为所选压力机式不合适的，故选开式双柱可顷压力机J23-40，其主要参数见表3.2，现校核其压力机的电动机功率：
压力机的电动机功率大于实际需要的电动机功率，且滑块行程100mm 为拉深工作行程13.4的2倍以上，故认为所选重选的压力机可以满足拉深工作要求，是合适的。

4.4 扩口力计算
4.4.1 计算扩口工序压力
扩口力可按下述公式计算：（由《冲压工艺与模具设计实用技术》查得）
=
=19782N
b ——系数，取决于扩口系数，（由《冲压工艺与模具设计实用技术》查得）
d——扩口处中性层直径
t——材料厚度
——材料的屈服强度（MPa）
即=19782N
4.4.2初选压力机
按F≤（0.5~0.6）压力机公称压力原则，初选开式可顷压力机J23-40，其主要参数如下：
表4.3
公称压力（KN）400
滑块行程（mm）100
行程次数（次/分钟）45
最大装模高度（mm）265
连杆调节度（mm）65
工作台尺寸（mm⨯mm）460⨯700
模柄尺寸（mm⨯mm）直径40⨯深度70
电动机功率（KW） 5.5
4.3.3 校核压力机的电动机功率
扩口力做功为
A==c h==22.8J
其压力机的电动机功率：
N=
2
131060ηη-⨯KAn
=1.3⨯22.845/（600000.70.9）=0.25kw ≤5.5kw
所以认为所选压力机式是合适的。

5 模具结构设计
5.1 落料拉深工序模具设计
5.1.1 落料拉伸复合模选用原则
只有当拉深件高度较高，才有可能采用落料，拉深复合模，因为浅拉深件若采用复合模，落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚过薄，强度不足。

本模具凸凹模壁厚b=（80-40）/2=20mm，能够保证足够强度，故采用复合模是合理的。

落料拉深采用如图4.1的典型结构，即落料采用正装式，拉深采用倒装式。

模座下的缓冲器兼作压边和顶件装置，另设有弹性推件装置。

模具采用中间导套导柱模架，只可一个方向送料，稳定性好。

条料送进时，由挡料销和导料销定位。

5.1.2 模具工作部分尺寸和公差计算
落料模：
落料件的尺寸取决于凹模尺寸，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸的方法来保证合理间隙。

由于工件形状为圆形，属于简单规则形状的冲裁件，所以采用凸，凹模分开加工的方法。

拉深前的毛坯取未注公差尺寸的极限偏差。

凸，凹模工作部分尺寸和公差计算查表2-28推荐的公式。

D
凹=(d
max
x=[78.8=
D
凸=（D
凹
Z
min
）=（D
max
x Z
min
=（78.80.750.120.12
=
式中D
凸,D
凹
——分别为落料凸，凹模的刃口尺寸（mm）
Z max ，Z min ——最大最小合理间隙（mm ），查得，Z max =0.140mm,Z min =0.100mm.
X ——磨损系数，由表查得其值为0.75
——分别为凸凹模的制造公差，由标准公差表查得其值 =0.02mm,=0.02mm 。

∆——工件的公差（mm ）
为了保证冲模的最大合理间隙，凸模和凹模制造公差必须保证： min max Z Z -≤+凹凸δδ
这里， min max Z Z -≤+凹凸δδ，0.040.140-0.100=0.04 故采用分开加工是不合理的，应该采用单配加工法。

对于落料而言，以凹模为基准，凸模的实际尺寸按间隙要求配作，且属于第一类尺寸，则：
D=[78.8= 拉深模： 查表得拉深模的单边间隙为:Z/2=1.1t=1.1mm
由于工件进行多次拉深，所以首次拉深的半成品尺寸公差没有严格限制，这时模具的尺寸只需取半成品的过度尺寸即可。

凹模尺寸：D 凹=
= 凸模尺寸：D 凸=
== 式中
——凸模制造公差，查表取0.03 ——凹模制造公差，查表取0.05
Z——凸，凹模的单边间隙（mm），查表4-64得Z=1.1t
5.1.3 模具其他零件的结构尺寸计算
（1）落料凹模设计
由于工件形状简单，料厚为1.0mm，所以采用刃壁无斜度的凹模结构，其特点是刃壁磨后刃口尺寸不变。

但由于刃壁后端扩大，所以凹模工作部分强度较差，适用于复合模和薄料冲裁模。

其结构如图5.1所示，采用螺钉紧固销钉定位的方法。