畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）湖南Y12型拖拉機(jī)輪圈落料與首次拉深模設(shè)計(jì)（全套圖紙）

1、湖 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)題 目：湖南y12型拖拉機(jī)輪圈落料與首次拉深模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 模具0303班院 系： 機(jī)械工程系指導(dǎo)老師： 起止時(shí)間：2006年4月11日至2006年5月31日全套圖紙，加1538937062006年4月10日 目 錄引 言 2畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 3畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 4設(shè)計(jì)說明書 8一、設(shè)計(jì)課題 8二、設(shè)計(jì)過程 9（一）、零件的工藝性分析 9（二）、工件的毛坯面積的計(jì)算 10（三）、第一工序件尺寸計(jì)算 12（四）、落料與首次拉深模設(shè)計(jì)程序 13 工序件的工藝分析 13 工序件工藝方案的確定 14 排 樣 15 模具的壓力中心的確定 15 沖壓設(shè)備

2、的選擇 15 5.1 落料力的計(jì)算 15 5.2 拉深力的計(jì)算 16 5.3 壓邊力的計(jì)算 16 主要工作部分尺寸的計(jì)算 18 6.1 落料刃口尺寸計(jì)算 18 6.2 拉深工作部分尺寸計(jì)算 19 6.3 拉深凹模的圓角半徑 20 模具主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 7.1 落料凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 7.2 固定卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 7.3 其它非標(biāo)準(zhǔn)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 壓力機(jī)的校核 25 模具的動(dòng)作分析 26 模具的安裝 26 （三）參考文獻(xiàn) 28設(shè)計(jì)體會(huì) 29引 言本說明書為機(jī)械類冷沖壓模具設(shè)計(jì)說明書，是根據(jù)冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)一書上的設(shè)計(jì)過程及相關(guān)工藝規(guī)定所編寫的。本說明書的內(nèi)容包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)

3、任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書、畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)、參考文獻(xiàn)等。編寫本說明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說明了冷沖壓模具的設(shè)計(jì)方法和基本步驟，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算過程和計(jì)算方法，如冷沖壓工序件的成型工藝、模具刃口尺寸、壓力設(shè)備的選擇等。本說明書在編寫的過程中，得到了曾立平教授和郭雪娥教授以及相關(guān)老師和同學(xué)的悉心指導(dǎo)和熱情幫助，在此一并表示謝意！由于本人知識(shí)水平和能力有限，在本說明書中難免有各種各樣的問題和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。 設(shè)計(jì)者：李德軍 2006年5月2日湖南工學(xué)院（南校區(qū)）機(jī)械系2006屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任 務(wù) 書設(shè)計(jì)時(shí)間：2006年4月9日2006年5月25日指導(dǎo)教師：曾立平、

4、郭雪娥一、設(shè)計(jì)題目冷沖壓模具設(shè)計(jì)（湖南y12型拖拉機(jī)輪圈落料和首次拉深模設(shè)計(jì)）。二、原始數(shù)據(jù)1、沖壓件零件圖（包括零件尺寸、精度、材料等）。2、生產(chǎn)批量為大批大量。三、設(shè)計(jì)要求1、在保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量的沖壓件的同時(shí)，力求降低生產(chǎn)成本，模具的使用壽命長(zhǎng)。2、設(shè)計(jì)的冷沖模必須保證操作安全、方便。3、沖模零件必須具有良好的工藝性，即制造裝配容易、便于管理。4、便于搬運(yùn)、安裝、緊固到?jīng)_床上并且方便、可靠。5、在保證模具強(qiáng)度的前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)。四、設(shè)計(jì)圖紙模具總裝配圖一張。全部的模具零件圖紙（其中要求至少有一張電腦繪圖）。五、設(shè)計(jì)說明書1、資料數(shù)據(jù)充分，并且要標(biāo)明數(shù)據(jù)出處。2、

5、計(jì)算過程詳細(xì)、完全。3、公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明，有時(shí)候還要標(biāo)注公式的出處。4、內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。5、說明書要求用計(jì)算機(jī)打印出來。六、自選一個(gè)重要的模具零件編制其工藝加工路線。湖南工學(xué)院（南校區(qū)）機(jī)械系2006屆畢業(yè)設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 書一、 題目：湖南y12型拖拉機(jī)輪圈落料和首次拉深模設(shè)計(jì)。二、 取得必要的資料。1、 注有技術(shù)要求的產(chǎn)品零件圖。2、 工件加工過程工藝卡。3、 工件的生產(chǎn)批量。4、 原材料規(guī)格與毛坯情況。5、 沖壓車間的設(shè)備資料。6、 模具制造技能和設(shè)備條件及可以采用的模具標(biāo)準(zhǔn)情況。三、 分析沖壓零件的工藝性分析沖壓件的工藝性包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面，在技術(shù)方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，主要分析

6、沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、尺寸標(biāo)注方法、精度要求、表面質(zhì)量和材料性能等方面的因數(shù)，是否符合沖壓工藝要求；在經(jīng)濟(jì)方面，主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量分析生產(chǎn)成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。1、 沖壓件的形狀和尺寸：沖壓件的形狀和尺寸不同，對(duì)沖壓工藝的要求也將不相同。2、 沖壓件的尺寸精度：沖壓件的精度與沖壓工藝方法、模具的結(jié)構(gòu)型式及制造精度等有關(guān)。3、 尺寸標(biāo)注：沖壓件的尺寸標(biāo)注應(yīng)該符合沖壓工藝要求。4、 生產(chǎn)批量：生產(chǎn)批量的大小，直接影響模具的結(jié)構(gòu)型式，一般大批量生產(chǎn)時(shí)，可以選用級(jí)進(jìn)模和高效率的沖壓設(shè)備來提高生產(chǎn)率；小批量生產(chǎn)時(shí)，可以采用單工序模具和售價(jià)比較低的沖壓設(shè)備來進(jìn)行生產(chǎn)以降低模

7、具的制造費(fèi)用和零件的生產(chǎn)費(fèi)用。5、 其它方面在對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝分析時(shí)，除了考慮上述因素外，還應(yīng)該分析沖壓件的厚度、板料性能及沖壓基本工序常見的生產(chǎn)問題對(duì)沖壓工藝性的影響。四、 確定工藝方案及模具型式： 1、根據(jù)對(duì)沖壓零件的形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果，根據(jù)所需的沖壓基本工序，如落料、沖孔、拉深、整形等。 2、根據(jù)初步工藝計(jì)算，確定工序數(shù)目，如沖壓次數(shù)、拉深次數(shù)等。 3、根據(jù)各工序的變形特點(diǎn)、質(zhì)量要求等確定工序順序。一般可以按照下列原則來進(jìn)行： 1）、對(duì)沖帶孔或者帶有缺口的沖裁件，如果選用簡(jiǎn)單模具，一般先落料，再?zèng)_孔或者切口，使用級(jí)進(jìn)模，則先沖孔或者切口后落料。 2）、對(duì)于帶孔的拉深

8、拉深件，一般先拉深，后沖孔，但是孔的位置在零件的底部且孔徑尺寸要求不高時(shí)，也可以先沖孔而后拉深。 3）、對(duì)于形狀復(fù)雜的拉深件，為了便于材料的變形和流動(dòng)，應(yīng)該先形成內(nèi)部形狀，再拉深外部形狀。 4）、整形或者校平工序，應(yīng)該在沖壓件基本成形以后進(jìn)行。 4、 根據(jù)生產(chǎn)批量和條件（沖壓加工條件和模具制造條件）確定工序組合。生產(chǎn)批量大的時(shí)候，沖壓工序應(yīng)該盡可能地組合在一起，采用復(fù)合模沖壓；小批量生產(chǎn)的時(shí)候采用單工序簡(jiǎn)單模。五、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算 1、 計(jì)算毛坯尺寸，進(jìn)行排樣和計(jì)算條料寬度及材料利用率。 2、 計(jì)算沖壓力（沖裁力、拉深力、卸料力、推件力、壓邊力等），對(duì)于厚板沖裁、拉深工藝，還需要計(jì)算沖裁功、

9、拉深功及功率。3、 確定模具的壓力中心。4、 計(jì)算凹、凸模工作部分尺寸，確定凹、凸模間隙。5、 計(jì)算或者估算模具各主要零件的高度尺寸及卸料、壓邊所需要采用的彈性元件的自由高度。6、 對(duì)于拉深工序，還需要決定拉深方式（是否決定采用壓邊圈），計(jì)算拉深次數(shù)和中間工序的半成品尺寸。六、 進(jìn)行模具的整體設(shè)計(jì) 模具的整體設(shè)計(jì)是指在上述分析計(jì)算的基礎(chǔ)上畫出模具的整體草圖并且初步計(jì)算出模具的閉合高度，大致確定出模具的外形尺寸。七、 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、 設(shè)計(jì)工作部分零件，如凸模、凹模的結(jié)構(gòu)型式，或者根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇其結(jié)構(gòu)型式及固定型式。 2、 根據(jù)具體情況確定定位形式，如可調(diào)定位板，固定擋位板，后動(dòng)

10、擋料銷，定距側(cè)刃等，并且選擇或者是設(shè)計(jì)定位零件的結(jié)構(gòu)。 3、 決定卸料或者是推件的型式，如采用剛性或者是彈性的卸料方式，則應(yīng)該對(duì)彈簧或者是橡膠塊進(jìn)行選擇與計(jì)算。 4、 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇導(dǎo)向和安裝緊固零件，如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模柄、上、下模座等的結(jié)構(gòu)型式。八、 選定沖壓設(shè)備 對(duì)于曲柄壓力機(jī)必須滿足以下的要求： 1、 壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓的工藝力。 2、 壓力機(jī)閉合高度必須滿足模具的閉合高度要求。 3、 對(duì)于拉深工序所選用的壓力機(jī)，其工作行程必須大于工序中工件高度的22.5倍，以便于放入毛坯和取出工件。 4、 壓力機(jī)的工作臺(tái)面尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并且要留有固定模具的位置。九、 繪制

11、模具總圖 模具總圖包括： 1、 主視圖： 繪制模具工件位置的剖面圖。 2、 俯視圖： 一般情況下繪制下模部分的全俯視圖，也可以一半繪制下模部分的俯視圖，另一半繪制上模部分的俯視圖。 3、 側(cè)視圖、仰視圖及局部剖視圖等。 4、 工件圖： 一般將工件圖繪在右上角。 5、 排樣圖 6、 列出零件明細(xì)表，注明材質(zhì)和數(shù)量，凡是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件必須注明其規(guī)格。 7、 技術(shù)要求及說明，技術(shù)要求包括沖壓力，所選設(shè)備的型號(hào)，模具的閉合高度，模具的沖裁間隙及其其它要求。十、 繪制各非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 零件圖上應(yīng)該注明其全部尺寸、公差與配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、熱處理方法及其它要求。十一、 根據(jù)上述設(shè)計(jì)步驟，整理設(shè)

12、計(jì)數(shù)據(jù)，編寫設(shè)計(jì)說明書。 湖南工學(xué)院機(jī)械工程系模具教研室 指導(dǎo)教師：曾立平 郭雪娥 2005年12月9日設(shè)計(jì)說明書一、設(shè)計(jì)課題: 湖南y12 型拖拉機(jī)輪圈的落料與首次拉深模設(shè)計(jì) 零件名稱： 湖南y12 型拖拉機(jī)輪圈生產(chǎn)批量： 大批量材 料： q235鋼板板料厚度： t = 3 mm零件簡(jiǎn)圖： 如下圖所示二、 設(shè)計(jì)過程(一) 零件的工藝性分析這是一個(gè)有底的且?guī)уF形階梯的階梯型殼形零件,大端跟小端的直徑相差較大，在其底部有兩條對(duì)稱的加強(qiáng)筋和均布的18個(gè)直徑為 13mm的孔，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但其高度不大，零件的尺寸精度也不高，零件壁厚為3mm、沒有壁厚均勻的要求，材料為q235 鋼板，各處的圓角半徑見

13、上圖，經(jīng)分析，該零件各處的圓角半徑，材料性能及尺寸精度符合拉深工藝的各項(xiàng)要求，可以用拉深的方法來完成零件殼形部分的成型，再利用沖孔，切邊來完成零件的加工。根據(jù)工件的加工工藝分析，初步擬定零件按如下的步驟來完成加工：落料拉深沖孔切邊根據(jù)帶錐形階梯的階梯形零件的工藝性要求，零件的階梯形部分不能一次拉深成形，應(yīng)該先拉深其大端直徑的階梯部分，接著拉深其錐形階梯部分，最后拉深其小端直徑的階梯部分。因?yàn)榱慵募庸すば虮容^多，如果利用單工序模，則所需的模具比較多，模具的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)成本比較高，再者該零件為大批量生產(chǎn)，如果用單工序模則零件的生產(chǎn)成本會(huì)比較高，零件的生產(chǎn)效率也比較底，但是如果采用復(fù)合?；蛘呒?jí)進(jìn)模，

14、則模具的設(shè)計(jì)和加工難度大，模具的維修也會(huì)比較麻煩，但是零件的生產(chǎn)效率會(huì)較單工序模成倍的提高，零件的生產(chǎn)成本也會(huì)在此因素下大副的降低。綜合考慮到模具的生產(chǎn)成本和加工難易，零件的生產(chǎn)批量及生產(chǎn)效率，為了使產(chǎn)品所獲得的經(jīng)濟(jì)效率最高，決定將落料和大端直徑階梯拉深成形這兩道工序復(fù)合，利用一副模具完成（落料、拉深復(fù)合模）；小端直徑階梯和其底部的加強(qiáng)筋這兩道工序復(fù)合，利用一副模具完成（拉深、成形復(fù)合模）；零件的錐形階梯部分利用一副模具完成（拉深模）；零件底部中心的100的孔及均布的18個(gè)13的小孔部分利用一副模具來完成（沖孔模）還可順便完成零件的整形；零件的修邊工作（即13+1.0尺寸的保證）則利用后續(xù)機(jī)械

15、加工來保證。綜上所敘，決定用三副模具來完成此零件的落料、拉深工序和一副模具來完成零件的沖孔工序，加上修邊工序，總共需5道工序來完成該零件的加工。第一副模具為落料，拉深復(fù)合模，用于工件大端直徑階梯部分成型，加工后工件的尺寸和形狀如下圖1所示：圖 1 第一步工序件第二副模具為拉深模，用于工件錐形階梯部分成型，加工后工件的尺寸和形狀如下圖2所示： 圖 2 第二步工序件第三副模具為拉深成形模，用來完成工件底部階梯和加強(qiáng)筋部分成型，加工后工件的尺寸和形狀如下圖3所示：圖 3 第三步工序件 第四副模具為沖孔模，用來完成工件底面1813小孔和100孔的加工。（二） 計(jì)算工件的毛坯面積 該零件不屬于基本的旋轉(zhuǎn)

16、體，其旋轉(zhuǎn)母線比較復(fù)雜，故采用復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體零件表面積計(jì)算的方法，將其分解為幾個(gè)簡(jiǎn)單的基本旋轉(zhuǎn)體分別計(jì)算其面積，再累加為該工件的毛坯面積，根據(jù)該工件的結(jié)構(gòu)分析可以得出，其底部加強(qiáng)筋的表面積不需要算入整個(gè)工件的毛坯面積之中。 先作出計(jì)算毛坯的分析圖：以工件壁厚的中性層畫出工件圖，其各類尺寸如圖4所示：圖 4 毛坯計(jì)算分析圖如圖所示將母線分解成圓弧ab、bc、de、fg、gh和直線lcd、lef、lhj ， 設(shè)各段圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角分別為：1、2、3、4、5 ： 計(jì)算各段圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角1arccos12.52+12.52 （11.52+11.52）1/2 / 212.512.52 903 904

17、70 5 90 ：求各段圓弧的長(zhǎng)度lab、lbc、lde、lfg、lgh和各段直線段的長(zhǎng)度lcd、lef、lhj因?yàn)閳A弧ab不是基本的圓弧段，其圓弧的一個(gè)端點(diǎn)與其圓心的連線既不平行也不垂直于旋轉(zhuǎn)軸，將圓弧ab延長(zhǎng)為圓弧bk，使得k點(diǎn)與圓弧ab圓心的連線垂直于旋轉(zhuǎn)軸，則圓弧bk為基本圓弧段，圓弧bk對(duì)應(yīng)的圓心角為，則根據(jù)幾何關(guān)系可得：arccos (1/12.5)=85.4lak = (）（.）.= .mm取圓弧bk等于圓弧ab，則圓弧ab的弧長(zhǎng)lab =18.6 mmlbc =2/180rbc =90/1803.145.5=8.653 mm lde =3 /180rde =90/1803.14

18、8.5=13.345 mmlfg =4/180rfg =70/1803.146.5 = 7.94 mm lgh =5 /180rgh =90/1803.147.5 = 11.775 mm lcd =15.05 mm lef = 4.1 mm lhj = 343/2=171.5 mm ： 求各段圓弧和直線段的旋轉(zhuǎn)半徑rab、rbc、rcd、rde、ref、rfg、rgh、rhj 如圖 4 可知：圓弧bc、de、fg、gh、ak都是基本圓弧段，其圓弧的一個(gè)端點(diǎn)與其圓心的連線都垂直與旋轉(zhuǎn)軸oo1 ，其中圓弧bc、fg、的圓心在其重心和oo1軸的一側(cè)；圓弧de、gh、ak的圓心在其重心和oo1軸的中間

19、，取圓弧ab的旋轉(zhuǎn)半徑等于圓弧ak的旋轉(zhuǎn)半徑，則： rab= rak = c + ar = 208.8+180/(* )sin 12.5 = 217.2 mm rbc = c ar = 209.8 180/（*2 ）sin2 5.5 = 206.3 mm rde = c + ar = 194.5 + 180/（*3 ）sin3 8.5 = 199.9 mm rfg = c ar = 185.5180/（*4 ）sin4 6.5 = 180.5 mm rgh = c + ar = 171.5 + 180/（*5 ）sin5 7.5 = 176.3 mm rcd = 204 mm ref = 18

20、5 mm rhj = 85.75 mm表 1 毛坯計(jì)算附表（mm）序 號(hào)lrlr序 號(hào)lrlr圓弧ab18.6217.24039.92圓弧fg7.94180.51433.17圓弧bc8.653206.31781.4005圓弧gh11.775176.32075.93直線cd15.052043070.2直線hj171.587.7515049.1圓弧de13.345199.92667.66 lr = 30875.8805直線ef4.1185758.5根據(jù)復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件的表面積計(jì)算原理，毛坯表面積與拉深件表面積相等原則，則有：/4d*d = a1 + a2 + a3 + + an-1 + an =

21、2（l1r1+l2r2+l3r3+ +ln-1rn-1+lnrn）則毛坯的直徑 d 為： d = 8（l1r1+l2r2+l3r3+ +ln-1rn-1+lnrn ） = 8lr 497（mm）該零件為階梯形工件，所涉及到的工藝加工方法主要為拉深，考慮到修邊方面修邊余量的影響，決定在算得的理論直徑值的基礎(chǔ)上多給引入5% 的金屬，則實(shí)際上的毛坯尺寸為 d = 509.3 mm ，取為 d = 510 mm （三） 計(jì)算第一工序件的工序尺寸為了計(jì)算第一次拉深工序尺寸，需要利用等面積法，即整個(gè)零件的毛坯面積與第一次拉深工序零件的毛坯面積相等，求出第一次拉深工序件的拉深高度。參照常見旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯直

22、徑計(jì)算公式中的無凸緣圓筒形件的毛坯計(jì)算公式： d = （d2+4dh-1.72rd-0.56r2）1/2 可以得出第一次拉深工序的拉深高度h h = （d2-d2+1.72rd+0.56r2）/4d公式中： h 拉深工序件的拉深高度 d 拉深工序件毛坯的直徑，d = 510 mm d 拉深工序件的拉深直徑，以中性層計(jì)算d = 442.6 mm r 拉深工序件的圓角半徑，以中性層計(jì)算 r = 12.5 mm 將以上的各個(gè)數(shù)值代入以上公式中，得出： h = 41.7 mm 具體計(jì)算的時(shí)候取為： h = 42 mm 以上公式和計(jì)算依據(jù)來自于 華北航天工業(yè)學(xué)院 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2005年2月第1版

23、 機(jī)械工業(yè)出版社。（四） 落料與首次拉深模設(shè)計(jì)程序 1、 工序件的工藝分析 第一步所要求成形的工序件為無凸緣圓筒形工件，要求其外形尺寸為445.6mm，工序件的形狀滿足拉深的工藝要求，可以運(yùn)用拉深工序進(jìn)行加工。 工序件底部的圓角半徑 r = 11 mm ，大于拉深凸模圓角半徑 r凸 = 10.818 mm 首次拉深凹模的圓角半徑r凹 = 6t = 63 = 18 mm , 而r凸 = （0.61）r凹 = 10.818 mm，滿足首次拉深對(duì)圓角半徑的要求。而尺寸445.6 mm為未注公差尺寸，按相關(guān)規(guī)定，對(duì)于未注公差，軍用品按it13、民用品按it14級(jí)進(jìn)行換算。滿足拉深工序?qū)ば蚣畹燃?jí)的

24、要求。q235 的拉深性能一般。表 2 拉深凹模的圓角半徑（mm）拉 深 件 形 式毛坯相對(duì)厚度 t/ d 100%2.01.0 1.0 0.3 0.3 0.1無 凸 緣（46）t（68）t（812）t有 凸 緣（812）t（1215）t（1520）t 注： 當(dāng)毛坯較薄時(shí)，取較大值，當(dāng)毛坯較厚時(shí)，取較小值。 鋼料取較大值，有色金屬取較小值。 以上計(jì)算依據(jù)和表格來自于 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例1999年5月第1版機(jī)械工業(yè)出版社。 此工序件毛坯的直徑為以上算出的毛坯直徑，為 d = 510 mm毛坯的相對(duì)厚度：t/d 100% = 3/510 100= 0.58 判斷工序件的拉深次

25、數(shù)工序件總的拉深因數(shù)為：m總 = d/d = 442.6/510 = 0.86 由相對(duì)厚度可以從表3中查得首次拉深的極限拉深因數(shù)為 m1 = 0.54 ， 因?yàn)閙總m1 ，所以此工序件只需一次拉深便可成形。 判斷是否需要壓邊。因?yàn)?0.045（1-m）= 0.045（1-0.86）= 0.0063， 而 t/d = 0.0058 0.045（1-m）= 0.0063 ，故需要加壓邊圈。注： 用普通平端面凹模拉深時(shí)，不加壓邊圈的條件 首次拉深： t/d 0.045（1-m） 以后各次拉深： t/d 0.045（1/m - 1）表 3 無凸緣圓筒件用壓邊圈拉深時(shí)的拉深因數(shù)拉深因數(shù)毛坯的相對(duì)厚度t/

26、d100%21.51.51.01.00.60.60.30.30.150.150.08m10.480.500.500.530.530.550.550.580.580.600.600.63m20.730.750.750.760.760.780.780.790.790.800.800.82m30.760.780.780.790.790.800.800.810.810.820.820.84m40.780.800.800.810.810.820.820.830.830.850.850.86m50.800.820.820.840.840.850.850.860.860.870.870.88注： 表中數(shù)值適

27、用于深拉深鋼（08、10、15f）及軟黃銅（h62、h68）。當(dāng)拉深塑性差的材料時(shí)（q235、q215、20、25、酸洗鋼、硬鋁、硬黃銅等），應(yīng)取比表中數(shù)值大（1.52）%。 在第一次拉深時(shí)， 凹模圓角半徑大時(shí)（r凹 = 8t15t）取小值， 凹模圓角半徑小時(shí)（r凹 = 4t8t）取大值。 工序間進(jìn)行中間退火時(shí)取小值。2、 工序件工藝的確定本工序件采用落料-拉深復(fù)合模進(jìn)行加工，所以本工序件首先需要落料，制成直徑d = 510 mm的圓片，緊接著以d = 510 mm 的圓板料為毛坯進(jìn)行拉深，拉深成外徑為445.6it14、底部?jī)?nèi)圓角為r = 11 mm的無凸緣圓筒形件。3、 排樣 該工件排樣根

28、據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮到工序件的尺寸較大以及模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和操作方便，故采用單排排樣設(shè)計(jì)，由表4查得搭邊值a = 2.5 mm、a1 = 2 mm，采用雙排擋料銷擋料。 則條料寬： b = 510 mm + 2a = 515 mm 條料的進(jìn)距為： h = 510 mm + a1 = 512 mm 沖裁單件材料的利用率為： = na/bh 100% = d*d/4bh100% = 77.4%表4 沖裁金屬材料的搭邊值（mm）料厚手 送 料自動(dòng)送料圓 形非 圓 形往 復(fù) 送 料aa1aa1aa1aa111.51.521.5321221.52.523.52.532232.5232.543.53432.5

29、3.5354434543546554565465766567657687768以上76879887注：沖非金屬材料（皮革、紙板、石棉等）時(shí)，搭邊值應(yīng)取1.52 4、 確定模具的壓力中心 因?yàn)榇斯ば蚣橐?guī)則形狀（圓形）故其壓力中心為其圓心5、 沖壓設(shè)備的選擇 因?yàn)榇斯ば蚣榇笈可a(chǎn)的大型拉深件，考慮到模具的結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單，調(diào)整、操作及維修方便，工藝穩(wěn)定性等各方面的因素，決定選用雙動(dòng)拉深壓力機(jī)，但是具體到到底需要哪種型號(hào)的雙動(dòng)拉深壓力機(jī)，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算。 計(jì)算工序壓力 5.1 落料力的計(jì)算 按式：f落 = 1.3lt 式中 f落落料力 l工件的外輪廓周長(zhǎng)，l = d = 3.14509 =

30、 1598.26 mm t材料厚度，t = 3 mm 材料的抗剪切強(qiáng)度（mpa）。根據(jù)有關(guān)工具書附錄可查得=310mpa 落料力則為： f落 = 1.3lt=1.31598.263310 = 1932296（n） 5.2 拉深力的計(jì)算 按式： f拉 = kdtb 式中 f拉拉深力（n） d拉深件的直徑，d=443.375 mm t 材料厚度（mm） b材料的強(qiáng)度極限（mpa），根據(jù)有關(guān)工具書附錄可查 得b=380mpa k修正系數(shù)，由表5 查得k=0.35 拉深力則為： f拉 = kdtb = 0.353.14443.3753380 = 555487（n）表 5 修正因數(shù) k 的數(shù)值m10.5

31、50.570.600.620.650.670.700.720.750.770.80k11.000.930.860.790.720.660.600.550.500.450.40m20.700.720.750.770.800.850.900.95k21.000.950.900.850.800.700.600.50注：表中k1為首次拉深的修正因數(shù)k，k2為再次拉深的修正因數(shù)k。 5.3 壓邊力的計(jì)算 按式： f壓 /4d*d - （d1+2r凹）*（d1+2r凹）p 式中 f壓壓邊力（n） p單位壓邊力，由表 6 查得 p 3.0mpa r凹凹模圓角 ，r凹 6t 18 mm 則壓邊力為： f壓 /

32、4 d*d - （d1+2r凹）*（d1+2r凹）p 59403（n）表 6 在雙動(dòng)壓力機(jī)上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值制 件 復(fù) 雜 程 度單位壓邊力p/mpa制 件 復(fù) 雜 程 度單位壓邊力p/mpa難加工件3.7易加工件2.5普通加工件3.0注：在實(shí)際加工過程中，應(yīng)根據(jù)計(jì)算的壓邊力，在試模中加以調(diào)整，使工件既不起皺也不被拉裂則總的沖壓力為：總f落f拉f壓1932296555487594032547186（）2547（k）對(duì)于淺拉深可按壓（1.61.8）總估算壓力機(jī)的公稱壓力來選擇壓力機(jī)，則壓力機(jī)的公稱壓力壓（40754584.6）kn，參照有關(guān)壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)，選用公稱壓力為6300的j45-

33、315型閉式單點(diǎn)雙動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)。其主要的技術(shù)參數(shù)如下：總公稱壓力/kn 6300內(nèi)滑塊公稱壓力/kn 3150內(nèi)滑塊公稱壓力行程/mm 30外滑塊公稱壓力/kn 3150內(nèi)滑塊行程/mm 850外滑塊行程（或工作臺(tái)行程）/mm 425行程次數(shù)/次/min 5.59低速行程次數(shù)/次/min 內(nèi)滑塊最大裝模高度/mm 1120外滑塊最大裝模高度/mm 1070內(nèi)滑塊裝模高度調(diào)節(jié)量/mm 300外滑塊裝模高度調(diào)節(jié)量/mm 300最大拉深高度/mm 400立柱間距/mm 1930內(nèi)滑塊尺寸/mm 左右 1000 前后 1000外滑塊尺寸/mm 左右 1550 前后1600墊板尺寸/mm 左右 1800

34、 前后 1600 厚度 220氣墊壓力（壓緊力/頂出力）/kn 1000/120氣墊行程/mm 400主電動(dòng)機(jī)功率/kw 75 6、 主要工作部分尺寸計(jì)算模具的主要工作部分為落料凹模、落料凸模、拉深凹模、拉深凸模，它們的工作關(guān)系如圖7 所示：對(duì)于工序件的未注公差，按有關(guān)規(guī)定，軍用品為it13，民用品為it14，此處用it14級(jí)計(jì)算，相關(guān)數(shù)值可以在相關(guān)的公差表格中查知。根據(jù)表 7 查得，沖裁模刃口雙面間隙為：zmin = 0.36 mmzmax = 0.42 mm表 7 落料、沖孔模刃口始用間隙材料名稱45、t7、t8（退火）等10、15、20、硅鋼片等q215、q235、純銅等力學(xué)性能hbs1

35、90b600mpahbs=140190b=400600mpahbs=70140b=300400mpa厚度t初 始 間 隙 zzminzmaxzminzmaxzminzmax30.620.680.490.550.360.42注：此表引用于模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例1999年5月第1版機(jī)械工業(yè)出版社p34 表2-10 6.1 落料刃口尺寸計(jì)算510按it14級(jí)公差計(jì)算標(biāo)注為510-1.75 根據(jù)規(guī)則形狀（圓形、方形件） 沖裁時(shí)凹模、凸模的制造公差表格8可查知： 沖裁505-1.75圓片的凹、凸模的制造公差為 凹=0.070mm、凸=0.050mm，由于凹+凸zmax zmin ，故采

36、用凸模與凹模配合的方法加工。補(bǔ)償刃口磨損量系數(shù)x由表9可以查知 x=0.5 則： d凹 = （dmax x）+d =（510 0.51.75）+0.07 = 509.125+0.07 d凸 按凹模尺寸配制 ，其 雙面間隙為0.30.42 mm其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖 6所示 圖6凹，凸模工作部分結(jié)構(gòu)尺寸 表 8 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)的凸模、凹模的制造公差 （mm）基本尺寸凸模公差凸凹模公差凹基本尺寸凸模公差凸凹模公差凹180.0200.0201802600.0300.04518300.0200.0252603600.0350.05030800.0200.0303605000.0400.

37、060801200.0250.0355000.0500.0701201800.0300.040 表 9 因數(shù)x材料厚度t/mm非 圓 形 x 值圓 形 x 值10.750.50.750.5工 件 公 差 /mm10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.500.240.2440.300.210.590.600.300.306.2 拉深工作部分尺寸計(jì)算 拉深凸模和凹模的單邊間隙可以按照有壓邊圈拉深時(shí)的單邊間隙值z(mì)/2 = 1.1 t 計(jì)算z/2 = 3.3 mm。其取值關(guān)系見表 10 由于拉深工序件的公差為

38、it14級(jí)，故凹、凸模的制造公差可以按照it10級(jí)精度，查相關(guān)公差表格可以得知：p = 0.25 mm d = 0.25 mm由于工序件要求的是其外形尺寸，故以拉深凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，凹模尺寸的計(jì)算見式： dd = （dmax 0.75）+p = （445.6 0.751.55）+0.25 = 444.44+0.25 mm凸模的尺寸： dp = （dmax 0.75z）-d = （445.6-0.751.55-6.6）-0.25 = 437.84-0.25 mm6.3 拉深凹模的圓角半徑：因?yàn)槔畎寄６纯趫A角半徑對(duì)拉深工序件的影響很大，圓角半徑過小時(shí)，毛坯拉入凹模的阻力就大，拉深力也就將要相應(yīng)的增大，容易使工序件產(chǎn)生劃痕、變薄、甚至拉裂；還能使模具的使用壽命因?yàn)槟p而降低。而圓角半徑過大時(shí)，會(huì)使壓邊圈下的毛坯懸空，使有效壓邊面積減小。工序件容易起皺。經(jīng)過綜合考慮、權(quán)衡，取r凹 = 6t = 18 mm凸模的圓角半徑r凸等于工序件的內(nèi)圓角半徑，即r凸 = 11 mm表 10 有壓邊圈拉深時(shí)的單邊間隙值總拉深次數(shù)拉深工序單邊間隙z/2總拉深次數(shù)拉深工序單邊間隙z/21一次拉深（11.1）t4第1、2次拉深1.2 t2第1