1、目前，我國沖壓技術與工業發達國家相比還相當的落后，主要原因是 我國在沖壓基礎理論及成型工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工 藝及設備等方面與工業發達的國家尚有相當大的差距，導致我國模具在 壽命、效率、加工精度、生產周期等方面與工業發達國家的模具相比差 距相當大。1.1 國 內 模 具 的 現 狀 和 發 展 趨 勢1.1.1 國 內 模 具 的 現 狀我國沖壓 模具近年來 發 展 很 快， 據不 完 全 統 計 ， 2003 年我國模具生產 廠 點約有2 萬多家，從 業 人 員 約50 多萬 人 ， 2004年 模 具 行業的發展保持 良 好 勢 頭 ，模 具 企 業 總 體 上 訂 單 充

2、 足 ，任 務 飽 滿 ， 2004 年 模 具 產 值 530 億 元 。進 口 模 具 18.13 億 美 元 ，出 口 模 具 4.91 億 美 元 ，分 別 比 2003 年 增 長 18% 、 32.4% 和 45.9% 。進 出 口 之 比 2004 年 為 3.69:1 ，進 出 口 相 抵 后 的 進凈口達13.2億 美 元 ， 為 凈 進 口量 較 大 的國家在 2萬 多 家 生 產 廠 點 中 ， 有 一 半 以 上 是 自 產 自 用 的 。 在 模 具 企 業 中 ， 產值過億元 的模 具 企 業 只 有 20 多家 ， 中 型企業幾 十 家 ， 其 余 都 是 小 型

3、 企業。 近年來， 模具行業結構調整和體制改革步伐加快，主要表現為：大 型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發展速度快于一般模 具 產 品 ；專 業 模 具 廠 數 量 增 加 ，能 力 提 高 較 快 ； "三 資 "及 私 營 企 業 發 展 迅 速；國企股份制改造步伐加快等。雖 然 說 我 國 模 具 業 發 展 迅 速 ，但 遠 遠 不 能 適 應 國 民 經 濟 發 展 的 需 要 。 低檔模具過剩，高檔模具供不應求，甚至有的依賴進口，因此，模具企 業必須找準自己的弱點，盡快縮短與國外的差距。(1) 體 制不順 ，基礎薄弱“三 資 ”企業雖 然已經對中國

4、模 具 工 業 的 發 展 起 了 積 極 的 推 動 作 用 ， 私營企業近年來發展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應市場經濟，再加上國內模具工業基礎薄弱，因此，行業發 展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術方面。(2) 人 才 嚴 重 不 足 ， 科 研 開 發 及 技 術 攻 關 方 面 投 入 太 少模具行業是技術密集、資金密集的產業，隨著時代進步和技術發展， 能掌握和運用新技術的人才異常短缺，高級模具鉗工及企業管理人才也 非常緊缺。由于模具企業效益欠佳及對科研開發和技術攻關不夠重視， 因而總體來看模具行業在科研開發和技術攻關方面投入太少，民營企業 貸款困難也

5、影響許多企業的技術改造，致使科技進步不大。(3) 工 藝 裝 備 水 平 低 ， 且 配 套 性 不 好 ， 利 用 率 低雖然國內許多企業采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比 國 外 企 業 落 后 許 多 ， 特 別 是 設 備 數 控 化 率 和 CAD/CAM 應 用 覆 蓋 率 要 比 國外企業低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附 配件不配套現象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。 裝備水平低，帶來中國模具企業鉗工比例過高等問題。(4) 專 業 化 、 標 準 化 、 商 品 化 的 程 度 低 、 協 作 差由 于 長 期 以 來 受 “ 大

6、而 全”“小 而全 ” 影 響，許多模具企業觀念落后，模具企業專業化生產水平低，專業化分工不細，商品化程度也低。目前國 內 每 年 生 產 的 模 具 ， 商 品 模具只 占 45% 左右，其余為自產自用。模具企業之間協作不好，難以完成較大規模的模具成套任務，與國際水平相比 要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質量、 成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。(5) 模 具 材 料 及 模 具 相 關 技 術 落 后模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國 產 模 具鋼 與國外 進 口 鋼相比 ，無 論 是 質 量 還 是 品 種 規 格 ，都 有 較 大

7、差 距 。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國 內模具 的 發 展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業調整發展。雖然我國的模具 工業和技術在過去的十多年得到了快速發展，但與國外工業發達國家相 比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經濟高速發展的需求。未來的十年，中國模具工業和技術的主要發展方向包括以下幾方面:(1) 模 具 日 趨 大 型 化 ；(2) 在 模 具 設 計 制 造 中 廣 泛 應 用 CAD/CAE/CAM 技 術 ；(3) . 模具掃描及數字化系統；(4) . 在塑料模具中推廣應用熱流道技術、 氣 輔 注 射 成 型 和 高 壓 注 射 成 型技

8、術；(5) . 提高模具標準化水平和模具標準件的使用率；(6) . 發展優質模具材料和先進的表面處理 技 術 ；(7) .模具的精度將越來越高；(8) . 模具研磨拋光將自動化、智能化；(9) . 研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程；(10) . 開發新的成形工藝和模具。1.2 國 外模具的現狀和發展趨勢模具是工業生產關鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電 器 、 儀 器儀表、家電和通訊器材等產 品 中 ， 60 80 的 零 部 件 都 要 依靠模具成型。用模具生產制作表現出的高效率、低成本、高精度、高一 致性和清潔環保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產 技術水平的高

9、低，已成為衡量一個國家制造業水平高低的重要標志，并 在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力。近幾年， 全球模具市場呈現供不應求的局面，世界模具市場年交易總額為600 650 億 美 元 左 右 。美 國 、日 本 、法 國 、瑞 士 等 國 家 年 出 口 模 具 量 約 占 本 國 模具年總產值的三分之一。國 外 模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到50%以 上 ； 國 外 模 具 企 業 的 組 織 形 式 是 "大 而 專 "、 "大 而 精 "。 2004 年 中 國 模 協在德國訪問時，從德國工、模具行業組織-德國機

10、械制造商聯合會( VDMA )工 模 具 協 會 了 解 到 ，德 國 有 模 具 企 業 約 5000 家 。 2003 年 德 國 模具產值達48億歐元。其中(VDMA ) 會員模具企 業 有90家，這90家骨干模具企 業的產值 就 占德國模具產值的90%，可見其規模效益。隨著時代的進步和技術的發展，國外的一些掌握和能運用新技術的 人才如模具結構設計、模具工藝設計、高級鉗工及企業管理人才，他們的技術水平比較高故人均產值也較高我國每個職工平均每年創造模 具產值約合1萬美元左右，而國外模具工業發達國家大多1520萬美元， 有的達到2530萬美元。國 外 先 進 國 家 模具標準件使 用覆 蓋

11、率 達 70% 以 上 ， 而 我 國 才 達 到45 。1.3 有 凸 緣 圓 筒 形 件多次拉深模 具設 計 與 制 造1.3.1 有 凸 緣 圓 筒 形 件 多 次 拉 深 模 具 設 計 的 設 計 思 路拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機作用下，將平 板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它不僅可以加工旋 轉體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復雜的薄壁零件，但是，加 工出來的制件的精度都很底。一般情況下 ，拉深件的尺寸精度應在IT13級 以 下 ， 不 宜 高 于 IT11 級 。有凸緣圓筒形件是最典型的拉深件，其工作過程很簡單就一個 拉深 ，根據計算確定它不能

12、一次拉深成功.因此， 需要多次拉深 。為了 保 證制 件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只 有 從 改 變 導 柱 和 導 套 的 高 度 ,改 變 導 柱 和 導 套 的 高 度 的 同 時 ,還 要 注 意 保 證導柱和導 套的強度. 導柱和導套的高度可根據拉深凸模與拉深凹模工 作配合長度決定設計時可能高度出現誤差，應當邊試沖邊修改高度。只有加強拉深變形基礎理論的研究，才能提供更加準確、實用、方 便的計算方法，才能正確地確定拉深工藝參數和模具工作部分的幾何形 狀與尺寸，解決拉深變形中出現的各種實際問題，從而，進一步提高制 件質量。1.3.2 有 凸緣圓筒形件多次

13、拉深模 具設計 的 進 度1. 了 解 目 前 國 內 外 塑 料 模 具 的 發 展 現 狀 ， 所 用 時 間 15天 ；2. 確 定 工 藝 規 程 ， 所 用 時 間 5 天 ；3. 模具的設計，所用時間30天；4. 模具的調試，所用時間5 天。2有凸緣圓筒形件沖壓成形工藝及模具設計2.1 拉深件工藝性分析工件圖：如圖所示生產批量：大量材料：08鋼厚度：2mm此工件為有凸緣圓筒形件，要求零件尺寸標注在外形，零件尺寸厚度 不變。此工件的形狀滿足拉深工藝要求，可用拉深工序加工。各圓角r=3.5 >2t,滿足拉深對圓角半徑的要求。34，.3為IT13級，滿 足拉深工序對工件的公差等級要

14、求。08鋼拉深性能良好。此零件的拉深次數可由下列工序計算來確定2.1.1 計算毛坯尺寸d凸 =76mm,d=(34-1.5)mm=32.5mm, 由 凸緣的相對直徑 d凸 /d=76 mm/32.5 mm=2.34 ,查表4.3.2 6得修邊余量 R=2.5 mm,因零件底部圓角半徑r與凸緣圓角半徑R相等，即r=R時，有凸緣筒形件的毛坯直徑:D= Jd 凸2 4dH 3.44dR將d凸 76 2 R (76 2 2.5)mm 81mm d=32.5mm,H=(54.5-1.5)mm=53mm,R=3 .5mm代入上式中，得毛坯的直徑為：D= ,762 4 32.5 53 3.44 32.5 3

15、.5=111mm2.1.2 確定是否用壓邊圈因為 t/DX 100%=1.35 <1.5,削=0.53<0.6,由表 4.4.4 6查得 需要用 壓料裝置。首次拉深時一般采用平面壓邊裝置。再次拉深時，采用筒形 壓邊圈。一般來說再次拉深所需要的壓邊力較小，而提供壓邊力的彈性 力卻隨著行程而增加，所以要用限位裝置。首次拉深再次拉深圖2 壓邊圈各次拉深采用形式2.1.3 判斷能否一次拉成工件總的拉深系數rn=d/D=32.5mm/111 mm =0.29 ，工件總的拉深相對高度 H/d=53 mm/32.5 mm =1.63.由 d凸 /d=81mm/32.5mm=2.49,t/D x

16、100=1.5mm/111mm< 100=1.35, 查 表 4.5.2 6得，有凸緣圓筒形件第一次拉深的極限拉深系數mi=0.38 ;由表4.5.1 6查得，有凸緣圓筒形件首次拉深的極限相對高度 h1/d1 =0.3,由于mJ m1, H/d > H/d1 ,故此工件不能一次拉出。2.1.4 試制訂首次拉深系數取首次d凸/ di =1.1 ,查表4.4.1 6得mi=0.53 ,而第一次拉 深系數mi = di/D ,則第一次拉深的 半成品 直徑為di mD =0.53 x 111mm=58.83mm（ 調整 為 60mm）。第一次拉深的凹模圓角半徑用下式計算r 凹 1 =0.8

17、、D d11將 D=111mm, d1 =60mm,t=1.5mm 代入上 式得， 凹 模的圓 角半徑 r凹 1 =0.8 J(111 60) 1.5 mm=6.997mm, 則 = r凹 1 +t/2=(6.997+1.5/2)mm=7.747mm, 取r1 =8mm,并取r凸1 =凹1 ,則r2 = r1 =8mm,根據工件圓角重 新調整凸、凹模的圓角，取為r凸1=叫=8-1.5/2=7.25mm.為了以后的拉深不使已拉深好的凸模變形，第一次拉深要將坯料多拉入凹模所需要量的5% ,則需對坯料作相應的放大。過程如下：圖b）所示為第一次拉深的半成品，其凸緣的圓環面積A環，由公式求 得：A環=一

18、d凸2- （ d1 +2 門）2 4將 ch =81mm, d二60mm,門=8mm 代入 上式，則：A環=812- （60+2X8） 2 mm2 =785X - mm2工件的面積應等于毛坯的面積，由下列公式求得：Az# = _d2= _ x 1112 mn2=12321 x mn2被拉入凹模的面積應等于：A凹=A工彳- A環=11536 X mm2若多拉入5%的料進入凹，則被拉入凹模的面積-/ ，-， ，-2A凹=1.05 A凹=12112.8 X mm,使擴大的毛坯面積為： 一 ，一_ 2A環=1.05 A凹 + A環=12112.8 X +785X mm2 =12897.8 X mm故擴

19、大后的坯料直徑為：/；4A環.D = .12897.8 =113.6mmV由下式可求得半成品的高度，因圓角半徑2=口，則：Hn =025( D 2- d凸2)+0.43( r2+ r 1 )dn將 D =113.6mm, d凸=81mm, d=60mm,r1 =2=8mm 代入上式，得到第一次拉深的高度為：0 2599.H1= ( 113.6 -81 ) mm+0.43< 16mm=33mm60工件的第一次相對高度(H1/d1H=33mm/60mm=0.55由表 4.5.1 6查得有凸緣圓筒形件第一次拉深的最大高度 (hr/d1)=0.65 ,因為(H1/d1)工件0(M/d1),所以第

20、一次拉深直徑 小60 mm選擇合理。2.1.5確定拉深次數1 .計算直徑由于有凸緣圓筒形件在以后各次拉深中的拉深系數可由表4.4.1 6選 取，且取值應略大些。根據毛坯的相對高度(t/D) x 100=(1.5mm/113.6 mm) x 100=1.32，由表 4.4.1 可取值為 m2=0.76 , m3=0.79 , m4= 0.84 , m5=0.88 。各次拉深時半成品的直徑為：d2= m2 di =0.76 x 60mm=45.6mmd3 = m3d2=0.79 x 47mm=37.13mmd4 = m4 d3 =0.84 x 40mm=33.6mm d5 = m5 d4 =0.8

21、8 義 36mm=31.68mm選定d5為工件的直徑34mm 。（調整為47mm ）（調整為40mm ）（調整為36mm ）< 34mm。以后各次的凹模圓角半徑r凹。(0.6 0.8 )r凹(n i)2 .計算圓角半徑第二次拉深的 凹模圓角半徑r凹2 =0.6 X 7.25 = 4.3mm, r凸2 = r凹2=4.3mm 。則第二次拉深的工件尺寸為：r2 =4.3+1.512 =5mm同理，第三次拉深的模具圓角半徑r凸3 =舊3=3.25 mm,工件的尺寸為 r=4mm 。第四次拉深的模具圓角半徑r凸4= r凹4=3.25mm ,半成品的圓角半徑取為 4mm o最后一次拉深，凸、凹模的

22、圓角半徑應取工件的圓角半徑值，即 r凸5= r凹5=3.5mm 。3 .計算高度第二次拉深時，多拉3%的材料，第一次余下2%的材料返到凸緣上22-人環=一d凸-(d2+2 r2) 4= 812-(47+2X5) 2 mn2=3312X - mm2,44A凹=A工件-人環=d 2- A環4=_ x 1112 mm2-3312 x 一 mn2=9009x mm ,444若多拉入3%的料進入凹模，則被拉入凹模的面積：_/ 2A凹=1.03 X A凹=9279.27 X mm2,使擴大的毛坯面積為：/ 一_2A = Aa + A環=9279.27 X +3312X mm2=12591.27 x mm

23、,故擴大后的坯料直徑為：4A 環,D = .= .12591.27 =112mm則第二次拉深時半成品的高度為：H2=025(D2-dh2)+0.43 X2r2 d20 2599=(112 2-81 2)mm+0.43X2X5mm 47=36mm第三次多拉入1.5%的材料，第二次余下1.5%的材料返回到凸緣上，22_A = dh - ( d3+2 r3) 4=-81 2- (40+2X4) 2 mn2=4257X - mn2,A凹=a工彳- A環=D2- A環二一 x 1112 mm2-4257 X mn2=8064X mm2,444./ - 2A凹=1.03 義 A凹=8305.92 又 一

24、mm ,刖 二人凹 + A環=8305.92 X -+4257X - mm2=12562.92 x -mn2,_4 A環:D = = .12562.92 =112mm則第三次拉深時半成品的高度為：H3=025(D2-M2)+0.43 X2r3 d30 2522=(112 2-81 2)mm+0.43X2X4mm 40=41mm第四次多拉入1%的材料，第三次余下0.5%的材料返回凸緣上A =出2- ( d4+2 r) 24= 812- (36+2X4) 2mm 2=4625x mm2, 44A凹=A工彳- A環=D 2- A環4=-x 1112 mm2-4625 義-mm=7696X - mm2

25、,_/ 2A凹=1.03 X A凹=7926.88 X mm ,-/_/_ 2刖 二人凹 + A環=7926.88 X +4625 X mm2=12551.88 X mm ,J4A 環 -D =, = .12511.88 =112mm則第四次拉深時半成品的高度為：0 25 _ 22H4=025(D2-M2)+0.43 X2r4 d4°3>22-812、)mm+0.43X 2X 4mm26=45mmH5= H 工件=53mm各半成品的外形總高用：Hn +1.5mm ,分別為：h1=34.5mm , h2=37.5mm , h3=42.5mm , h4=46.5mm , h5 =5

26、4.5mm。2.1.6畫出拉深工序圖畫出各次拉深件的簡圖，便于設計各次拉深模，可避免設計拉深模 時，將重要尺寸搞錯。如果拉深次數較少，也不用畫出工序圖。本次拉 深簡圖如下圖所示：2.2 工藝萬案的確定根據制件的工藝分析，知道制件是個帶凸緣筒形拉深件。所以它的基本 工序有：落料、拉深。根據這兩個基本工序可擬出三種方案：方案一：先落料、后拉深。采用兩個單工序模生產方案二：落料-拉深復合沖壓。采用復合模生產。方案三：拉深級進沖壓。采用級進模生產比較三種方案，方案一：模具結構簡單，但需要兩道工序兩副模具， 生產效率低，難以滿足工件大批量生產的要求。方案二：只需一副模具， 生產效率高，盡管模具結構較方案

27、一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單 對稱，模具制造并不困難。方案三：也只需一副模具，生產效率高，但 模具結構比較復雜，操作不方便。對上述三種方案的分析比較，該工件 若能一次拉深，則其沖壓生產采用方案二為佳。第一步是落料，然后進行五次拉深。由于本工件采用了圖一的拉深 過程，而且每次拉深都有余料返回凸緣，為了去掉筒壁上的壓痕和凸緣 上的波紋，須加一次整形工序，最后是修邊。2.3 必要的工藝計算2.3.1 排樣計算這里毛坯直徑111mm不算太小，考慮到操作方便，排樣采用單排采用側壓裝置，查參考文獻6取其搭邊數值：圖4排樣圖條料兩邊a=1.2mm ,進距方向ai=1.0mm ,條料與導料板之間的間隙c=

28、0.5mm o進距 h=D+a i=111+1.0=112mm條 料寬度 b=D+2a+C=111+2 1.2+0.5=114mm板料規格查參考文獻2選用1.5 X2300X 3000的鋼板裁板條數E B 2300 20b 114每條個數“ 21 3000 L 26h 114每板總個數n總 m n2 20 26 520一 2n總一D材料利用率總一4 =72.9%A B2.3.2計算壓邊力，拉深力為了解決拉深過程中的起皺問題，生產實際中的主要方法是在模具結 構上采用壓料裝置。壓邊圈產生的壓邊力Fq大小應適當，Fq太小，防皺效果不好；Fq太 大，則會增大傳力區危險斷面上的拉應力，從而引起材料嚴重變

29、薄甚至 拉裂。因此，實際應用中，在保證變形區不起皺的前提下，盡量選小的 壓邊力。因為本制件是軸對稱零件，所以不用計算壓力中心1 .計算壓邊力由表4.4.6 6中公式計算第一次拉深的壓邊力為：P 值由表 4.4.5 6查得 P=3Mpa 。Fqi= 一D 2-( di+2 r凹)2P= 113.6 2- ( 60+2X8 ) 2mm 2 x 3Mpa 44=16789N ;以后各次的壓邊力為：Fq2二 ( d12 - dz?) P=44Fq3 = ( d22 - d32) P=44Fq4= ( d32 - d，2) P= 一44Fq5=- ( d4 2-d52) P=-44(602-47 2)

30、mm2X3Mpa=3276N ;( 47 2-40 2) mm2X3Mpa=1434N ;( 40 2-36 2) mm2X3Mpa=716N ;( 362-342) mm2X3Mpa=330N ;2 .計算拉深力拉深力按式4.4.8 6計算。F=Ktt dt(T b由表4.4.6 6查出因數K。di 60mmm = =0.54 , Ki=1.00 ;D 111mmd247 mmm2 =0.78 , K2=0.78 ;d1 60mmd3 39mm 八 m3=一 =0.83 , K3=0.76 ;d 247 mmd4 33mmm4=0.85 , K4=0.70 ;d3 39mmd5m5= 一32

31、.5mm33mm=0.98K5=0.50 ;則各次拉深力為：F1= ( 1X3.14 X60X 1.5 X 440 N=124344NF2= ( 0.78 X3.14 X47X 1.5 X 440 N=75974.18NF3= ( 0.76 X3.14 X40X 1.5 X 440 N=63000.96NF4= ( 0.70 X3.14 X36X 1.5 X 440 N=52224.48NF5= ( 0.50 X3.14 X 34X 1.5 X 440 N=35230.8N3 .計算公稱壓力按式4.4.13 6計算壓力機公稱壓力。F壓1.6 ( F+ Fq )代入各次的壓邊力，拉深力，得：F壓

32、4 > 85KN , F壓5 > 57KN。F壓 1 > 226KN , F壓2>127KN ,F壓3I103KN ,2.3.3 模 具 工 作 部 分 尺 寸 的 計 算1. 拉 深 模 的 間 隙拉 深 間 隙 對 拉 深 過 程 有 較 大 的 影 響 。它 不 僅 影 響 拉 深 件 的 質 量 與 尺 寸精度，而且影響拉深模的壽命以及拉深是否能夠順利進行。因此，應 該綜合考慮各種影響因素，選取適當的拉深間隙值，既可保證工件的要 求，又能使拉深順利進行。由 表 4.8.2 6有 壓 料 圈 拉 深 時 單 邊 間 隙 值 查 得 ， Z1 2= Z2 2= Z3

33、 2=1.2t=1.2 X1.5mm=1.8mm,Z4 / 2=1.1t=1.1 x 1.5mm=1.65mm, Z5 /2=1.05t=1.05 x 1.5mm=1.575mm。因 此 各 次 拉 深 間 隙 為 ： Z1 =3.6mm ， Z2 =3.6mm ， Z3 =3.6mm ， Z4 =3.3mm ， Z5 =3.15mm 。2. 拉 深 模 的 圓 角 半 徑凸模、凹模的選用在制件拉深過程中有著很大的作用。凸模圓角半徑 的選用可以大些，這樣會減低板料繞凸模的彎曲拉應力，工件不易被拉 裂，極限拉深因數會變小些；凹模的圓角半徑也可以選大些，這樣沿凹 模圓角部分的流動阻力就會小些，拉深

34、力也會減小，極限拉深因數也會 相應減小。但是凸、凹模的圓角半徑也不易過大，過大的圓角半徑，就 會減少板料與凸模和凹模端面的接觸面積及壓邊圈的壓料面積，板料懸 空面積增大，容易產生失穩起皺。r臼=凹1= (8-0.75 ) mm=7.25mmr凸2= r凹2=5-0.75 )mm=4.25mmr凸3=凹3=凸4=凹4= (4-0.75 ) mm=3.25mmr 凸5= IB5= r 工件=3.5mm3. 凸、凹 模 工 作 部 分 的尺 寸 和 公 差對于多次拉深，工序件尺寸無需嚴格要求，前四次拉深以凹模為基 準 ，模具 的 制 造 公 差 按 IT10 級 選 取，由 式 4.8.16 6計算

35、 出 各 次 凹 模的 尺寸 為：Dd1= 61.500.12mm ，Dd2= 48.500.1mm ，Dd3= 41.500.1 mm ，Dd4= 37.500.1 mm 。由 式 4.8.17 6計 算 出 各 次 凸 模 的 尺 寸 為 ：Dp1= 57.900.12mm ，Dp2 = 44.900.1mm ，Dp3= 37.900.1mm ，Dp4= 33.900.1mm 。第五次拉深是最后一次拉深，由于要求零件尺寸標注在外形，因此 以 凹 模 為 設 計 基 準 ，模 具 按 IT8 級 選 取 公 差 。由 式 4.8.12 6、式 4.8.13 6 計算出模具的尺寸為：Dd5=

36、( Dmax-0.75 )0 A= ( 34-0.75 x 0.3) 00039mm=33.78 00039mmDp5= (Dmax-0.75 -Z5)°t= ( 34-0.75 x 0.3-3.15 ) 00.039mm=30.405 00.039mm2.4 模 具 總 體 設 計2.4.1 模 具 類 型 的 選 擇由沖壓工藝分析可知，采用復合沖壓，所以模具類型為落料拉伸復 合模。2.4.2 定 位 方 式 的 選 擇因為該模具使用的是條料，所以導料采用導料板，送進步距控制采 用擋料銷。2.4.3 卸 料 、 出 件 方 式 的 選 擇模具采用固定卸料，彈性打件，并利用裝在壓力機

37、工作臺下的標準 緩沖器提供壓邊力。2.4.4 導 向 方 式 的 選 擇為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整，該復合模采用后側 導柱的導向方式。2.5 主 要 零 部 件 的 設 計2.5.1 拉 深 凹 模內、外形尺寸和厚度已由前面的計算確定；拉深凹模需要有三個螺 釘與上模座固定，還需要兩個與上模座同時加工的銷釘孔。2.5.2 拉深凸模拉深凸模的外形尺寸（工作尺寸）由前面的計算確定。它需要三個 螺紋孔，以便與下模座固定。拉深凸模上一般開有通氣孔，這樣會使卸 料容易些，否則凸模與工件由于真空狀態而無法卸料。查表，本凸模通 氣孔的直徑為5mm。2.5.3 打板一般與打桿聯合使用，屬于剛性卸件

38、裝置，靠兩者的自重把工件打 出來。打板與拉深凹模間隙配合。圖10-1 打板2.5.4壓邊圈在拉深工序中，為保證拉深件的表面質量，防止拉深過程中材料的 起皺，常采用壓邊圈用合適的壓邊力使毛坯的變形區部分被壓在凹模平 面上，并使毛坯從壓邊圈與凹模平面之間的縫隙中通過，從而制止毛坯 的起皺現象。壓邊圈的內形與拉深凸模間隙配合，外形套有半成品制件。一般與 頂件桿（四根）、橡皮等構成彈性卸料系統。2.5.5 導柱、導套對于生產批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導柱、導套來 保證上、下模的導向精度。導柱、導套在模具中主要起導向作用。導柱 與導套之間采用間隙配合。根據沖壓工序性質、沖壓的精度及材料厚度

39、等的不同，其配合間隙也稍微不同。因為本制件的厚度為1.5mm ,所以采用H7/f72.5.6 固定擋料銷固定擋料銷的設計根據標準件， 選用此擋料銷如圖 6選用直徑 小20mm, h=4mm 材料為45鋼 A型固 定擋料銷GB/T1214 。根據分析選用廢料孔前端定位時 擋料銷位置如圖7 :廢料孔前端定位時擋料銷位置l d-d ai 2l擋料銷與導正銷的間距，mmdr凸凹模的直徑，mmd擋料銷的直徑，mma1搭邊,mm圖6固定擋料銷的結構圖7固定擋料銷的位置l = ( 66.7+20 ) /2+1=44.35mm2.5.7 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸由于拉深凹模外形尺寸較大，為了工作過程穩

40、定，選用后側導柱模架上 模座：125X 125X 35下 模座：125X 125X45導 柱：22X150導 套：22X85X 33H min=150mm,H max=190mm模具的閉合高度H閉=H上 + H凹+也+ H下=35+40+45+45=165mm式中：H凹一凹模厚度，H凹=40mm ;H壓一壓邊圈的厚度，H& = 45mm ;H上一上模座的厚度，H± = 35mm ;H下一下模座的厚度，小=45mm ;由上述計算模具的閉合高度H閉=165mm，壓力機所允許模具的最小厚 度Hm"150mm ,最大厚度H max=190mm ,即模具滿足的安裝條件。H m

41、in <H <H max2.6 壓力機的選定壓力機的工作行程需要考慮工件的成形和方便取件。壓力機的類型選 擇，主要根據沖壓性質，生產批量大小，制件的幾何形狀尺寸，精度要 求以及安全操作因素來確定。本設計的制件屬于大批量，精度中等，外 形輪廓一般但是需要壓邊裝置，保證壓力的可靠性以及制件的精度。因 此，工作行程根據拉深力的計算結果和工件的高度，選擇壓力機：由于拉深力很大，所以首次拉深：J23-31.5。同樣，選擇第二次拉深: J23-16 ;第三次拉深：J23-16 ;第四次拉深：J23-10 ;第五次拉深：J23-6.3 .2.7 模具總裝圖圖示為本工件的落料與首次拉深復合模圖8模

42、具總裝圖說明：五次拉深模具都是在單動壓力機上拉深，采用標準后座模架， 壓邊圈是通過頂件桿由氣墊來壓邊的，氣墊的壓邊提供的壓邊力恒定， 是較為理想的彈性壓邊裝置。由限位圈來防止壓邊圈被頂出，盡量減小 壓邊面積，以增大單位壓邊力。模具仍為倒裝結構，由打桿頂出工件。其工作過程是：模具在工作時，將前一道工序拉深后所得的半成品 坯件套在壓邊圈上。凹模裝在上模，凸模裝在下模。待凹模隨上模下降 時，首先將坯件壓住，然后坯件和壓邊圈同時向下推，凸模逐漸露出壓 邊圈，而將坯料上端一部分材料壓入凹模內，使坯件在凸、凹模作用下， 產生塑性變形而制成所要求的零件。當凹模隨上模回升時，零件制品在打料塊及打料桿的作用下，

43、將其 從凹模內推出。而壓邊圈在緩沖器系統作用下又回到原位，準備下一次 拉深。2.8 加工工藝卡機械加工工藝過程卡1機械加工工藝過程卡片產品型號零（部）件圖號2產品名稱墊片 落料 拉深 復合 模零（部）件名稱落料凹模共（1 ）第（1 ）頁材料牌號Cr12M oV毛坯 種類棒料毛 坯 外 型 尺 寸150x4+450 mm每個毛坯可制 件數1每臺件數1備注工工工序內車間工段設備工藝工時序號序 名 稱容1備準 終單 件05下料鋸割下料150 則X45 mm下料車間鋸床0.510車端面模具車間車床20.15磨磨平面模具車間磨床1020劃線模具車間525鉗工鉆螺孔及銷孔模具車間630執 八、處理淬 火，

44、回 火6064HRC。熱處 理車間235磨內孔模具車間磨床1540平磨磨上下面，基準面，對90 °模具車間磨床645鉗工裝配模具車間20設 計 日 期審 核 日 期標準化日期會簽日期記數更改文 件號簽字日期標記處數更該文件號機械加工工藝過程卡2機械加工工藝過程卡片產品型號零（部）件圖號8產品名稱墊片 落料 拉深 復合 模零（部）件名稱拉深凸模共（1 ）第（1 ）頁材料牌號T10A毛坯種類棒料毛 坯 外 型 尺 寸60x50+ 40 mm每個毛坯可制 件數1每臺件數1備注工序號工序 名 稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時準 終單 件05下料鋸割下料60 mm X 50 mm下料車間鋸床0.510車端面模具車間車床20.15磨磨平面模具車間磨床1020劃線模具車間525鉗工鉆螺孔及銷孔模具車間630執 八、處理淬 火，回 火6064HRC。熱處 理車 間235線切割模具車間線切割1540平磨磨上下面，基準面，對90 °模具車間磨床645鉗工裝配模具車間20設 計 日 期審 核 日 期標準化日期會