不锈钢餐盘模具设计毕业设计说明书

河北工程大学毕业设计摘 要本毕业设计的题目是落料、拉深、切边模具设计，叙述了冲压的概念、特点、基本工序及应用，分析了冲压技术的现状和发展方向，说明了冲压模具的重要性。本文先对冲压件进行工艺分析，确定工艺方案，以工序少，模具结构简单，生产周期短，经济效益高为原则，选取最佳工艺方案，采用落料、拉深复合模。确定了冲压模具总体结构设计方案，进行了工艺分析与相关设计计算，包括拉深次数，排样，利用率，冲压力，拉深力等；还进行了压力机的选择及模具零件主要工作部分尺寸及公差的计算。最后，采用 CAXA 绘制了这一套模具的装配总图和全部非标准件的零件图。关键词：不锈钢餐盘；矩形毛坯；复合模； Dynaform 模拟I河北工程大学毕业设计ABSTR ACTThis graduation design is the subject of blanking, drawing, tr imming die design, thebasic process and application of stamping concepts, char acter istics, narrative,analyses thepres ent situation and development direction of stamping technology, illustrates theimpor tance of stamping mould. This paper firs t analysis of the technology of stamping parts,determine the process plan, with les s process, the die structur e is simple, short productioncycle, high economic benefit as the principle, and choose the optimum scheme, usingthecompound die blanking, drawing, punching. Des ign of the overall structure of the stampingdie, the calculation and design process analysis , including the number of drawing, layout,utilization rate, the pressure, the drawing for ce; also for selection and calculation of mainworking parts of die parts dimensions and toler ances for press. Finally, CAXA is used todraw the assembly drawing of this set of mold and nonstandard parts.Keywordss: stainless steel plate; rectangular; compound die; Dynaform simulationII河北工程大学毕业设计目录摘 要.IABSTRACT. II第一章 绪 论.11.1 冲压模具现状.11.2 DynaForm 和 Ls_Dyna 软件简介. 21.3 课题工作内容.21.4 不锈钢餐盒拉深工艺的特点. 31.5 课题技术要求.3第二章 工艺性分析及工艺方案确定.52.1 工件的工艺性分析.52.2 工艺方案的分析与确定.6第三章 基于 DYNAFORM 的工艺仿真分析 . 9第四章 落料拉深复合模设计.134.1 排样. 134.1.1 常用排样方法.134.1.2 排样设计及计算. 154.2 工艺力的计算.154.3 冲压设备选择.174.4 压力中心的确定.184.5 压力机的校验.184.6 模具主要零部件的设计. 194.6.1 刃口的计算.194.6.2 拉深模设计.224.7 模具零件.244.7.1 工作零件.244.7.2 定位零件.264.7.3 卸料、导料零件. 27河北工程大学毕业设计4.7.4 导向零件.284.7.5 固定零件.294.7.6 推件装置.314.8 模具的闭合高度.324.9 模具工作分析.33第五章 结 论.34谢 辞.35参考文献.36河北工程大学毕业设计第一章 绪 论1.1 冲压模具现状冲压是靠压力和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其它方法难以制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、校平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。应用范围很广泛，在全世界生产的钢材中，有大约 70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品，比如，汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工制造的。仪器仪表、家用电器、冲压的应用范围很广泛，在全世界生产的钢材中，有大约 70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品，比如，汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工制造的。近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达 50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到 12m，寿命2 亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到 Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。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。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，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、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使1河北工程大学毕业设计用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多 。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工和超精加工。这些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD 处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊接技术也得到了应用。1.2 DynaForm 和 Ls_Dyna 软件简介DynaFor m 是以 LS-DYNA 为结算器，专门针对板料成型的有限元前处理和后处理软件。拥有强大的前处理功能，如划分网格功能、定义拉延筋、压边力、成形速度以及材料参数等。后处理分析功能，能对运算结果进行精确分析，预测各种成形过程中可能出现的问题，如 FLD 成形极限图、厚度云图、坯料流动、变薄量云图、应力云图、主/次应变以及成形过程的任意位置坯料形状等。DynaForm 和 Ls_Dyna 相结合，可以方便的进行板料成型过程模拟。LS-DYNA 程序 960 版是功能齐全的几何非线性（大位移、大转动和大应变） 、材料非线性（140 多种材料动态模型）和接触非线性（50 多种）程序。它以 Lagrange 算法为主，兼有 ALE 和 Euler 算法；以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有热分析、流体-结构耦合功能；以非线性动力分析为主，兼有静力分析功能（如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算） ；军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。LS-DYNA 是通用的有限元分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题，在当今最富有挑战性的工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。LS-DYNA 能够预测设计模型对真实世界的各种事件是如何作为响应的，所以可以最大程度地缩短设计周期、减少重复实验的耗费，与实验的无数次对比也证实了其计算的可靠性。1.3 课题工作内容本课题的任务是根据不锈钢餐盒的工艺图样及相关技术要求，进行相应的制件工艺成形工艺优化和模具设计。进行该项目设计要求必须掌握金属材料成型的基本原理，2河北工程大学毕业设计熟悉各种冲压设备的性能规格及常用的冲压方法，并具有机械设计及制造的通用行设计知识。首先要进行对冲压工艺及模具设计相关资料的查询，收集，并结合此制件图样的结构及相关技术要求做详细的分析，在此基础上，拟订制件成形工艺方案，这项工作内容包括：进行各工序制件工艺尺寸及工艺力的计算，对第一次拉深过程尽心模拟仿真优化工艺方案，绘制相应模具结构草图，选择相关设备，并进行相应模具的设计。1.4 不锈钢餐盒拉深工艺的特点拉深时板料径向受拉力，切向上受压应力 ，不锈钢餐盒成形工艺与模具设计一共采用了落料、拉深、切边、卷圆等四道工序。不锈钢餐盒有四个矩形拉深和以个圆形拉深及一个矩形和半圆的拉深，拉深的工艺比较的复杂，毛坯的计算也较复杂。做好不锈钢餐盒整个模具设计过程，以后在做比它还复杂的汽车覆盖件时，就可以较快的熟悉其工艺，不仅可以为以后的工作做准备，还可以学习到更深的冲压工艺，因为覆盖件薄板拉深冲压工艺学是冲压知识界较难掌握的课题之一。矩形件拉深时坯料计算形状及尺寸较难确定，而且要保证毛坯拉深过程中矩形之间和矩形和圆形的材料不会被拉深过薄而破裂。压边力的计算和压边装置的选择，工件的形状比较复杂，拉深工艺力的计算也不容易，还有工序之间的组合，既要保证可以较高效率的加工工件又要保证设计的模具不是很复杂。以及最后的卷圆，因为在卷圆之前还要切边，如果是采用单工序则比较的简单，而要将切边复合则有一定的难度 ，要较核凸模和凹模的刚度和强度。1.5 课题技术要求1：工艺方案设计（1）冲压工艺方案的确定。（2）各工序的主要技术参数的分析，比较和选择。（3）各工序模具结构的确定。2：编写设计说明书（1）方案设计说明内容包括：制件分析、方案分析、各工序模具工作原理和简要结构说明、结构及技术性能比较等。（2）工艺参数计算说明3河北工程大学毕业设计各工序的工艺参数计算，设备选择计算及设计说明等。（3）模具结构应合理，工艺方案应符合实际生产情况。4河北工程大学毕业设计第二章 工艺性分析及工艺方案确定图 2.1 三维零件图2.1 工件的工艺性分析不锈钢餐盒是用来盛装食物的器皿（见图） ，拟采用冲压方法生产，使用的材料为不锈钢， ，材料厚度 1.5mm。要求工件表面无明显划伤痕迹，开口处平整，边缘无毛刺。属于中大批量生产。零件的结构及尺寸大小：该工件为一矩形拉深件，由于矩形件拉深过程中材料的流动速度不一样，侧壁还可能受剪而破裂。由于该工件结构简单对称，矩形角部圆角半径为 5 和 20mm，拉深深度为 22mm，远小于拉深极限。工件上的其余圆角半径也较大，有不锈钢餐盒的使用要求可知工件局部变薄是允许的，只要表面质量和强度足够就可以。零件的精度要求：由于该工件图上未标注公差尺寸，可知其各部分尺寸皆属于自由精度。为了使模具制造简单，降低生产成本，在保证工件达到工作要求的情况下，5河北工程大学毕业设计工件的制造公差等级可按 IT12 级进行标注。2.2 工艺方案的分析与确定盒形零件的拉深次数主要与它的相对高度 H/B。其相对高度计算值小于或等于许用数值时，可一次拉深成形，否则须采用多次拉深成形，其拉深次数可根据相对高度值在表 5.18p178 中查取。对于本制件，其相对高度H/B22/250=0.088 (2-1)由以上数据查表.18p178 可得该制件的拉深极限为 0.49 左右，所以可以一次拉深成形，本制件属于浅盒形零件。（2）修边余量因为是一次拉深成形，由冲压工艺及模具设计p188 表 5.21 可知当拉深次数为 1 时，修边余量H 为：H=（0.03-0.05）H=0.04 22=0.88mm (2-2)取 H=22mm（3）毛坯计算由实用冲压技术手册p129 公式 4-15 可知l1H 0.57rp 31 0.660.57 5 34.51mm (2-3)r1= 2rh = 2522 =14.83mm (2-4)pr 2 r 2rH 0.86rp (r rp ) 20 2 10 22 0.86 10( 20 0.1610) (2-6)25.58l3 H 0.57rp 14.14 0.66 0.57 5 17.65 mm (2-7)r 3 r 2rH 0.86rp ( r rp ) 20 2 10 10 0.8610(20 0.16 10) (2-8)20.35所以毛坯长度为L1 l1r175.6 34.5114.83 75.6 124.94 (2-9)L 2 l1r190.6 34.5114.8390.6 139.94 (2-10)L3 l2 r 2 110 .6 37 .37 25 .58 110 .6 173 .54 (2-11)62l 2 H 0.57r 31 0.66 0.57 10 37.36 mm (2-5)222河北工程大学毕业设计L 4 l 2 r 2 165.6 37.37 25.58 165.6 228.54L5 l 3r 3 38 17.65 20.3538 76根据图分析可得L 长 3L130 30 L53124.94 30 30 75510.7L 宽 L2 30 30 L3139.94 173.54 1040363.48可知毛坯的宽度为 510.7mm，长度为 363.48mm.(2-12)(2-13)(2-14)(2-15)图 2.2 毛坯图（4）方案论证：经过分析计算，可以确定制作该不锈钢餐盒需要的工序有落料，拉深，切边， ，卷圆四道工序，由于加工顺序及加工时使用单工序模或者复合模，多工序模的不同，可以用下面几种方案对该餐盒进行加工：方案一：先落料，其次拉深，再切边，最后卷圆，都采用单工序模；7河北工程大学毕业设计方案二：先落料拉深，再切边，最后卷圆，落料 拉深用复合模，切边，卷圆用单工序模进行加工；方案三：先落料拉深切边采用复合模，最后最终翻遍，用单工序模；方案四：先落料，其次拉深切边，最后卷圆，拉深切边用复合膜其他用单工序模；方案五：落料拉深切边翻边卷圆复合模。在以上五种冲压方案中，第一种方案工序最多，效率低，操作不方便，零件的位置精度不易保证，但模具结构简单，加工容易，不适于批量生产。第二种方案工序少，制件精度高。由于是在冲床的一次行程内，完成落料冲压工序。因而减少了工件生产过程中的累积定位误差。使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直。模具结构紧凑，面积较小。而且生产效率高，适合于大批量生产。第三种方案可以一套模具三种工序成型，效率高，完成该餐盒只见仅需 3 道工序就行，但设计复杂，成本高。第四种方案与第二种方案类似，但与第二种方案相比，第二种方案能够更好的保证制件冲压时的加工精度，再进行冲压时无需再次定位。第五种方案采用一套模具四种工序，虽然能够精确快速的完成制件的加工过程，但模具的设计过于复杂，不利于大批量生产时模具的保养维修，而且模具生产成本高。根据以上分析，制作该不锈钢餐盒使用第二种方案：首先落料拉深，用复合模，然后切边，用单工序模，最后卷圆用单工序模，使用该方案不仅能提高不锈钢餐盒的生产效率，而且也能相对的节约成本，适合于公司大批量高效生产。8河北工程大学毕业设计第三章 基于 DYNAFORM 的工艺仿 真分析不锈钢餐盘可供餐厅、快餐店等使用外观优美，携带、洗涤方便，可重复使用不需丢弃，避免使用免洗餐具制造大量垃圾破坏环境，注重环保。材料为不锈钢，厚度1.5mm，整体来看，具有材料较薄，外形尺寸不大，拉延深度小，成型不是困难，但有部分型面形状变化大，有可能出现破裂.摘要：本文简述了 CAE 技术在不锈钢餐盘冲压成形中的应用，通过对拉延工序进行冲压成形模拟分析，提前预知成形缺陷，并采取有效措施，进行工艺参数的调整与优化。实践证明，分析计算缩短了模具制造周期，减少了模具调试次数 ，节约了生产成本。3产品分析过程 三维数据的导入利用 proe 等 CAD 设计软件中对数学模型进行整理，确定相关材料、料厚及其偏置方向等相关参数，避免存在重叠面、尖角、漏洞等现象，包括冲压方向、工艺补充面等，而后导入 Dynaform 分析软件中，为了得到均匀规则的分析网格，提高分析精度 ，要进一步检查片体是否存在负角，并对局部尖角部位进行型面光顺，导入模型后凸模、凹模和压边圈的定位。因为餐盘深 22mm，所以我们将凸模上移 24mm。点击下拉菜单“Tools”“Position Tools”“Move Tool”弹出如图 31 对话框，选择PUNCH 和 Z Translation，在 Distance 设置里输入 24， “Apply”“OK” 。完成后如图 3.13.1 单元模型9河北工程大学毕业设计模拟分析结果研究 进入后处理模块。点击下拉菜单 “eta/Post”“Yes”进入后处理模块界面，然后点击下拉菜单“File”“open”选择 d3plot 结果如图 3.23.2 模型3.3 成形极限图10河北工程大学毕业设计3.4 厚度变化图由图中结果可看出，在边缘厚度 1.0mm，起皱情况可以忽略。在底部有几个角的厚度变成了 0.804mm，材料减薄量在 30%以内，我们可以认为没有拉裂，因此，从坯料成型变薄情况来看，产品也可以成型。冲压中的拉深成型是靠金属流动来实现的，餐盘在成型过程中，是四个矩形、一个圆形和一个矩形和圆形的结合体是一次拉深成型的，这样对金属流动是不合理的。例如说三个一样的矩形中间那个矩形，它在拉深过程中，需要周围的金属向里面流动，但是中间矩形的旁边两个矩形和里面大的矩形拉深过程中都需要周围的金属向里面流动，这可能导致两个甚至三个拉深过程中离得较近的金属在流动过程中可能导致严重减薄甚至拉裂。所以我认为在设计拉深过程中不应该一次成型，也不应该一个一个成型，效率太低，还有在成型后面的拉深成型过程中，前面成型好的拉深矩形或圆形可能因为金属流动而导致变形，使餐盘报废，所以生产过程中在第一次拉深以后的工序中，拉深好的地方 都得设计保持装置，防止拉深好的地方发生变形。总的来说效率低，成本高。在成型过程中应该分为三次成型因为圆形拉深和放筷子的拉深地方拉深的比较浅，所以应该最后拉深，一是因为都在最外侧，二是比较浅金属流动的比较少，对旁边的影响相对较小。其次是比较大的矩形，最大的是在三个较小的矩形，综合考虑应该是先成型中间的小矩形和大矩形，然后在成型两个小矩形，最后成型两个浅拉深。因为第一次成型小矩形和大矩形后，第二次成型两个小矩形，还有拉深硬化影响中间小矩形受力比较好，大矩形受影响比较小，第二次成型小矩形，是因为第三次成型两个浅拉深过程中金属流动表较少，两个浅拉深在最外侧，金属流动比较好，里面已经在第一、11河北工程大学毕业设计二工序过程中受到拉伸，所以产生拉伸硬化金属不易流动，外面的受到影响少，最外侧几乎不受影响，所以，金属优先从外侧流动，所以成型较好。12河北工程大学毕业设计第四章 落料拉深复合模设计4.1 排样4.1.1 常用排样方法表 4-1 搭边 a 和 a1 数值材料厚度0.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.012圆件 及圆 角 r 2t的工件工件间 a1 沿边 a1.8 2.01.2 1.51.0 1.20.8 1.01.0 1.21.2 1.51.5 1.81.8 2.22.2 2.52.5 2.83.0 3.50.6t 0.7t矩形工件边长L 50mm工件间 a1 沿边 a2.2 2.51.8 2.01.5 1.81.2 1.51.5 1.81.8 2.02.0 2.22.2 2.52.5 2.82.5 3.23.5 4.00.7t 0.8t矩形工件边长 L50mm或 r2t 的工件工件间 a1 沿边 a2.8 3.02.2 2.51.8 2.01.5 1.81.8 2.02.0 2.22.2 2.52.5 2.82.8 3.23.2 3.54.0 4.50.8t 0.9t（1）冲裁件是一矩形工件，材料为不锈钢，厚度 t=1.5mm，由冲压工艺及模具1=2.8mm，如图所示。13设计手册P36 表 2-12 可知工件间搭边 a=（1.82.8）=2.5mm,侧搭边 =（2.2 3.2）河北工程大学毕业设计送料进距条料宽度S=510.7+2.5=513.2B(D 2a ) (363.48 22.8 1.0) 01.0 370.08 01.0图 4.1 排样(4-1)(4-2)A=B+b=370.08+0.5=370.58（2）按冲裁工艺方法和材料的合理利用，条料排样方法可分为三种：(4-3)123有废料排样：沿废料全部外形冲裁，在冲件周边都留有搭边，冲件尺寸完全有冲模保证，冲件精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。少废料排样：沿冲件部分外缘冲切，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。应受剪裁条料质量和送料定位误差的影响，其冲件质量稍差，边缘毛刺被带入凹模会增大模具刃口磨损，影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。无废料排样：沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无搭边，冲件质量和模具寿命会更差一些，但材料利用率最高。为了保证落料后工件的精度，选用有废料排样。（3）条料在板料上的裁剪方式分为纵裁、横裁和混合裁三种方法，由于冲件形状、尺寸及排样方式的不同，用板料裁剪条料形成的余料（废料）损失也不同，会影响总的材料利用率。混合裁在操作时易发生差错，会严重影响生产效率及产品质量，在生产中不宜采用。三种裁板方法如图 4.2 所示：140 0A河北工程大学毕业设计A AB B(a)纵裁412 排样设计及计算（b）横裁图 4.2 板料的裁剪 方式（c）混合裁因为受到落料件尺寸的影响(尺寸比较的大)，所以不得不选用横裁。冲裁件毛坯面积 F=185629.236 mm（1）20 个进距内的材料利用率LB式中 B条料宽度；L条料进距；n一个进距内工件个数；A冲裁件面积其中 L= 20L+19 a +2a=10268.08mm(4-4)(4-5)42 工艺力的计算nFBh 100% 20510.7363.4810268.08 370.08 100% 97.7% (4-6)度 由实用冲压模具设计手册P6 表 1-6 黑色金属的机械性能查得不锈钢的抗剪强b。b取 600MPa（1） 冲裁力 P ltP冲裁力；材料抗剪强度 MPa；(4-7)15BnF100%451 511 MPa ，抗拉强度 569 628MPa ，抗剪强度 ，抗拉强度河北工程大学毕业设计L材料轮廓长度；t材料厚度；其中 L 2202 (350250) 1165. 6mm；P lt 1165.61.5460 804264N ；而实际冲裁力应按下式计算：冲（2） 卸料力表 42 卸料力、推件力和顶件力系数(4-8)(4-9)(4-10)料厚 t/mm K 卸 K 推 K 顶钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0600.0900.0400.0700.0250.0600.020.0500.0150.0400.10.0650.0500.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0300.0800.0200.0600.030.070.030.09F推K 卸 F 冲K卸 卸料力系数由冲压技术手册P30 表 2-8 查得 K 卸 =045N (4-11)F推K 卸 F冲0.45 1045543.2 470494总的冲裁力 F 冲总（3）拉深力 F冲 F推1045543.2470494.441516037.6N (4-12)由实用冲压技术手册P151 表 4-54 查得P LtbK式中 L盒形件的周长；r盒形件的角部(4-13)N16河北工程大学毕业设计t材料厚度 mm；b 材料的抗拉强度 Mpa；K4 拉深系数；查表 4-58 知 K4 =0.5L 3( 8092) 2 2(115 170) 2 (180 40) 40802436.8mmP 0.5 2436 .8 1.5 600 109650 N（4）压边力(4-14)(4-15)压边圈的作用是为了防止拉深过程中工件的边壁或凸缘起皱，使毛坯（或半成品）被拉入凹模圆角以前保持稳定状态。压边圈的压力必须适当，如果过大，就要增加拉深力，因而会使工件拉裂，而压边圈压力过低就会使工件的边壁或凸缘起皱。压边圈的面积：A L 长L 宽- L B 185374 - 87500 97874mm (4-16)压边圈的压力必须适当，如果过大就要增加拉深力，因而容易使工件拉裂；压边圈的压力过小，容易使工件的边壁或凸缘起皱。压边力的计算公式： F P A (4-17)P 由实用冲压技术手册P150 表 4-52 可取 43MpaQ P A 978743.0 293622N (4-18)总的拉深力 F 拉总 Q P 293622 1096560 1390182N (4-19)43 冲压设备选择（1）落料拉深复合压力机的选择不是单纯的有一个因素来确定的。一是力，压力机的公称压力不得小于落料拉深复合工作过程中任一瞬时的力，落料拉深复合工作过程中有两个力的峰值，分别出现在落料的瞬间和刚开始拉深时。已知 F 冲总 F 冲 F 推 1516037.6 N、 F 拉总 Q P 1390182N ，所以压力机的公称压力因该大于两者中的最大值 1516037.6 N。P=(1.61.8) F 冲总 1.7 1516037.6 2425660.2 N (4-20)二是压力机的行程，因为是拉深，压力机的行程应是拉深件深度的两倍以上，所172河北工程大学毕业设计以压力机的行程达与 60 mm。三是要考虑压力机的工作台尺寸的大小，要保证模具装的下，有足够的空间方便工人操作。（2）查实用冲压技术手册P400 表 10-6，选开式压力机。该设备的各种参数如下：表 4-3 开式压力机工作台孔尺寸/mm44 压力中心的确定冲压力合力的作用点称为模具的压力中心。为了保证压力机和模具正常工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合，否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其他零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。所以设计模具时，应使模具的压力中心与压力机滑块中心相重合。根据 CAXA 可得 X=-6.844mm；Y=-2.683mm。4.5 压力机的校验1）实际上力的校验和滑块行程的校验在选压力机得时候已经考虑了。2）根据初步模具设计的高度为 270mm，因此，为了能配合压力机的尺寸，此处选择工作台板 130 mm。因此，允许的最大装模高度18公称力（KN） 2500发生公称压力时滑块离下极点距离(mm) 13滑块行程 200标准行程次数（不小于） （次/min） 30闭合高度调节量/mm 150滑块中心到机身距离（喉深）/mm 425工作台尺寸/mm 左右 800前后 650左右 350前后 460直径 400立柱间距（不小于）/mm 650工作台板厚度/mm 150河北工程大学毕业设计H MAX =450-130=320mm, H MIN =450-130-160=160mm (4-21)由于公式 H MIN +5mm H H MAX -10mm，所以模具的高度应该在 165mm310mm 之间。由于一般取较大的值，所以此处的模具高度 H=270mm 是符合压力机的要求的。4.6 模具主要零部件的设计4.6.1 刃口的计算（1）落料凸凹模刃口尺寸计算原则:落料时,落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸；冲孔时,冲孔件的内径等于凸模的外径尺寸。所以落料时应以凹模为设计尺寸，然后按间隙值确定凸模尺寸；冲孔模应以凸模为设计基准，然后按间隙值确定尺寸。凸、凹模应考虑磨损规律。凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减小,凹模刃口尺寸磨损使落料尺寸增大,故设计落料模时,制造模具时凹模刃口尺寸应趋向于工件的最小极限尺寸，设计冲孔模时，其刃口基本尺寸应趋向于工件的最大极限尺寸。凸、凹模之间应保证合理的间隙值。由于间隙在模具磨损后增大，所以在设计凸、凹模时均取最小合理间隙 Zmin 。一般冲模精度较工件精度高 23 级。若零件没有标准公差,则对于非圆件按 GB 非配合尺寸的 IT12 级处理，圆形件一般按 IT10 级处理。（2）加工方法的确定表 44 冲裁模初始用间隙 2c(mm)材料厚度08、10、35、09Mn、Q2352Cmin 2Cmax16Mn2Cmin 2Cmax40、502Cmin 2Cmax65Mn2Cmin 2Cmax小于0.50.50.60.70.80.91.01.20.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.132极小间隙0.060 0.0400.072 0.0480.092 0.0640.104 0.0720.126 0.0900.140 0.1000.180 0.1320.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.12619河北工程大学毕业设计1.51.752.02.12.52.753.0.3.54.04.55.56.00.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2000.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6