拉深模设计与制造实例

1、拉深模设计与制造实例零件简图：如图827所示。生产批量：大批量材料：镀锌铁皮材料厚度：1mm1.冲压件工艺性分析该工件属于较典型圆筒形件拉深，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸069可稍作小些。而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。2. 冲压工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。方案二：落料-拉深复合冲压。采用复合模生产。方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单， 但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求

2、。方案二只需一副模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比 较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳。3. 主要设计计算(1) 毛坯尺寸计算根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径D，具体计算见表。(2) 排样及相关计算采用有废料直排的排样方式，相关计算见表 。查板材标准，宜选 750mM 1000mm 的冷轧钢板，每张钢板可剪裁为 8张条料(93m咏1000mm),每张条料可冲10个工件，故 每张钢板的材料利用率为

3、 68%。(3) 成形次数的确定该工件底部有一台阶，按阶梯形件的拉深来计算，求出h/dmin=15.2/40=0.38 ,根据毛坯相对厚度t/D=1/90.5=1.1，查表443发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。所以能 采用落料-拉深复合冲压。顼顷艮公Tt络黑毛宦D=斗讨舟tLh*-ir- 2r 叶 8r2 d；十2心q十禺i%十十十90 5 mmmti申藏件面积AA- Jt X6429.3nifiL2曹蠢4.3得H边条畫山hl卫皿航；着2得島MS边値a 产 1 iTLitij：隶料写导料饭1可腺Ctnmn=l a警辭苛度日S=D + 1一个步谗距的甘料利用率1LnA “n = x

4、 17饥+i濡料力FF -KLtnU0SWL=nD=23i1Zinrti拉涯力FF=415WN更表石得阳.乩 j=32(皿卩&歴边力FyFy= s 皿 a%）叮p/41743N關定 rASmtn* 盘盍 4.4 5 得 p-2. JMPfl冲庭二苦蝕力Fj胜即料与推件(4)冲压工序压力计算该模具拟采用正装复合模，固定卸料与推件，具体冲压力计算见表所示。根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机J23-25。(5)工作部分尺寸计算落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表所示。其中因为该工件口部尺寸要求要与另一件配合，所以在设计时可将其尺寸作小些，即拉深凹模尺寸取068.1+0.

5、08mm，相应拉深凸模尺寸取0。工件底部尺寸 0 43 mm 0 40 mm 3mm与R2 mm因为属于过渡尺寸，要求不高，为简单方便，实际生产中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模该处尺寸。義时卫工仙倉尺寸计算尺寸及賢类凸、凹谟间裁 面阊帽计翼公式结黑备注4905直蔻玄3.3得*mm0 1 AXfliA =0.87Xb0.5a= (Dn-XA)就MDjQTOgs慎具制遠二羞是潼蔻24 1腮 鶴满足石料*瓦1專2皿型Zmm）*-5=尅 JT4 & 2 得1Z=2 mmA =0.74Da=人橈具制造公羞杲査表昭3所Dr= 6 2) t丰$ 0 034. 模具的总体设计（1 ）模具类型的选择由冲压工艺分析

6、可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料-拉深复合模。（2）定位方式的选择因为该模具使用的是条料，所以导料采用导料板（本副模具固定卸料板与导料板一体），送进步距控制采用挡料销。（3）卸料、出件方式的选择模具采用固定卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。（4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱的导向方式。5 主要零部件设计（1） 工作零件的结构设计由于工件形状简单对称，所以模具的工作零件均采用整体结构，拉深凸模、落料凹模和凸凹模的结构如图 828所示。为了实现先落料后拉深，模具装配后，应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。所以图）所

7、示拉深凸模，其长度L可按下式计算：L=H 十 H H =20mnH-4 Omm 3 mm =57rnm（式中H 凸模因定板的厚底 H 沪H 凹模的厚度.H話亦呦h WS.拉深凸模的靖更低于落斡凹橫端面的高虞厚大小诀定冃时純謀凸根bjdj.riwC答料門斶材料：CrWMn热处理：工作部分局部淬火，硬度6064HRC材料：CrWMn热处理：工作部分局部淬火，硬度6064HRC图）所示凸凹模因为型孔较多，为了防止淬火变形，除了采用工作部分局部淬火（硬 度5862HRC ）外，材料也用淬火变形小的CrWMn模具钢。（2）其它零部件的设计与选用 弹性组件的设计顶件块在成形过程中一方面起压边作用，另一方面

8、还可将成形后包在拉深凸模上的工件卸下。其压力由标准缓冲器提供。 模架及其它零部件的选用模具选用中间导柱标准模架，可承受较大的冲压力。为防止装模时，上模误转180。装配，将模架中两对导柱与导套作成粗细不等：导d/ttimXL/mmJ8IJ为彷旳X 门山 *28X 170；d/mmXUmmXD/mm别为ti25X?0X4L 中熬X 9DX4%上檯座厚度取35mmf BP H K=35mm上模垫板厚度取30mnb BP H 20mm固定SP料板厚度职1 fmnriF即H r =l5nwn下固定槻厚度取20mm BP H hp.=20mm下模型板厚度取lOimh即I H H+h=10!nm下樓座厚度取

9、,4$imh BP H i=4 5mm模具闭合高度i+H +H 岸屮H 讨H i.n凸凹模进入落料凹模的潇虞H E9mg5. 模具总装图由以上设计，可得到如图829所示的模具总装图。为了实现先落料，后拉深，应保证模具装配后，拉深凸模 6的端面比落料凹模 5端面低3mm。1凸凹模2推件块3固定卸料板4顶件块5落料凹模6拉深凸模图盖落料-拉深复合模模具工作过程：将条料送入刚性卸料板3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1 下表面首先接触条料，并与顶件块 4 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 3 从凸凹模上卸下，拉

10、深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块 2 从凸凹模中 刚性打下，用手工将工件取走后，将条料往前送进一个步距，进行下一个工件的生产。6 冲压设备的选定通过校核，选择开式双柱可倾压力机 J23-25 能满足使用要求。7 工作零件的加工工艺 本副模具工作零件都旋转体，形状比较简单，加工主要采用车削。图 8.2.8 b ）所示凸凹模的加工工艺过程如表 8.2.9 所示。拉深凸模和落料凹模的加工方法与 凸凹模相似，限于篇幅，在此就不介绍了。表s站凸閱模tirrT萨道程工序号工序茗 称工序內容工序简圏（示意图1备料将毛坯锻威圆棒02渥沾82热卿退火3车削按图车削申嚨1*1rsqi1452 S1 fl145贍端面工作端留单边余量a36钳工划划出各孔位置线7加工觀钉孔按儘畳iinr翻也 谐轩U8牟削按零件圉年削內、9號，08町久0鍛034 g单边余0. 3,其余牟至尺寸g热处理按热处理工莒，淬火回火达到克S2HR