阶梯型钢制零件的冲压工艺分析及模具设计

1、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

2、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AbstractThe deep drawing is a pressing process. It can make a sheet blank into a uncork piece with die. A process with deep drawing can manufacture workpiece in many shapes. And the tappered workpiece which includes broad protruding edge workpieces and narrow protrudi

3、ng edge workpieces is the most usual.The coefficient of the deep drawing is important when you have to be sure whether it can make it in one time. The coefficient lies on the limit of the deformation degree every deep drawing process allows.Key words: deep drawing; forming process; restriction crack

4、目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc201066619 摘 要 PAGEREF _Toc201066619 h I HYPERLINK l _Toc201066620 Abstract PAGEREF _Toc201066620 h II HYPERLINK l _Toc201066621 1 绪论 PAGEREF _Toc201066621 h 1 HYPERLINK l _Toc201066622 2 拉深件的工艺性分析 PAGEREF _Toc201066622 h 3 HYPERLINK l _Toc201066623 2.1 分析工件的冲压工艺性

5、PAGEREF _Toc201066623 h 3 HYPERLINK l _Toc201066624 2.2.1 工件形状 PAGEREF _Toc201066624 h 3 HYPERLINK l _Toc201066625 2.2 08F材料的化学成分和机械性能 PAGEREF _Toc201066625 h 4 HYPERLINK l _Toc201066626 3 拉深工序计算 PAGEREF _Toc201066626 h 5 HYPERLINK l _Toc201066627 3.1 阶梯形筒形件的拉深工序计算原则 PAGEREF _Toc201066627 h 5 HYPERL

6、INK l _Toc201066628 3.1.1 阶梯形件拉深工序计算程序 PAGEREF _Toc201066628 h 5 HYPERLINK l _Toc201066629 3.2 必要的工序计算 PAGEREF _Toc201066629 h 5 HYPERLINK l _Toc201066630 3.2.1 修边余量的确定 PAGEREF _Toc201066630 h 5 HYPERLINK l _Toc201066631 3.2.2 毛坯尺寸计算 PAGEREF _Toc201066631 h 5 HYPERLINK l _Toc201066632 3.2.3 判断阶梯筒形部分

7、的拉深次数 PAGEREF _Toc201066632 h 7 HYPERLINK l _Toc201066633 3.2.4 确定工件的制造工序步骤 PAGEREF _Toc201066633 h 8 HYPERLINK l _Toc201066634 3.2.5 画出拉深工序图 PAGEREF _Toc201066634 h 9 HYPERLINK l _Toc201066635 4 工序压力计算和压力机的选择 PAGEREF _Toc201066635 h 11 HYPERLINK l _Toc201066636 4.1 压力机的选择原则 PAGEREF _Toc201066636 h

8、11 HYPERLINK l _Toc201066637 4.2 落料拉深工序压力计算 PAGEREF _Toc201066637 h 11 HYPERLINK l _Toc201066638 4.2.1 排样图的设计 PAGEREF _Toc201066638 h 11 HYPERLINK l _Toc201066639 4.2.2 计算落料拉深复合工序压力 PAGEREF _Toc201066639 h 15 HYPERLINK l _Toc201066640 4.2.3 初选压力机 PAGEREF _Toc201066640 h 17 HYPERLINK l _Toc201066641

9、4.2.4 校核压力机的电动机功率 PAGEREF _Toc201066641 h 18 HYPERLINK l _Toc201066645 4.3 二次拉深工序压力计算 PAGEREF _Toc201066645 h 20 HYPERLINK l _Toc201066646 4.3.1 计算二次拉深工序压力 PAGEREF _Toc201066646 h 20 HYPERLINK l _Toc201066647 4.3.2 初选压力机 PAGEREF _Toc201066647 h 21 HYPERLINK l _Toc201066650 4.3.3 校核压力机的电动机功率 PAGEREF

10、_Toc201066650 h 22 HYPERLINK l _Toc201066652 4.4 扩口力计算 PAGEREF _Toc201066652 h 23 HYPERLINK l _Toc201066653 4.4.1 计算扩口工序压力 PAGEREF _Toc201066653 h 23 HYPERLINK l _Toc201066654 4.4.2初选压力机 PAGEREF _Toc201066654 h 24 HYPERLINK l _Toc201066655 4.3.3 校核压力机的电动机功率 PAGEREF _Toc201066655 h 25 HYPERLINK l _To

11、c201066657 5 模具结构设计 PAGEREF _Toc201066657 h 26 HYPERLINK l _Toc201066658 5.1 落料拉深工序模具设计 PAGEREF _Toc201066658 h 26 HYPERLINK l _Toc201066659 5.1.1 落料拉伸复合模选用原则 PAGEREF _Toc201066659 h 26 HYPERLINK l _Toc201066660 5.1.2 模具工作部分尺寸和公差计算 PAGEREF _Toc201066660 h 26 HYPERLINK l _Toc201066664 5.1.3 模具其他零件的结构

12、尺寸计算 PAGEREF _Toc201066664 h 28 HYPERLINK l _Toc201066669 5.2 二次拉深工序模具设计 PAGEREF _Toc201066669 h 32 HYPERLINK l _Toc201066670 5.2.1 模具结构形式选择 PAGEREF _Toc201066670 h 32 HYPERLINK l _Toc201066671 5.2.2 模具工作部分尺寸和公差计算 PAGEREF _Toc201066671 h 33 HYPERLINK l _Toc201066673 5.2.3 模具其他零件的结构尺寸设计 PAGEREF _Toc2

13、01066673 h 33 HYPERLINK l _Toc201066676 结论 PAGEREF _Toc201066676 h 38 HYPERLINK l _Toc201066677 参考文献 PAGEREF _Toc201066677 h 38 HYPERLINK l _Toc201066678 致 谢 PAGEREF _Toc201066678 h 391 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

14、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：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。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

15、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。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化效应，冲压件的硬度和刚度均较高。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，

16、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

17、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

18、容易。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。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。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。

19、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（兆帕） 280-390 屈服强度（兆帕） 180 抗剪强度 QUOTE （兆帕） 220-310 延伸率 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 （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

20、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。可按公式计算把如图3.1所示工件中性层的面积分成7部分图3

21、.1图A=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7 厚度t=1mma1= QUOTE d1h1=3.14 QUOTE 5.5 QUOTE 54=933.05mm2a2= QUOTE = QUOTE 384.38mm2a3=(d2/2)2 QUOTE -(d3/2)2 QUOTE =(51/2)2 QUOTE 3.14-(46/2)2 QUOTE 3.14=380.92mm2a4= QUOTE = QUOTE =484.36mm2a5=d4 QUOTE h=42 QUOTE 3.14 QUOTE 2=263.89mm2a6= QUOTE =2168.94mm2a7=(18.33/2)2 QUOT

22、E =263.89mm2A=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=933.05+384.38+380.92+484.36+263.89+2189.94+263.89=4879.36mm2D= QUOTE = QUOTE =78.83mm23.2.3 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) QUOTE 100=1 QUOTE 100/78=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 m1=0.55查表得工件第一次拉深的最大相对高度为h1/d1

23、=0.840.60因为mm1,H/dm2,H/dh2/d2,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

24、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3.24 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

25、。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

26、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

27、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：a1=0.8则计算冲裁件的面积：S1=3.14 QUOTE （78.8/2）2mm2=4874.41mm2计算冲裁件周长：C1= QUOTE 78.8mm=247.432mm条料宽度：B=（L+2a1 QUOTE

28、 =（78.8+2 QUOTE 1.0 QUOTE = QUOTE 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12001300140015001500150020002000宽度600650700750800850140015001.选用板料规格为：1mm QUOTE 800mm QUOTE 1500mm时， = 1 * GB3 采用纵裁：剪切条料尺寸为：80mm1000mm条料n1=800/80.8=9条每条个数n2=1500/79.6=18个每板个数n3=n1n2=9 QUOTE 18=162个落料件的

29、面积:S=4874.41材料利用率 = 2 * GB3 采用横裁：剪切条料尺寸为：80800条料n1=1500/80.8=18条每条个数n2=800/79.6=10个每板个数n3=18 QUOTE 10=180个所以材料利用率为73.12%2. 选用板料规格为：1mm QUOTE 600mm QUOTE 1200mm时， 材料利用率： = 1 * GB3 纵裁为 QUOTE 71.12%； = 2 * GB3 横裁为 QUOTE 66.41%。3. 选用板料规格为：1mm QUOTE 650mm QUOTE 1300mm时， 材料利用率： = 1 * GB3 纵裁为 QUOTE 73.91%；

30、 = 2 * GB3 横裁为 QUOTE 73.91 %。4. 选用板料规格为：1mm QUOTE 700mm QUOTE 1400mm时， 材料利用率： = 1 * GB3 纵裁为 QUOTE 67.71%； = 2 * GB3 横裁为 QUOTE 67.71%。5. 选用板料规格为：1mm QUOTE 750mm QUOTE 1500mm时，材料利用率： = 1 * GB3 纵裁为 QUOTE 70.26%； = 2 * GB3 横裁为 QUOTE 70.26%。6. 选用板料规格为：1mm QUOTE 850mm QUOTE 1500mm时，材料利用率： = 1 * GB3 纵裁为 QU

31、OTE 68.89%； = 2 * GB3 横裁为 QUOTE 68.89%。7. 选用板料规格为：1mm QUOTE 1400mm QUOTE 2000mm时，材料利用率： = 1 * GB3 纵裁为 QUOTE 74.06%； = 2 * GB3 横裁为 QUOTE 71.09%。8. 选用板料规格为：1mm QUOTE 1500mm QUOTE 2000mm时，材料利用率： = 1 * GB3 纵裁为 QUOTE 73.19%； = 2 * GB3 横裁为 QUOTE 70.26%。根计算可知，选择板料规格为：1mm QUOTE 1400mm QUOTE 2000mm时，材料的利用率最高

32、，故选择的板材规格应该为：1mm QUOTE 1400mm QUOTE 2000mm，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 QUOTE =78.8 QUOTE 1 QUOTE 380=94.02kN式中:F冲裁力（KN）； L冲裁件周长（）； t材料厚度（）； QUOTE 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=10.0594.02 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卸0.055F卸卸0.05594.02 KN=5.17KN式中：F卸卸料力

33、（KN）； 冲裁力（KN）；卸卸料力系数；总冲压力：1F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 X0=39.4 Y0=39.4（5）拉深力按下式计算：FL= QUOTE FL= QUOTE =3.14 QUOTE =34.36kN式中：d1第一次拉深直径，根据料厚中心计算（mm） QUOTE 材料抗拉强度（MPa），取380 K系数，由表422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：FQ= QUOTE D2-(d1+2r凹)2P= QUOTE 78.82-（40

34、+2 QUOTE 5）2 QUOTE =8.736kN式中： P单位压边力（Mpa），由表4-27查得其值为2.5 QUOTE 3取3.0。所以F总=F冲+FL+FQ=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=FL+FQ=43.096kN4.2.3 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

35、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，最大拉深力压力机公称压力； 在深拉深时，最大拉深力。式中 压力机公称压力F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：JB2363，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

36、功率比较，若，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： =3（380+180）（78.8-42-4）1=55104N式中， 材料的抗拉强度（Mpa），其值取380 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（mmmm）前后370左右560模柄尺寸（mmmm）直径40深度60电动机功率（KW）1.1 拉深功 A=c=0.77551041210=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

37、式计算：N=式中，K不平衡系数K=1.2 QUOTE 1.4，取1.3 A拉深功（焦） 压力机效率0.6 QUOTE 0.8取为0.7 电动机效率0.9 QUOTE 0.95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： QUOTE =3.145413800.80=51546.2N式中：d大阶梯拉深工序直径，根据料厚中心线计算 k1系数，查表为0.35而小阶梯与锥

38、形部分的拉深力为 QUOTE = QUOTE =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=P1+P2 =51546.2+38182.4=89728.6N4.3.2 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

39、力: =3（380+250）（68.8-54-4）1=35532N拉深功： A=P平均 QUOTE 10-3=cPmaxh QUOTE 10-3=0.77 QUOTE =205.20J其压力机的电动机功率： N=1.3240100/（600000.70.9）kw=0.8kw5.5kw 由于N=0.8kw5.5kw（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。 =）2.5=296N所以 QUOTE =P+Q=28597+296=28893N按F（0.50.6）压力机公称压力原则，初选开式可顷

40、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（mmmm）460700模柄尺寸（mmmm）直径40深度70电动机功率（KW）5.54.3.3 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= QUOTE =cPmaxh QUOTE A= QUOTE =cPmaxh QUOTE = QUOTE =40.36J其压力机的电动机功率： N= =1.340.36 QUOTE 45/（60000 QUOTE 0.7 QUOT

41、E 0.9）=0.25kw5.5kw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） QUOTE = QUOTE =19782Nb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 QUOTE 材料的屈服强度（MPa）即 QUOTE =

42、19782N4.4.2初选压力机按F（0.50.6）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（mmmm）460700模柄尺寸（mmmm）直径40深度70电动机功率（KW）5.54.3.3 校核压力机的电动机功率扩口力做功为A= QUOTE =c QUOTE h QUOTE = QUOTE =22.8J其压力机的电动机功率： N= =1.322.8 QUOTE 45/（60000 QUOTE 0.7 QUOTE 0.9）=0.25kw5

43、.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

44、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=(dmax QUOTE x QUOTE =78.8 QUOTE = QUOTE D凸=（D凹 QUOTE Zmin）=（Dmax QUOTE x QUOTE Zmin QUOTE =（78.8 QUOTE 0.75 QUOTE 0.12 QUOTE 0.12 QUOTE = QUOTE 式中D凸,D凹分别为落料凸，凹模的刃口尺寸（mm）

45、 Zmax，Zmin最大最小合理间隙（mm），查得，Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm. X磨损系数，由表查得其值为0.75 QUOTE 分别为凸凹模的制造公差，由标准公差表查得其值 QUOTE =0.02mm, QUOTE =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： 这里， ，0.04 QUOTE 0.140-0.100=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 QUOTE = QUOTE 拉深模： 查表得拉深模的单边

46、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= QUOTE = QUOTE 凸模尺寸：D凸= QUOTE = QUOTE = QUOTE 式中 QUOTE 凸模制造公差，查表取0.03 QUOTE 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=1.1t5.1.3 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

47、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。附录资料：不需要的可以自行删除玻璃幕墙安装施工工艺流程1、施工准备设计方案送甲方审核，明确钢板、钢拉杆材断面，以便备料；送材料样品供甲方认可，以便设计、加工；协调处理现场施工相关事项；与土建交接基准线；编制详细的可行的材料计划、加工计划和施工进度计划，并保证实施；根据现场情况和设计要求，编制局部分项施工方案（如钢架等），并进行交底；确定水平和垂直运输路线以及施工临时堆放处；了解施工用电分布情况，确定电源的走道方式；检查安装所需用机具及安全设施；10、附件及其他物资准备。11、根据现场情况和施工方案提出脚手架方面的配合要求

48、；12、进行现场办公、加工、材料存放保管、食宿、通讯等安排布置；13、做好技术交底工作。2、测量放线放线时，测量人员必须熟悉有关的施工图纸和甲方给出的现场基准轴线控制网和水平基准线，选择合适的测设方法进行测设。轴线放测时首先应找出相关建筑轴线与轴线的交点，找出所需的楼层控制标高位置，以此为依据进行放线。测量放线使用的测量仪器和测量工具应经检定合格结构使用。水平线的放测采用LNA10激光水准仪，垂直线的放测应采用JD2激光经纬仪，在异形部位可采用电脑辅助方法进行。测量时风力不应大于四级，放线应沿楼板及屋架定出幕墙平面的基准线，从基准线外反一定距离作为幕墙平面，以此线为基准确定桁架构件及玻璃的前后

49、位置，确定整片幕墙位置。 3、预埋件检查、连接件安装测量放线完成后，应对事先做好的预埋件进行检查，对补充的预埋件进行安装，预埋件安装应确保预埋件标高偏差：；表面深浅偏差；表面平整偏差：。在预埋件处理完毕后，即可进行连接件安装。连接件除了不锈钢和轻金属材料以外，其他金属材料必须经过热镀锌防腐处。4、现场焊接工艺流程坡口检查记录坡口检查记录焊接安全设施的准备、检查焊接设备、材料准备定位焊接衬垫、引弧板坡口检查坡口表面清理预 热焊 接焊接外观及超声波探伤检查检查、验收记录焊接施工记录焊接时应采取有效措施，避免或减少焊接变形，消除积累误差。焊接完成后，依照有关焊接标准对焊缝进行检查验收，验收时现场监理

50、工程师应在场并签署验收意见，作为中间隐蔽工程验收。6、施工顺序：脚手架搭设测量放线钢结构安装拉杆安装、调整玻璃安装、调整打胶玻璃清洁工程验收成品保护。7、施工方法1）、脚手架搭设在玻璃内、外面各搭设双排钢管脚手架。外架距离玻璃面450mm；内架距离玻璃面650mm。等玻璃清洁完并经过验收后，脚手架才可以拆除。拆除脚手架时要注意成品的保护。2）测量放线测量放线前要求甲方提供有关的轴位线、水平标高等基准线。根据图纸提供的尺寸，放出玻璃的进出控制线及标高线；再根据各钢立柱的轴线放出玻璃分格线及各钢板铰接座的控制线，同时测量各立柱的垂直度，以便铰接座加工时可以预留调整量。3）预埋件安装质量支承结构屋面

51、（楼板）梁（悬梁）上的预埋件应重点检测预埋标高。地锚预埋件，应重点检测标高以保证地锚底板面上的地坪装饰层厚牢的要求，并作必要的拉拨试验。4）支承钢柱、梁安装质量纵向钢柱：检测纵横轴线位置，尤其应检查上锚墩及地锚位置偏差，以保证日后安装钢杆桁架的垂直精度及幕墙立面定位精度。钢杆施加预应力将使梁产生挠曲，在控制主梁标高时，应予以反变形预调控制，以保证幕墙安装完成后，索桁架上端在同一水平位置上。5）地锚的安装质量检查其轴线位置及其与上锚墩间位置偏差以保证索桁架的垂直精度及墙体定位；检查地锚筋板孔的标高是否致；检查地锚底板与预埋件、底板与筋板的焊接质量。c. 玻璃提升就位玻璃的提升采用汽车吊辅以电动吸盘进行，对于汽车吊无法达到的部位，可以利用结构设专用导轨架设电动葫芦，利用电动葫芦辅以电动吸盘进行提升。玻璃的就位采用人工方法进行就位。夹具不能直接和玻璃接触，应加设橡胶垫圈。对于最底下一层玻璃，在安装前应在驳接玻璃底部的U型槽中放入氯丁橡胶垫块后，才可将玻璃插入。d.调整、固定玻璃初步固定后应进行板块调整。玻璃调整的标准为“横平、竖直、面平”，横平即横向胶缝应水平，竖直即竖向胶缝应垂直，面平即各玻