盖冒垫片冲压工艺分析和模具的具体结构设计cjnu.docx

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1、XX学院 毕业设计论文摘要随着中国国工业不不断地发发展，模模具行业业也显得得越来越越重要。本本次毕业业设计的的任务是是盖冒垫垫片冲压压工艺分分析和模模具的具具体结构构设计。通通过查阅阅了相关关文献资资料，对对接触片片零件进进行工艺艺性分析析，选择择并确定定符合于于给定条条件的最最优工艺艺方案，及及进行了了工艺与与设计的的有关计计算，如如：选择择基本工工序，确确定其顺顺序、工工序数目目及工序序组合形形式。介介绍了主主要零部部件的设设计理念念，详细细剖析了了设计过过程中一一些思路路，以及及某些非非标准零零件的使使用特点点。阐述述了复合合模的设设计要点点, 使使产品质质量达到到设计要要求。然然后以此

2、此为基础础，设计计出冲压压模具主主要零件件的结构构。并在在设计中中，介绍绍了零件件的排样样图、定定位设计计、冲裁裁力的计计算和压压力中心心的计算算。 关键词：盖冒垫垫片 模具设设计 复合模模 冲冲压工艺艺Withh thhe cconttinuuouss deevellopmmentt off Chhineese inddusttry, thhe mmoldd inndusstryy haas bbecoome inccreaasinnglyy immporrtannt. Thee grraduuatiion proojecctss miissiion is to takke ccoveer

3、ggaskket staampiing proocesss aanallysiis aand dessignn off thhe sspeccifiic sstruuctuure of thee moold. Byy coonsuultiing thee reelevvantt liiterratuure, paartss off thhe cconttactt pllatee prroceess anaalyssis, seelecctioon aand dettermminee thhe ccondditiionss fooundd att thhe ggiveen ooptiimumm

4、sooluttionn, aand carrrieed oout thee caalcuulattionn annd ddesiign proocesss, succh aas: chooicee off baasicc prroceessees, dettermminee thheirr orrderr, tthe nummberr off prroceessees aand proocesss ccombbinaatioons. Inntrooducced thee maain commponnentts oof tthe dessignn coonceept, deetaiiledd a

5、nnalyysiss off thhe ddesiign proocesss, somme iideaas, andd soome nonn-sttanddardd paartss too usse ffeatturees. Desscriibess thhe ddesiign feaaturres of thee coompoositte mmodeel, so thee prroduuct quaalitty tto mmeett thhe ddesiign reqquirremeentss. TThenn thhis bassis, deesiggn tthe strructturee

6、off thhe mmajoor ppartts sstammpinng ddie. Annd iin tthe dessignn, tthe layyoutt off paartss deescrribeed mmap, loocatte tthe dessignn, ccalcculaatioon aand blaankiing forrce cennterr off prresssuree caalcuulattionns.Keywwordds: Takke ccoveer ggaskket Molld DDesiign Coompooundd Diie Staampiing prooc

7、esss目录1绪论551绪论论11.1冲冲压的概概念、特特点及应应用11.2冲冲压的基基本工序序及模具具21.3冲冲压技术术的现状状及发展展方向332工件件工艺性性分析1102.1拉拉深工艺艺及拉深深模有设设计1002.2有有凸缘圆圆筒形件件的拉深深方法及及工艺计计算1112.3宽宽凸缘圆圆筒形件件的工艺艺计算要要点1222.4拉拉深凸模模和凹模模的间隙隙132.5拉拉深凸模模，凹模模的尺寸寸及公差差132.6凹凹模圆角角半径1152.7凸凸模圆角角半径1153冲裁裁工艺及及冲裁模模具的设设计1773.1凸凸模与凹凹模刃口口尺寸的的计算1173.2凸凸、凹模模刃口尺尺寸的计计算方法法173.2

8、.1落料料183.2.2冲孔孔193.2.3凹模模洞的类类形1993.2.4凹模模的外形形尺寸1194模具具的其它它零件2224.1模模架2224.2模模柄2334.3卸卸料板2244.4弹弹顶和推推出装置置254.5导导向装置置（导柱柱 导导套）2254.6固固定零件件（固定定板、垫垫板）2274.7连连接零件件275主要要组件的的装配3306模具具的工作作过程330体会333参考文献献351.绪论论1.1冲冲压的概概念、特特点及应应用冲压是利利用安装装在冲压压设备（主主要是压压力机）上上的模具具对材料料施加压压力，使使其产生生分离或或塑性变变形，从从而获得得所需零零件（俗俗称冲压压或冲压压

9、件）的的一种压压力加工工方法。冲冲压通常常是在常常温下对对材料进进行冷变变形加工工，且主主要采用用板料来来加工成成所需零零件，所所以也叫叫冷冲压压或板料料冲压。冲冲压是材材料压力力加工或或塑性加加工的主主要方法法之一，隶隶属于材材料成型型工程术术。冲压所使使用的模模具称为为冲压模模具，简简称冲模模。冲模模是将材材料（金金属或非非金属）批批量加工工成所需需冲件的的专用工工具。冲冲模在冲冲压中至至关重要要，没有有符合要要求的冲冲模，批批量冲压压生产就就难以进进行；没没有先进进的冲模模，先进进的冲压压工艺就就无法实实现。冲冲压工艺艺与模具具、冲压压设备和和冲压材材料构成成冲压加加工的三三要素，只只有

10、它们们相互结结合才能能得出冲冲压件。与机械加加工及塑塑性加工工的其它它方法相相比，冲冲压加工工无论在在技术方方面还是是经济方方面都具具有许多多独特的的优点。主主要表现现如下。(1) 冲压加加工的生生产效率率高，且且操作方方便，易易于实现现机械化化与自动动化。这这是因为为冲压是是依靠冲冲模和冲冲压设备备来完成成加工，普普通压力力机的行行程次数数为每分分钟可达达几十次次，高速速压力要要每分钟钟可达数数百次甚甚至千次次以上，而而且每次次冲压行行程就可可能得到到一个冲冲件。（2）冲冲压时由由于模具具保证了了冲压件件的尺寸寸与形状状精度，且且一般不不破坏冲冲压件的的表面质质量,而而模具的的寿命一一般较长

11、长,所以以冲压的的质量稳稳定,互互换性好好,具有有“一模一一样”的特征征。（3）冲冲压可加加工出尺尺寸范围围较大、形形状较复复杂的零零件，如如小到钟钟表的秒秒表，大大到汽车车纵梁、覆覆盖件等等，加上上冲压时时材料的的冷变形形硬化效效应，冲冲压的强强度和刚刚度均较较高。（4）冲冲压一般般没有切切屑碎料料生成，材材料的消消耗较少少，且不不需其它它加热设设备，因因而是一一种省料料，节能能的加工工方法，冲冲压件的的成本较较低。但是，冲冲压加工工所使用用的模具具一般具具有专用用性，有有时一个个复杂零零件需要要数套模模具才能能加工成成形，且且模具 制造的的精度高高，技术术要求高高，是技技术密集集形产品品。

12、所以以，只有有在冲压压件生产产批量较较大的情情况下，冲冲压加工工的优点点才能充充分体现现，从而而获得较较好的经经济效益益。 冲压模模具在现现代工业业生产中中，尤其其是大批批量生产产中应用用十分广广泛。相相当多的的工业部部门越来来越多地地采用冲冲压法加加工产品品零部件件，如汽汽车、农农机、仪仪器、仪仪表、电电子、航航空、航航天、家家电及轻轻工等行行业。在在这些工工业部门门中，冲冲压件所所占的比比重都相相当的大大，少则则60%以上，多多则900%以上上。不少少过去用用锻造=铸造和和切削加加工方法法制造的的零件，现现在大多多数也被被质量轻轻、刚度度好的冲冲压件所所代替。因因此可以以说，如如果生产产中

13、不谅谅采用冲冲压工艺艺，许多多工业部部门要提提高生产产效率和和产品质质量、降降低生产产成本、快快速进行行产品更更新换代代等都是是难以实实现的。1.2 冲压压的基本本工序及及模具由于冲压压加工的的零件种种类繁多多，各类类零件的的形状、尺尺寸和精精度要求求又各不不相同，因因而生产产中采用用的冲压压工艺方方法也是是多种多多样的。概概括起来来，可分分为分离离工序和和成形工工序两大大类；分分离工序序是指使使坯料沿沿一定的的轮廓线线分离而而获得一一定形状状、尺寸寸和断面面质量的的冲压（俗俗称冲裁裁件）的的工序；成形工工序是指指使坯料料在不破破裂的条条件下产产生塑性性变形而而获得一一定形状状和尺寸寸的冲压压

14、件的工工序。上述两类类工序，按按基本变变形方式式不同又又可分为为冲裁、弯弯曲、拉拉深和成成形四种种基本工工序，每每种基本本工序还还包含有有多种单单一工序序。在实际生生产中，当当冲压件件的生产产批量较较大、尺尺寸较少少而公差差要求较较小时，若若用分散散的单一一工序来来冲压是是不经济济甚至难难于达到到要求。这这时在工工艺上多多采用集集中的方方案，即即把两种种或两种种以上的的单一工工序集中中在一副副模具内内完成，称称为组合合的方法法不同，又又可将其其分为复复合-级级进和复复合-级级进三种种组合方方式。复合冲压压在压压力机的的一次工工作行程程中，在在模具的的同一工工位上同同时完成成两种或或两种以以上不

15、同同单一工工序的一一种组合合方法式式。级进冲压压在压压力机上上的一次次工作行行程中，按按照一定定的顺序序在同一一模具的的不同工工位上完完面两种种或两种种以上不不同单一一工序的的一种组组合方式式。复合-级级进在一副副冲模上上包含复复合和级级进两种种方式的的组合工工序。 冲模的的结构类类型也很很多。通通常按工工序性质质可分为为冲裁模模、弯曲曲模、拉拉深模和和成形模模等；按按工序的的组合方方式可分分为单工工序模、复复合模和和级进模模等。但但不论何何种类型型的冲模模，都可可看成是是由上模模和下模模两部分分组成，上上模被固固定在压压力机工工作台或或垫板上上，是冲冲模的固固定部分分。工作作时，坯坯料在下下

16、模面上上通过定定位零件件定位，压压力机滑滑块带动动上模下下压，在在模具工工作零件件（即凸凸模、凹凹模）的的作用下下坯料便便产生分分离或塑塑性变形形，从而而获得所所需形状状与尺寸寸的冲件件。上模模回升时时，模具具的卸料料与出件件装置将将冲件或或废料从从凸、凹凹模上卸卸下或推推、顶出出来，以以便进行行下一次次冲压循循环。1.3 冲压技技术的现现状及发发展方向向随着科学学技术的的不断进进步和工工业生产产的迅速速发展，许许多新技技术、新新工艺、新新设备、新新材料不不断涌现现，因而而促进了了冲压技技术的不不断革新新和发展展。其主主要表现现和发展展方向如如下。(1).冲压成成形理论论及冲压压工艺方方面冲压

17、成形形理论的的研究是是提高冲冲压技术术的基础础。目前前，国内内外对冲冲压成形形理论的的研究非非常重视视，在材材料冲压压性能研研究、冲冲压成形形过程应应力应变变分析、板板料变形形规律研研究及坯坯料与模模具之间间的相互互作用研研究等方方面均取取得了较较大的进进展。特特别是随随着计算算机技术术的飞跃跃发展和和塑性变变形理论论的进一一步完善善，近年年来国内内外已开开始应用用塑性成成形过程程的计算算机模拟拟技术，即即利用有有限元（FFEM）等等有值分分析方法法模拟金金属的塑塑性成形形过程，根根据分析析结果，设设计人员员可预测测某一工工艺方案案成形的的可行性性及可能能出现的的质量问问题，并并通过在在计算机

18、机上选择择修改相相关参数数，可实实现工艺艺及模具具的优化化设计。这这样既节节省了昂昂贵的试试模费用用，也缩缩短了制制模具周周期。研究推广广能提高高生产率率及产品品质量、降降低成本本和扩大大冲压工工艺应用用范围的的各种压压新工艺艺，也是是冲压技技术的发发展方向向之一。目目前，国国内外相相继涌现现出精密密冲压工工艺、软软模成形形工艺、高高能高速速成形工工艺及无无模多点点成形工工艺等精精密、高高效、经经济的冲冲压新工工艺。其其中，精精密冲裁裁是提高高冲裁件件质量的的有效方方法，它它扩大了了冲压加加工范围围，目前前精密冲冲裁加工工零件的的厚度可可达255mm，精精度可达达IT116117级；用液体体、

19、橡胶胶、聚氨氨酯等作作柔性凸凸模或凹凹模的软软模成形形工艺，能能加工出出用普通通加工方方法难以以加工的的材料和和复杂形形状的零零件，在在特定生生产条件件下具有有明显的的经济效效果；采采用爆炸炸等高能能效成形形方法对对于加工工各种尺尺寸在、形形状复杂杂、批量量小、强强度高和和精度要要求较高高的板料料零件，具具有很重重要的实实用意义义；利用用金属材材料的超超塑性进进行超塑塑成形，可可以用一一次成形形代替多多道普通通的冲压压成形工工序，这这对于加加工形状状复杂和和大型板板料零件件具有突突出的优优越性；无模多多点成形形工序是是用高度度可调的的凸模群群体代替替传统模模具进行行板料曲曲面成形形的一种种先进

20、技技术，我我国已自自主设计计制造了了具有国国际领先先水平的的无模多多点成形形设备，解解决了多多点压机机成形法法，从而而可随意意改变变变形路径径与受力力状态，提提高了材材料的成成形极限限，同时时利用反反复成形形技术可可消除材材料内残残余应力力，实现现无回弹弹成形。无无模多点点成形系系统以CCAD/CAMM/CAAE技术术为主要要手段，能能快速经经济地实实现三维维曲面的的自动化化成形。(2.)冲模是是实现冲冲压生产产的基本本条件.在冲模模的设计计制造上上,目前前正朝着着以下两两方面发发展:一一方面,为了适适应高速速、自动动、精密密、安全全等大批批量现代代生产的的需要，冲冲模正向向高效率率、高精精度

21、、高高寿命及及多工位位、多功功能方向向发展，与与此相比比适应的的新型模模具材料料及其热热处理技技术，各各种高效效、精密密、数控控自动化化的模具具加工机机床和检检测设备备以及模模具CAAD/CCAM技技术也在在迅速发发展；另另一方面面，为了了适应产产品更新新换代和和试制或或小批量量生产的的需要，锌锌基合金金冲模、聚聚氨酯橡橡胶冲模模、薄板板冲模、钢钢带冲模模、组合合冲模等等各种简简易冲模模及其制制造技术术也得到到了迅速速发展。精密、高高效的多多工位及及多功能能级进模模和大型型复杂的的汽车覆覆盖件冲冲模代表表了现代代冲模的的技术水水平。目目前，550个工工位以上上的级进进模进距距精度可可达到22微

22、米，多多功能级级进模不不仅可以以完成冲冲压全过过程，还还可完成成焊接、装装配等工工序。我我国已能能自行设设计制造造出达到到国际水水平的精精度达225微微米，进进距精度度233微米，总总寿命达达1亿次次。我国国主要汽汽车模具具企业，已已能生产产成套轿轿车覆盖盖件模具具，在设设计制造造方法、手手段方面面已基本本达到了了国际水水平，但但在制造造方法手手段方面面已基本本达到了了国际水水平，模模具结构构、功能能方面也也接近国国际水平平，但在在制造质质量、精精度、制制造周期期和成本本方面与与国外相相比还存存在一定定差距。模具制造造技术现现代化是是模具工工业发展展的基础础。计算算机技术术、信息息技术、自自动

23、化技技术等先先进技术术正在不不断向传传统制造造技术渗渗透、交交叉、融融合形成成了现代代模具制制造技术术。其中中高速铣铣削加工工、电火火花铣削削加工、慢慢走丝切切割加工工、精密密磨削及及抛光技技术、数数控测量量等代表表了现代代冲模制制造的技技术水平平。高速速铣削加加工不但但具有加加工速度度高以及及良好的的加工精精度和表表面质量量（主轴轴转速一一般为11500004400000r/minn）,加加工精度度一般可可达100微米，最最好的表表面粗糙糙度Raa1微米米），而而且与传传统切削削加工相相比具有有温升低低（工件件只升高高3摄氏氏度）、切切削力小小，因而而可加工工热敏材材料和刚刚性差的的零件，合

24、合理选择择刀具和和切削用用量还可可实现硬硬材料（660HRRC）加加工；电电火花铣铣削加工工（又称称电火花花创成加加工）是是以高速速旋转的的简单管管状电极极作三维维或二维维轮廓加加工（像像数控铣铣一样），因因此不再再需要制制造昂贵贵的成形形电极，如如日本三三菱公司司生产的的EDSSCANN8E电电火花铣铣削加工工机床，配配置有电电极损耗耗自动补补偿系统统、CAAD/CCAM集集成系统统、在线线自动测测量系统统和动态态仿真系系统，体体现了当当今电火火花加工工机床的的技术水水平；慢慢走丝线线切割技技术的发发展水平平已相当当高，功功能也相相当完善善，自动动化程度度已达到到无人看看管运行行的程度度，目

25、前前切割速速度已达达到3000mmm/miin,加加工精度度可达1.55微米，表表面粗糙糙度达RRa=00100.2微微米;精精度磨削削及抛光光已开始始使用数数控成形形磨床、数数控光学学曲线磨磨床、数数控连续续轨迹坐坐标磨床床及自动动抛光等等先进设设备和技技术;模模具加工工过程中中的检测测技术也也取得了了很大的的发展,现在三三坐标测测量机除除了能高高精度地地测量复复杂曲面面的数据据外,其其良好的的温度补补偿装置置、可靠靠的抗振振保护能能力、严严密的除除尘措施施及简单单操作步步骤，使使得现场场自动化化检测成成为可能能。此外外，激光光快速成成形技术术（RPPM）与与树脂浇浇注技术术在快速速经济制制

26、模技术术中得到到了成功功的应用用。利用用RPMM技术快快速成形形三维原原型后，通通过陶瓷瓷精铸、电电弧涂喷喷、消失失模、熔熔模等技技术可快快速制造造各种成成形模。如如清华大大学开发发研制的的“M-RRPMSS-型多功功能快速速原型制制造系统统”是我国国自主知知识产权权的世界界惟一拥拥有两种种快速成成形工艺艺（分层层实体制制造SSSM和熔熔融挤压压成形MMEM）的的系统，它它基于“模块化化技术集集成”之概念念而设计计和制造造，具有有较好的的价格性性能比。一一汽模具具制造公公司在以以CADD/CAAM加工工的主模模型为基基础，采采用瑞士士汽巴精精化的高高强度树树脂浇注注成形的的树脂冲冲模应用用在国

27、产产轿车试试制和小小批量生生产开辟辟了新的的途径。(3) 冲压设备备和冲压压生产自自动化方方面性能良好好的冲压压设备是是提高冲冲压生产产技术水水平的基基本条件件，高精精度、高高寿命、高高效率的的冲模需需要高精精度、高高自动化化的冲压压设备相相匹配。为为了满足足大批量量高速生生产的需需要，目目前冲压压设备也也由单工工位、单单功能、低低速压力力机朝着着多工位位、多功功能、高高速和数数控方向向发展，加加之机械械乃至机机器人的的大量使使用，使使冲压生生产效率率得到大大幅度提提高，各各式各样样的冲压压自动线线和高速速自动压压力机纷纷纷投入入使用。如如在数控控四边折折弯机中中送入板板料毛坯坯后，在在计算机

28、机程序控控制下便便可依次次完成四四边弯曲曲，从而而大幅度度提高精精度和生生产率；在高速速自动压压力机上上冲压电电机定转转子冲片片时，一一分钟可可冲几百百片，并并能自动动叠成定定、转子子铁芯，生生产效率率比普通通压力机机提高几几十倍，材材料利用用率高达达97%；公称称压力为为2500KN的的高速压压力机的的滑块行行程次数数已达220000次/mmin以以上。在在多功能能压力机机方面，日日本田公公司生产产的20000KKN“冲压中中心”采用CCNC控控制，只只需5mmin时时间就可可完成自自动换模模、换料料和调整整工艺参参数等工工作；美美国惠特特尼公司司生产的的CNCC金属板板材加工工中心，在在相

29、同的的时间内内，加工工冲压件件的数量量为普通通压力机机的410倍倍，并能能进行冲冲孔、分分段冲裁裁、弯曲曲和拉深深等多种种作业。近年来，为为了适应应市场的的激烈竞竞争，对对产品质质量的要要求越来来越高，且且其更新新换代的的周期大大为缩短短。冲压压生产为为适应这这一新的的要求，开开发了多多种适合合不同批批量生产产的工艺艺、设备备和模具具。其中中，无需需设计专专用模具具、性能能先进的的转塔数数控多工工位压力力机、激激光切割割和成形形机、CCNC万万能折弯弯机等新新设备已已投入使使用。特特别是近近几年来来在国外外已经发发展起来来、国内内亦开始始使用的的冲压柔柔性制造造单元（FFMC）和和冲压柔柔性制

30、造造系统（FFMS）代代表了冲冲压生产产新的发发展趋势势。FMMS系统统以数控控冲压设设备为主主体，包包括板料料、模具具、冲压压件分类类存放系系统、自自动上料料与下料料系统，生生产过程程完全由由计算机机控制，车车间实现现24小小时无人人控制生生产。同同时，根根据不同同使用要要求，可可以完成成各种冲冲压工序序，甚至至焊接、装装配等工工序，更更换新产产品方便便迅速，冲冲压件精精度也高高。(4)冲冲压标准准化及专专业化生生产方面面模具的标标准化及及专业化化生产，已已得到模模具行业业和广泛泛重视。因因为冲模模属单件件小批量量生产，冲冲模零件件既具的的一定的的复杂性性和精密密性，又又具有一一定的结结构典

31、型型性。因因此，只只有实现现了冲模模的标准准化，才才能使冲冲模和冲冲模零件件的生产产实现专专业化、商商品化，从从而降低低模具的的成本，提提高模具具的质量量和缩短短制造周周期。目目前，国国外先进进工业国国家模具具标准化化生产程程度已达达70%800%，模模具厂只只需设计计制造工工作零件件，大部部分模具具零件均均从标准准件厂购购买，使使生产率率大幅度度提高。模模具制造造厂专业业化程度度越不定定期越高高，分工工越来越越细，如如目前有有模架厂厂、顶杆杆厂、热热处理厂厂等，甚甚至某些些模具厂厂仅专业业化制造造某类产产品的冲冲裁模或或弯曲模模，这样样更有利利于制造造水平的的提高和和制造周周期的缩缩短。我我

32、国冲模模标准化化与专业业化生产产近年来来也有较较大发展展，除反反映在标标准件专专业化生生产厂家家有较多多增加外外，标准准件品种种也有扩扩展，精精度亦有有提高。但但总体情情况还满满足不了了模具工工业发展展的要求求，主要要体现在在标准化化程度还还不高（一一般在440%以以下），标标准件的的品种和和规格较较少，大大多数标标准件厂厂家未形形成规模模化生产产，标准准件质量量也还存存在较多多问题。另另外，标标准件生生产的销销售、供供货、服服务等都都还有待待于进一一步提高高。2、工件件工艺性性分析如右图11所示：工件为为有凸缘缘圆筒形形零件，且且在凸缘缘上均匀匀分布44个相同同的孔。故故可得知知此工件件为：

33、落落料拉深深冲孔所所得，其其加工工工艺过程程为：落落料拉拉深冲冲孔,各各尺寸关关系如图图1所示示2.1 拉深工工艺及拉拉深模有有设计1、 设计要点点设计确定定拉深模模结构时时为充分分保证制制件的质质量及尺尺寸的精精度，应应注意以以下几点点1） 拉深高度度应计算算准确，且且在模具具结构上上要留有有安全余余量，以以便工件件稍高时时仍能适适应。2） 拉深凸模模上必须须设有出出气孔，并并注意出出气孔不不能被工工件包住住而失去去作用。3） 有凸缘拉拉深件的的高度取取决胜于于上模行行程，模模具中要要设计有有限程器器，以便便于模具具调整。4） 对称工件件的模架架要明显显不对称称，以防防止上、下下模位置置装错

34、，非非旋转工工件的凸凸、凹模模装配位位置必须须准确可可行，发发防松动动后发生生旋转，偏偏移而影影响工件件质量，甚甚至损坏坏模具。5） 对于形状状复杂，需需经过多多次拉深深的零件件，需先先做拉深深模，经经试压确确定合适适的毛坯坯形状和和尺寸后后再做落落料模，并并在拉深深模上按按已定形形的毛坯坯，设计计安装定定位装置置。6） 弹性压料料设备必必须有限限位器，防防止压料料力过大大。7） 模具结构构及材料料要和制制件批量量相适应应。8） 模架和模模具零件件，要尽尽是使用用标准化化。9） 放入和取取出工件件，必须须方便安安全。2.2 有凸缘缘圆筒形形件的拉拉深方法法及工艺艺计算有凸缘筒筒形件的的拉深原原

35、理与一一般圆筒筒形件是是相同的的，但由由于带有有凸缘，其其拉深方方法及计计算方法法与一般般圆筒形形件有一一定差别别。1） 在凸缘拉拉深件可可以看成成是一般般圆筒形形件在拉拉深未结结束时的的半成品品，即只只将毛坯坯外径拉拉深到等等于法兰兰边（即即凸缘）直直径dff时的拉拉深过程程就结束束。因此此其变形形区的压压力状态态和变形形特点应应与圆筒筒形件相相同。根据凸缘缘的相对对直径ddf/d比比值同有有凸缘筒筒形件可可分为：窄凸缘缘筒形件件（dff/d=1.111.4）和宽凸凸缘筒形形件（ddf/d1.44）。显然然此工件件df/d=50/21=2.33811.4为为宽凸缘缘筒形件件。下面面着重对对宽

36、凸缘缘件的拉拉深进行行分析，主主要介绍绍其与直直壁筒形形件的不不同点。当rp=rd=r时时（图22）,宽凸凸缘件毛毛坯直径径的计算算公式为为：（1）根据拉深深系数的的定义宽宽凸缘件件总拉深深系数仍仍可表示示为：（22）2.3 宽凸缘缘圆筒形形件的工工艺计算算要点1)毛坯坯尺寸的的计算，毛毛坯尺寸寸的计算算仍按等等面积原原理进行行，参考考无凸缘缘筒形件件毛坯的的计算方方法计算算，毛坯坯直径的的计算公公式见式式（1），其其中dff要考虑虑修边余余量，其其值可从从冲压压工艺与与模具设设计表表4.222中查查得11.6mmm即ddf=500+1.6=551.66mm则D=54.75mmm根据拉深深系数

37、的的定义，宽宽凸缘件件总拉深深系数仍仍可表示示为：M=2)判断断工件是是否一次次拉成，这这只须比比较工件件实际所所需的总总拉深系系数和hh/d与与凸缘件件第一次次拉深系系数和极极限拉深深系数的的相对高高度即可可。m总总m1，当1，h/dh1/d1时可以以一次拉拉成，工工序计算算到此结结束，否否则应进进行多次次拉深。mm总=0.38 h/d=0.333。由由冲压压工艺与与模具设设计表表4.22.6查查得此凸凸缘件的的第一次次拉深系系数m11=0.37。由由表4.2.77查得此此凸缘件件的第一一次拉深深最大相相对高度度h1/d1=0.280.335之间间，可知知m总m1，h/dh1/d1可一次次拉

38、成。2.4 拉深凸凸模和凹凹模的间间隙拉深模间间隙是指指单面间间隙，间间隙的大大小对拉拉深力，拉拉深件的的质量，拉拉深模的的寿命都都有影响响，若cc值大小小，凸缘缘区变厚厚的材料料通过间间隙时，校校正和变变形的阻阻力增加加，与模模具表面面间的摩摩擦，磨磨损严重重，使拉拉深力增增加，需需件变薄薄严重，甚甚至拉破破，模具具寿命降降低。间间隙小时时得到的的零件侧侧壁平直直而光滑滑，质量量较好，精精度较高高。间隙过大大时，对对毛坯的的校直和和挤压作作用减小小，拉深深力降低低，模具具的寿命命提高，但但零件的的质量变变差，冲冲出的零零件侧壁壁不直。因此拉深深模的间间隙值也也应合适适，确定定c时要要考虑压压

39、边状况况，拉深深次数和和工件精精度高。其其原则是是：即要要考虑材材料本身身的公差差，又要要考虑板板料的增增厚现象象，间隙隙一般都都比毛坯坯厚度略略大一些些。不用用压边圈圈时，考考虑到起起皱的可可能性取取间隙值值为：C=（111.1）ttmaxx有压边圈圈时，间间隙数值值也可按按表4.6.33取值（冲冲压工艺艺与模具具设计），此此工件的的拉深间间隙可取取，C=1.1t=1.11mm2.5 拉深凸凸模，凹凹模的尺尺寸及公公差工件的尺尺寸精度度由末次次拉深的的凸、凹凹模的尺尺寸及公公差决定定，因此此除最后后一道拉拉深模的的尺寸公公差需要要考虑外外，首次次及中间间各道次次的模具具尺寸公公差和拉拉深半成

40、成品的尺尺寸公差差没有必必要做严严格限制制。这是是模具的的尺寸只只取等于于毛坯的的过渡尺尺寸即可可。此工工件内形形尺寸公公差有要要求，故故以凸模模为基准准，先定定凸模尺尺寸考虑虑到凸模模基本不不磨损，（其其尺寸关关系如图图3所示示）以及及工件的的回弹情情况，凸凸模开始始尺寸不不要取得得过大。其其值为：Dp=（dd+0.4）-p凸模尺寸寸为：DDd=（dd+0.4+2CC）+ d凸、凹模模的制造造公差p和d可根据据工件的的公差来来选定。工工件公差差为TTT13级级以上时时p和d可按TTT68级取取，工件件公差在在IT114级以以下时，则则p和d可按IIT100级取：Dp=（220+00.40.2

41、2）0-0.0211=200.0880-0.0211mmDd=（dd+0.4+2cc）0+d =（220+00.40.22+21.11）0+d=222.2280+0.0211mm2.6 凹模圆圆角半径径rd拉深时，材材料在经经过凹模模圆角时时不仅因因为发生生弯曲变变形需要要克服弯弯曲阻力力，还要要克服因因相对流流动引起起的磨檫檫阻力，所所以rdd大小对对拉伸工工件的影影响非常常大。主主要有以以下影响响：1）拉伸伸力的大大小；22）拉伸伸件的质质量；33）拉伸伸模的寿寿命。rrd小时材材料对凹凹模的压压力增加加，磨檫檫力增大大，磨损损加剧，使使磨具的的寿命降降低。所所以rdd的值即即不能太太大，

42、也也不能太太小。在在生产上上一般应应尽量避避免采用用过小圆圆角半径径，在保保证工件件质量的的前提下下尽量取取大值，以以满足模模具寿命命要求。通通常可按按经验公公式计算算：rd=式中D为为毛坯直直径或上上道工序序拉深件件直径；d为本本道拉深深后的直直径rdd应大于于或等于于2t，若若其值小小于2tt，一般般很难拉拉出，只只能靠拉拉深后整整形得到到所需零零件，故故可取rrd=2.5mmm2.7 凸模圆圆角半径径rp凸模圆角角半径对对拉深工工序的影影响没有有凹模圆圆角半径径大，但但其值也也必须合合格，一一般首次次拉深时时凸模圆圆角半径径为rpp=（00.71.00）rdd这里取rrp =11.0rr

43、d=2.5mmm3. 冲冲裁工艺艺及冲裁裁模具的的设计3.1 凸模与与凹模刃刃口尺寸寸的计算算冲裁件的的尺寸精精度主要要决定于于模具刃刃口的尺尺寸精度度。模具具的合理理间隙也也要靠模模具刃口口尺寸制制造精度度来保证证。正确确确定模模具刃口口尺寸及及其制造造公差，是是设计冲冲裁模的的主要任任务之一一。从生生产实践践可发现现：由于于凸凹模模之间存存在间隙隙，使落落下的料料或伸出出的孔却却带有锥锥度，且且落料件件的大端端尺寸等等于凹模模尺寸，冲冲孔件的的小端尺尺寸等于于凸模尺尺寸；在在测量于于使用中中，落料料件以大大端尺寸寸为基准准，冲孔孔件以小小端尺寸寸为基准准。3.2 凸、凹凹模刃口口尺寸的的计

44、算方方法由于加工工模具的的方法不不同，凸凸模与凹凹模刃口口部分尺尺寸的计计算公式式与制造造公差的的标注也也不同，刃刃口尺寸寸的计算算方法可可分为以以下两种种情况：凹模与与凸模分分开加工工，凸模模和凹模模配合加加工，从从此工件件的结构构上分析析，选择择凸模与与凹模分分开加工工的制造造方法：采用这这种方法法，凸模模和凹模模分别按按图纸加加工至尺尺寸，要要分别标标注凸模模和凹模模的刃口口尺寸及及制造公公差（凸凸模p、凹凹模d），适适用于圆圆形或简简单形状状的制件件。为了了保证初初始间隙隙值小于于最大合合理间隙隙2Cmmax，必必须满足足下列条条件：或取： 也就是说说，新制制造模具具应该是是，否则则制

45、造的的模具部部隙已超超过允许许变动范范围2CCminn2CCmaxx,影响响模具的的使作寿寿命。下面对落落料和冲冲孔两咱咱情况分分别进行行讨论。3.2.1落料料高工件的的尺寸为为D-0，根据据计算原原则，落落料时以以凹模为为设计基基准。首首先确定定凹模尺尺寸，凹凹模的基基本尺寸寸接近或或等于制制件轮廓廓的最小小极限尺尺寸，再再减小凸凸模尺寸寸以保证证最小合合理间隙隙值2CCminn。名部分分分配位置置如图55（a）所所示。其其计算公公式如下下（33） (4)代入数据据得校核；由由此可知知，只有有缩小、，提高高制造精精度，才才保证间间隙在合合理范围围内，此此时可取取、，放得得：3.2.2冲孔孔设

46、冲孔尺尺寸为，根根居以上上原则，冲冲孔时以以凸模设设计为基基准，首首先确定定凸模刃刃口尺寸寸，使凸凸模基本本尺寸接接近或等等于工件件孔的最最大极限限尺寸，再再增大凹凹模尺寸寸，凸模模制造偏偏差为负负偏差，凹凹模取正正偏差，名名部分分分配位置置如图55.b所所示，其其计算公公式如下下：在同一工工步制件件上冲出出两个以以上孔时时，凹模模型孔中中心距LLd按下式式确定：代入数据据校核孔距尺寸寸： 3.2.3凹模模洞的类类形常用凹模模洞口的的类形如如图6所所示： 图图 6其中图aa、b、cc为直筒筒式刃的的凹模，其其特点是是制造方方便，刃刃口强度度高，刃刃磨后工工作部分分尺寸不不变，广广泛用于于冲裁公

47、公差要求求较小，形形状复杂杂的精密密制件。但但因废料料（或制制件的聚聚集而增增大了推推件力和和凹模的的胀裂力力，给凸凸、凹模模的强度度都带来来了不利利的影响响。一般般复合模模上出件件的冲裁裁模用图图a、cc型，下下出件的的冲裁模模用图bb或图aa型，图图d、ee型是锥锥筒式刃刃口，在在凹模内内不聚集集材料，侧侧壁磨损损小，但但刃口强强度差，刃刃磨后刃刃口径向向尺寸略略有增大大（如3000时，刃刃磨0.1mmm时，其其尺寸增增大0.00117mmm凹模锥角角，后角角和洞高高度h，均均随制件件材料厚厚度增加加而增大大，一般般取155330200330 h=44-100mm综综上所述述及其对对工件孔孔分析，选选择B型型凹模洞洞口，取取h=66mm2003.2.4凹模模的外形形尺寸凹模的外外