落料拉深复合模的设计

本设计主要是筒形零件落料拉深模具的设计。通过对工件进行工艺的分析及其结构分析，从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具成型部分的结构、顶出系统、压力机的选择及有关参数的校核都有详细地设计。介绍了落料拉深模具的结构组成及工作原理。该模具机构简单，采用整体式凸凹模，成本低廉，运用可靠。通过模具设计表明该模具能达到筒形零件质量和加工工艺要求。

关键词：筒形；落料拉深模具；压力机；整体式；

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目录

1 设计任务-------------------------------------------1 2 零件工艺性分析-------------------------------------1 2.1 材料分析----------------------------------------1 2.2 结构分析----------------------------------------1 2.3 精度分析----------------------------------------1 3 工艺方案确定---------------------------------------1 4 零件工艺计算---------------------------------------1 4.1 拉深工艺计算------------------------------------1 4.2 落料拉深复合模工艺计算--------------------------2 5 冲压设备的选用-------------------------------------5 6 模具零部件结构的确定-------------------------------5 7 工艺卡片-------------------------------------------6 8设计小结--------------------------------------------7 9 参考文献--------------------------------------------7

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二、零件工艺性分析

1.材料分析

08钢为优质碳素结构钢，属于深拉深级别钢，具有良好的拉深成型性能。

2.结构分析

零件为一无凸缘筒形件，结构简单，底部圆角半径为R3，满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。

3.精度分析

零件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求。

三、工艺方案的确定

零件的生产包括落料、拉深、切边等工序，为了提高生产 效率，可以考虑工序的复合。本工件采用落料与拉深复合，成型后，由机械加工方法切边保证零件高度的生产工艺。

四、零件工艺计算 1.拉深工艺计算

零件的材料厚度为1mm，所以所有计算以中径为准。

（1）确定零件修边余量

零件的相对高度h/d=20-0.5/31.5=0.617，经查得修边余量△h=1.2mm，所以，修正后拉深件的总高度为19.5+1.2=20.7（mm）。

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（2）确定坯料尺寸D

由于凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得

Dd24dh1.72dr0.56r2

31.52431.520.71.7231.55.50.565.52mm57mm

（3）判断是否应用压边圈

零件的相对厚度t/D1001/571.8，经查压边圈为可用可

不用的范围，为了保证零件质量，减少拉深次数，决定采 用压边圈。

（4）确定拉深次数

查的零件的各次极限拉深系数分别为m10.5,m20.75,

所以，每次拉深的圆筒形的直径分别为

d1m1D0.55728.5mm31.5mm

所以经一次拉深可得该工件

（5）确定工序直径

因第一次拉深可得，所以拉深后圆筒直径31.5mm （6）确定个工序件高度

根据拉伸件圆角半径计算公式，得拉深凸模圆角

半径为5mm，凸凹模内圆角半径为4mm,拉深后筒形件高度应等于

零件要求尺寸，即20.7mm。

2．落料拉深复合模工艺计算

（1）落料凸、凹模刃口尺寸计算

根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。落料尺

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0570.19mm ，落料凹模刃口尺寸计算如下。 寸为

查得该零件冲裁凸、凹模最小间隙 Zmin0.1mm，最大间隙

Zmax0.14mm ，凸模制造公差 T0.020mm ，凹模制造公差

A0.030mm,将以上各值代入 校验是否成立。经校验，不等式不

成立，因此只有缩小所T、A，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，因此可取

T0.4ZmaxZmin040.040.16

A0.6ZmaxZmin0.60.040.24

所以可按下式计算工作零件刃口尺寸

DADmaxX0T570.750.1900.240.2456.85750mm

DTDAZminT56.85750.10.1656.757500.16mm00

（2）首次拉深凸、凹模尺寸计算

第一次拉深件后零件直径为31.5mm，由公式ZtmaxKt确定拉深凸、凹模间隙值Z查得k=0.2，所以间隙

Z1mm0.21mm1.2mm，则

首次拉深凹模首次拉深凸模

DAd1t0A31.51000.05.0532.500mm

DTDA2ZtT32.52.40.0330.100.03mm0 （3）排样计算

零件采用单直排排样方式，查得零件间的搭边值为0.8mm，零件与条料侧边之间的搭边值为1mm，若模具采用无测压装置的导料板结构，则条料上零件的步距为57.8mm，条料的宽度应为

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BDmax2ac57210.50.559.500.5mm00

选用规格为1mm1000mm1500mm的板料，计算裁料方式如下。 裁成宽59.5mm长1000mm的条料，则每张板料所出零件数为

15001000251742559.557.8 

裁成宽59.5mm长1500mm的条料，则每张板料所出零件数为

15001500251640059.557.8 

经比较，应采用第二种裁法，零件的排样图如图所示

（4）力的计算

模具为落料拉深复合模，动作顺序是先落料后拉深，现分别计算落料力 F落、拉深力 F拉和压边力 F压。

F落KLt1.33.14571320N74.5KN F拉dtbK13.1431.514000.831.7KN

F拉D42-d1t2rAP25742-31.51252.22.6KN2

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因为拉深力与压边力的和小于落料力，即

F拉F压31.72.634.3KNF落 ，所以，应按照落料力的大小选

用设备。初选设备为J23-35

五、冲压设备的选用

1．落料拉深复合模设备的选用

根据以上的计算，同时考虑拉深件的高度选取开式双柱可 倾压力机JH23-40，其主要技术参数如下。 公称压力:4000kN 滑块行程:80mm 最大闭合高度:330mm 闭合高度调节量:65mm 滑块中心线到床身距离:250mm 工作台尺寸:460mm*700mm 工作台孔尺寸:250mm*360mm 模柄孔尺寸:

52*70

垫板厚度:65mm

六、模具零部件结构的确定 落料拉深复合模零部件设计

（1） 标准模架的选用

标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。根据凹模高度和壁厚的计算公式得 凹模高度HKb0.257mm11.4mm所以取15mm

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凹模壁厚C(1.5~2)H1.815mm27mm 所以，凹模的外径为D5457111mm

以上计算仅为参考值，由于本套模架为落料拉深复合模，所以凹模高度受拉深件高度的影响必然会有所增加，其具体高度将会在绘制装配图时确定。另外，为了保证凹模有足够的强度，将其外径增大到200mm。

模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，查得模架规格为上模座200mm200mm45mm下模座200mm200mm50mm导柱

32mm190mm导套32mm105mm43mm

（1） 其他零部件结构

拉深凸模将由凸模固定板固定，凸凹模由凸凹模固定板固定，两者采用过渡配合关系。模柄采用凸缘式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，选用规格为A5100的模柄。.

七．工艺卡片

冲压工艺卡片

工序号 1 工序内容 落料拉深 工序图 设备价格 模具形式 倒装式复合模

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八．设计小结

通过课程设计我们再次把所学的专业知识用于实践当中，可以说这次设计就是对我们所学知识的一次大检阅，也是一个查漏补缺的过程；同时让我们初步地掌握了冷冲模设计的基本流程，懂得了如何把计算机知识用于我们的专业，懂得了如何查阅和运用技术资料。当然，在这个过程中，我们遇到的困难和挫折也是不少的，主要来源于我们的专业知识还不够，实践经验还不足等等。但是我们可以把此次设计作为我们新的起点，加强专业的学习，加强实践，不断地去丰富经验。

因此，尽管这次设计不能算作是成功之作，但是它给我们带来的收获是具大的，影响是深远的。所以我们在今后的学习和工作中要敢于实践，不断吸取经验教训，要敢于向难点挑战，发扬一丝不苟的工作作风，为我们模具事业的发展作出不懈努力！

九．参考资料：1.张锦萍编著. 模具结构的识图测绘. 北京：

化学工业出版社，2010.4

2.刘建超，张宝忠. 冲压模具设计与制造. 北京：高等

教育出版社，2009.10

3.刘朝福编著. 模具设计实训指导书. 北京：清华大学

出版社，2010.7

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