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冲压模课程设计指导--设计实例3
时间:2006-7-17 15:18:20
国际模具网
拉深模
根据上述分析计算可以画出翻边前需要几次拉深成的半成品图，如图3-22所示。
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拉深模
拉深模及翻边模
零件名称：180些油机通风口座子
生产批量：大批大量
村料：08酸洗钢板
零件简图：如图3-20所示。
图3-20 通风口座子
一. 分析零件的工艺性
这是一个不带底的阶梯零件，其尺寸精度、各处的圆角半径均符合拉深工艺要求。该零件形状比较简单，可以采用落料－拉深成二阶形阶梯和底部冲孔一翻边的方案加工。但是能否一次翻边达到零件所要求的高度，需要进行计算。
（1） 翻边工序计算
一次翻边所能达到的高度：
按照相关表取极限翻边系数
由相应公式计算：
而零件的第三阶高度
由此可知一次翻边不能达到零件高度要求，需要采用拉深成三阶形阶梯件并冲底孔，然后翻边。第三阶高度应该为多少，需要几次拉深，还需断续分析计算。
计算冲底孔后的翻边高度
（见图3-21）：
（见图3-21）：图3-21 拉深后翻边
取极限翻边系数 
拉深凸模圆角半径取 
由相关公式得翻边所能达到的最大高度：
取翻边高度 
计算冲底孔直径
：
：按公式（5-9）
实际采用
计算需用拉深拉出的第三阶高度
图3-22 翻边前半成品形状
（2） 拉深工序计算
图3-22所示的阶梯形半成品需要几次拉深，各次拉深后的半成品尺寸如何，需进行如下拉深工艺计算。
计算毛坯直径及相对厚度：
先作出计算毛坯分析图，如图3-23所示。为了计算方便，先按分析图中所示尺寸，根据弯曲毛坯展开长度计算方法求出中性层母线的各段长度并将计算数据列于表3-3中。
图3-23 计算毛坯分析图
表3-3 毛料计算附表（mm）
根据公式计算得毛坯直径：
计算相对厚度：
确定拉深次数：
根据 
查相关表得拉深次数为2，故一次不能拉成。
计算第一次拉深工序尺寸：
为了计算第一次拉深工序尺寸，需利用等面积法，限第二次拉深后的面积和拉深前参与变形的面积相等，求出第一次拉深工序的直径和深度。
由于参与第二次拉深变形的区域是从图3-23中的
开始，因此以
开始计算面积，并求出相应的直径。
开始，因此以开始计算面积，并求出相应的直径。 查相应表得第二次拉深系数 
因此，第一次应拉成的第二阶直径
为了确保第二次拉深质量，充分发挥板材在第一次拉深变形中的塑性潜力，实际定为：
按照公式（4-7c）求得：
这样就可以画出第一次拉深工序图，如图3-24所示。
上述计算是否正确，即第一次能否由
的平板毛坯拉深成图3-22所示的半成品，需进行核算。
的平板毛坯拉深成图3-22所示的半成品，需进行核算。阶梯形零件，能否一次拉成，可以用下述近似方法判断，即求出零件的高度与最小直径之比
，再按圆筒形零件许可相对高度表（相应表）查得其拉深次数，如拉深为1，则可一次拉成。
，再按圆筒形零件许可相对高度表（相应表）查得其拉深次数，如拉深为1，则可一次拉成。根据图3-24所示：
，
，
，
查相关表得拉深次数为1，则说明图3-24所示半成品可以由平板毛坯一次拉成。
，，，查相关表得拉深次数为1，则说明图3-24所示半成品可以由平板毛坯一次拉成。二. 确定工艺方案
通过上述分析计算可以得出该零件的正确工艺方案是：落料、第一次拉深，压成如图3-24所示的形状；第二次拉深、冲孔，压成如图3-22所示的形状；第四道工序为翻边，达到零件形状和尺寸要求，如图3-20所示。共计四道工序。
现在我们以第一次拉深模为例继续介绍设计过程。
图3-24 第一次拉深工序图
三. 进行必要的计算
（1） 计算总拉深力
根据相对厚度，按照公式判断要使用压边圈
，按照公式判断要使用压边圈按照公式计算得拉深力为：
压边力为：
式中
的值按相应表选取为
的值按相应表选取为 总拉深力：
（2） 工作部分尺寸计算
该工件要求外形尺寸，因此以凹模为基准间隙取在凸模上。
单边间隙 
凹模尺寸按公式（4-33a）得：
式中
由表查得。
由表查得。凸模尺寸按公式得：
式中
见表
见表圆角处的尺寸，经分析，若该处是以凸模成形，则以凸模为基准，间隙取在凹模上；若是以凹模成形，则以凹模为基准，间隙取在凸模上。
四. 模具总体设计
勾画的模具草图，如图3-25所示。
初算模具闭合高度：
外轮廓尺寸估算为： 
图3-25 模具结构草图
五. 模具主要零部件设计
该模具的零件比较简单，可以在绘制总图时，边绘边设计。
六. 选定设备
本工件的总拉深力较小，仅有322000N，但要求压力机行程应满足：
，同时考虑到压力要使用气垫，所以实际生产中选用有气垫的3150000N闭式单点压力机。其主要技术规格为：
，同时考虑到压力要使用气垫，所以实际生产中选用有气垫的3150000N闭式单点压力机。其主要技术规格为： 公称压力：3150000 N
滑块行程：400 mm
连杆调节量：250 mm
最大装模高度：500 mm
工作台尺寸：1120×1120 mm
七. 绘制模具总图
模具总图，如图3-26所示
图3-26 座子拉深模（第一次）
八. 绘制模具零件图
这里仅以绘制凸模、凹模为例。
凸模零件图如图3-27所示。
凹模零件图如图3-28所示。
凹模与推件板零件图如图3-29所示。
对于第三道拉深冲孔工序和第四道翻边工序我们仅介绍总装图。
第三道拉深冲孔复合模，如图3-30所示。
第四道翻边模，如图3-31所示。
零 件 明 细 表
|
序号 |
名称 |
数量 |
材料 |
热处理 |
|
1 |
上模座 |
1 |
HT200 |
|
|
2 |
内六角螺钉M12×70 |
10 |
45 |
HRC40～45 |
|
3 |
内六角螺钉M12×25 |
6 |
45 |
HRC40～45 |
|
4 |
顶杆 |
1 |
45 |
HRC40～45 |
|
5 |
模柄 |
1 |
Q235(A5) |
|
|
6 |
圆柱销12n6×100 |
2 |
45 |
HRC40～45 |
|
7 |
凹模与推件板 |
1 |
T8A |
HRC56～60 |
|
8 |
凹模 |
1 |
T8A |
HRC56～60 |
|
9 |
凸模 |
1 |
T8A |
HRC56～60 |
|
10 |
卸料板 |
1 |
Q235(A3) |
|
|
11 |
顶杆 |
4 |
45 |
HRC40～45 |
|
12 |
下模座 |
1 |
HT200 |
|
技术要求
热处理：HRC56～60 材料：T8A
图3-27 凸模
技术要求：
工作部分热处理：HRC56～60
材料：T8A
图3-28 凹模
技术要求：
热处理：HRC56～60
材料：T8A
图3-29 凹模与推件板
图3-30 座子拉深冲孔复合模（第二次拉深）
1－上模座；2－顶料销；3－星形板；4－模柄；
5－顶杆；6－垫板；7－凸模固定板；8－导套；
9－导柱；10－凸模；11－凹模；
12－凹模与推件板；13－凸模；14下模座。
图3-31 座子翻边模（第四道工序）
1－上模座；2－凹模；3－托料板；
4－翻边凸模；5－下模座；6－顶杆。
