【文章內容簡介】 拉深 的 過程中不把坯料邊緣 的余料 全部拉人凹模，而在凹模面 局部平臺 上形成凸緣而已。 因此 當沖 壓 件底部圓角半徑 ??2與凸緣處圓角半徑 ??1相等，即 r=??1=??2時，則拉 深 系數 m = ??√????2+4??H?= 1√（ ?????? ）2+4?????????2 由上式可以 得 出，有凸緣筒形件的拉深系數 可由 下列有關尺寸的三組對比值 所決定 ： 汽車點火器金屬件（ 2）沖壓 工藝工藝與模具設計 10 ?????? —— 凸緣的相對直徑； ???? —— 零件的相對高度； ???? —— 相對圓角半徑。 其中以 ?????? 影響最大， ????影響次之， ????的影響 最 小。由此可見，有凸緣筒形件的拉深系數不僅與筒形件的直徑有關，還與筒形件凸緣的大小有關。當坯料相對直徑一定時，凸緣相對直徑越大，拉深系數越小 ，因此二者之間成反比的關系 。 判斷能否一次拉成，用工件總的相對高度 ????和總的拉 深 系數與 《冷沖壓模具設計與制造》 表 中的第一次拉 深 時最大相對高度 ??1??1相比較，如果 ???? ≤ ??1??1，則可一次拉成，否則多次拉 深 。凸緣相對直徑 ??????1= 、 毛坯的相對厚度 t?? 100 = 、可查 《冷沖壓模具設計與制造》 表 。 凸緣圓筒形件第一次拉 深 的最大相對高度??1??1 = ~。工件總的相對高度???? = ，即 ???? = ??1??1 = ~ 所以為多次拉 深 。 有凸緣的圓筒件各次極限拉 深 系數可按無凸緣圓筒件 《冷沖壓模具設計與制造》表 ～表 ，或略大些。毛坯的相對厚度 t?? 100 = ，查表 ??1 = ~ ??2 = ~ ??3 = ~ ??4 = ~ ??5 = ~ 初選 ??1 = ??2 = ??3 = ??4 = ??5 = 即各次拉 深 筒徑 ??1 = ??2 = ??3 = ??4 = 即采用 4次拉 深 即可。 各次拉 深 系數為 ??1 = ??2 = ??3 = ??4 = ??5 = ② 拉 深 高度及凹凸模圓角半徑 為了不使 第一次拉 深 發(fā)生 凸緣部分變形， 因此在第一次拉深過程中， 取第一次拉入凹模的材料比零件相應表面積多 3%～ 5%，故坯料直徑應修正為 汽車點火器金屬件（ 2）沖壓 工藝工藝與模具設計 11 D = √[??凸 +（ ~） F]4??2 ??凸 凸緣部分表面積 F除去凸緣部分的表面積 ??凸 = ??4[????2 ?(??+2??)2] = ??4 [ ?(+)2] = F = ??4??2 ???凸 = ??4 822 ???凸 = 故坯料直徑 D = √[??凸 +（ ~） F]4??2 = ~ 取 83mm 由各次拉 深 高度依據毛坯直徑公式推倒得： 第一次拉深高度 1 = ??1(??2 ?????2)+(??1 +??2)+??1(??12 ???22) 以后各次的拉深高度 = ?? (??2 ?????2)+(?? +?? )+?? (?? 2 ??? 2) 首次取凹凸模圓角半徑 ????1 = ????1 = √(?? ?????)??2 = √(82?) ≈ ??1 = ??1?? = 83 = 所以，第一次拉 深 高度 1 = (832 ?)+2 = 驗算： ??1是否合理 第一次拉 深 的相對高度 ??1??1= ≈ 、 凸緣相對直徑 ??????1==、 相對厚度 t?? 100 = 100 = ， 可 查表知 其所 允許的相對高度 為 ??1??1= ~ ,所以 ??1合理。 第二次拉 深 凹凸模圓角半徑取 ????2 = ????2 = ????1 = ，取 3mm。 ??2 = ，??2 = = 。設第二次拉 深 時多拉入 1%～ 3%的材料，則毛坯直徑為 D = √[??凸 +（ ~） F]4??2 汽車點火器金屬件（ 2）沖壓 工藝工藝與模具設計 12 = √[+(~)6]4??2 = ~ 取 拉 深 高度 2 = ??2(??2 ?????2)+(??1 +??2) = ( ?)+23 = 第三次拉 深 凹凸模圓角半徑取 ????3 = ????3 = ????2 = 。 ?? = ，??2 = = 。設第三次拉 深 時多拉入 1%～ 3%的材料，則毛坯直徑為 D = √[??凸 +（ ~） F]4??2 = √[+(~)6]4??2 = ~ 取 拉 深 高度 3 = ??2(??2 ?????2)+(??3 +??3) = ( ?)+2 = 第四次拉 深 為零件要求尺寸。 汽車點火器金屬件（ 2）沖壓 工藝工藝與模具設計 13 各次拉 深 如 圖 ： 圖 各次拉伸圖 模具間隙、模具刃口尺寸、沖壓力 落料沖孔 ㈠ 計算原則： （ 1）在測量和裝配中，都以光面的尺寸為基準。 （ 2）落料件的光面，是因凹模刃口擠切材料產生的；而孔的光面，是凸模刃口擠切材料產生的。 （ 3）設計落料模時 為使具有一定的尺寸精度，一般先確定 凹模刃口尺寸 ，之后在凹模的尺寸基礎上減去一定數值間隙得出凸模尺寸 。設計沖孔模時 同樣可 先確定凸模刃口尺寸 ，然后在凸模的基礎上加上一定數值間隙得出凹模尺寸 。 汽車點火器金屬件（ 2）沖壓 工藝工藝與模具設計 14 （ 4） 模具在使用過程中都不可避免的會發(fā)生一定的磨損，因此在根據其磨損規(guī)律的基礎上，可使落料模具的凹模尺寸盡量與最小尺寸相接近，而沖孔模具的凸模的尺寸則盡量與最大尺寸相接近。 （ 5） 無論是 落料還是沖孔，沖裁間隙一律采用最小合理間隙值 (Zmin )，以此來保證在整個加工過程中的相對精度和尺寸要求 。 （ 6） 為使 得 模具的磨損與沖壓件的精度考慮在一定的范圍之內，可 使 其凹凸模間隙的公差在一定的范圍，如 ~。而磨損的相對磨損量可用 xΔ表示 ，其中 x為磨損系數 ，其值為 ～ 。 ㈡ 尺寸計算方法： 凸模和凹模 的加工可采用 分開加工 的方法。 這種方法 不僅 具有互換性、制造周期短 的特點，而且其所加工的零件 主要 為圓形或簡單刃口 。設計時 應充分 保證沖模的制造公差與沖裁間隙之間應滿足 以下 的 條件： ???? +???? ≤ ??max ???min 否則取 ???? = (??max ???min) ???? = (??max ???min) 落料、沖孔模具刃口始用間隙， 可 查 《冷沖壓模具設計與制造》 表 ??min = 、 ??max = 圓形沖裁時凸、凹模制造公差，查 《冷沖壓模具設計與制造》 表 公稱尺寸 80~120mm 時 ???? = ， ???? = ； 公稱尺寸 ≤ 18mm時 ???? = ????， ???? = 。 凸凹模工作部分尺寸計算： 表 1 凸凹模工作部分尺寸 工序性質 工件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落料 ???Δ0 ???? = (??max ???Δ???min)?????0 ???? = (??max ???Δ)0+???? 沖孔 ??0+Δ ???? = (dmin +??Δ)?????0 ???? = (??min +??Δ+??min)0+???? ????， ????— 沖孔凹凸模刃口尺寸 ????， ????— 落料凹凸模刃口尺寸 D， d落料件外徑和沖孔內徑基本尺寸 磨損系數 ??查表可知 表 2 磨損系數 ?? 汽車點火器金屬件（ 2）沖壓 工藝工藝與模具設計 15 由以上可知，毛坯尺寸 ?82? mm，凸凹模最小間隙 ??min = ，最大間隙??max = ，凸模制造公差 ???? = ，凹模制造公差 ???? = 。代入???? +???? ≤ ??max ???min校驗不成立。故取 ???? = (??max ???min)== ???? = (??max ???min)== 所以： ????1 = (??max ???Δ)0+???? = (82?)0+=+ ????1 = (??max ???Δ???min)?????0 =(82??)? = ?80+ 凸凹模最小間隙 ??min = ，最大間隙 ??max = ，凸模制造公差???? = ，凹模制造公差 ???? = 。代入 ???? +???? ≤ ??max ???min校驗不成立。故取 ???? = (??max ???min)== ???? = (??max ???min)== 所以： ???? = (dmin +??Δ)?????0 =(8+)? =? mm ???? = (??min +??Δ+??min)0+???? =(8++)0+=+ ㈢ 沖壓力計算 平刃口沖裁力 F= KLtτ， K≈ 1，故 F = Ltτ。 卸料力 FX = ?????? 推件力 FT = ???????? 頂出力 FD = ?????? 壓力機公稱壓力必須大于或等于沖壓力 ??總 ， 只有這樣才能保證整個沖壓過程的順利進行，以及沖壓件的完整。 ??總 為沖裁力和卸料力同時發(fā)生的卸料力、推件力或頂出力的總和。 材料 厚度 /mm 圓形 工件公差 ? ≤ 1 ≥ 汽車點火器金屬件（ 2）沖壓 工藝工藝與模具設計 16 模具采用彈性卸料裝置和下出件方式時 ??總 = F+FX +FT 已知材料 τ = 400MPa， KX = ~， KT = ~ ??落 = π82400 = ≈ 77KN ??沖孔 = π8400 = ≈ ??總落 = F+FX 落 +FT 落 = 77+77+77 = ??總沖 = F+FX 沖 +FT 沖 = ++ = 所以： ??壓 ＝ 拉深 ㈠ 拉深模間隙 拉深模的間隙是指凸、凹模橫向尺寸的差值，雙邊間隙 可 用 Z表示。間隙過小，雖然 工件 有 較好 的質量 ，但 由于 拉深力較大，工件 在拉深的過程中會 易拉斷 或拉裂 ，造成 模具 的 磨損嚴重， 使其 使 用 壽命 降 低。 反之，如果間隙過大，雖然拉深時的 拉深力 較 小，模具壽命 也得到了相對的 提高，但 由于 工件 的 起皺、變厚 、 側壁不直 、口部邊線不齊有回彈，使得拉深的 質量不宜保證。 因此合理的拉深間隙是保證其得到較好工件的前提。 確定間隙的原則： 間隙的確定可比一般的毛坯略大一些，這主要是 考慮板料公差的影響和毛坯的口部增厚的現 象，可 按公式： 單邊間隙 ??2 = ??max +??t ??max— 板料的最大厚度， ??max = t+? t— 板料的厚度； ?板料正偏差； K— 間隙系數 板料厚度為 ，查表 ?=，查 《冷沖壓模具設計與制造》 表 各次拉深的間隙系數分別為 ??1 = ， ??2 = ， ??3 = ， ??4 = 即各次拉深的單邊間隙 ??12 = ++ = ??22 = ++ = ??32 = ++ = ??42 = ++ = ㈡ 凸凹模徑向尺寸 凸模和凹模徑向尺寸確定時， 需要將 模具的磨損和拉深件的回彈 考慮在內 ， 而汽車點火器金屬件（ 2）沖壓 工藝工藝與模具設計 17 尺寸公差只在最后一次工序考慮。對于中間和末次的拉深的拉伸模，其模具的徑向尺寸及公差按工件的標注方式不同，查 《冷沖壓模具設計與制造》 表 尺寸： 凹模尺寸 中間拉伸： ???? = ??max0???? 末次拉伸： ???? = (??max ??)0+???? 凸模尺寸 中間拉伸： ???? = (??max ???)?????0 末次拉伸： ???? = (??max ?????)?????0 查 《冷沖壓模具設