【正文】 毛坯的相對(duì)厚度t/D100%2～～～～～～m1～～～～～～m2～～～～～～m3～～～～～～m4～～～～～～m5～～～～～～注： ⒈ 表中數(shù)值適用于深拉深鋼（015F）及軟黃銅（H6H68）。 ⒉ 在第一次拉深時(shí)， 凹模圓角半徑大時(shí)（r凹 = 8t～15t）取小值， 凹模圓角半徑小時(shí)（r凹 = 4t～8t）取大值。 由于該零件為軸對(duì)稱件，故不必進(jìn)行壓力中心的計(jì)算。（2）頂件力頂件力的計(jì)算公式可按下式： = ………………………………………(4)式中 ——頂件力（N）； ——頂件力系數(shù)；查表28 = = = 939860 = 56392（3）拉深功的計(jì)算拉深所需的功可按下式計(jì)算 ……………………………(5) 依據(jù)（P45，《沖壓工藝模具學(xué)》）式中 ——最大拉深力（N） h ——拉深深度（mm） W——拉深功（N 所以 采用平頭凸模對(duì)塑性較好的低碳鋼板、軟鋁板進(jìn)行脹形所能達(dá)到的深度h見表51《沖壓工藝與模具》。即： P≥ （～）Fmax………………………(8) 取 P = Fmax P = Fmax = 508KN所以可以選擇噸位為630KN以上的壓力機(jī)，考慮到拉深成形的行程比較大，選定壓力機(jī)還應(yīng)參考?jí)毫C(jī)說明書所給出的允許工作負(fù)荷曲線。本次設(shè)計(jì)中凸凹模的壁厚為 ……………………… (9)能夠保證足夠的強(qiáng)度，故采用復(fù)合模?，F(xiàn)對(duì)拉深、成型模設(shè)計(jì)步驟如下：模具結(jié)構(gòu)如圖5所示： 圖5 拉深、成型復(fù)合模1——頂桿、2——下模座、3——定位板、4—導(dǎo)柱、5——凸模、6——凹模、7——導(dǎo)套、8——上模座、 9——墊板、 10——限位板、11——頂板 如圖5所示，開始工作時(shí)，首先由凹模6和凸模5進(jìn)行拉深成型底部階梯，同時(shí)頂板11在彈簧作用下進(jìn)行局部脹形，成型加強(qiáng)筋部分。該模具采用了中間導(dǎo)柱模架進(jìn)行導(dǎo)向，這是為了保證均勻的沖裁間隙，提高模具的刃模壽命，并使模具的調(diào)試簡(jiǎn)單化。由于計(jì)算的拉深件的毛坯尺寸不一定準(zhǔn)確，常需經(jīng)試模修正，因此應(yīng)在拉深件毛坯經(jīng)單工序模生產(chǎn)驗(yàn)證合格之后，為提高生產(chǎn)率，才設(shè)計(jì)拉深、成型復(fù)合模。在變形程度允許的條件下，可適當(dāng)加大毛坯尺寸，以提高模具的可靠性。除非工件的變形程度較小，允許將毛坯尺寸加大，才考慮設(shè)計(jì)拉深、成型復(fù)合模。 由模具結(jié)構(gòu)圖便知，該模具工作部分尺寸及公差計(jì)算，主要包括拉深模和成型模工作部分尺寸的計(jì)算。間隙C查表（表2—10，《沖壓工藝模具學(xué)》）有 …………………………(13) 5 沖模零件的設(shè)計(jì) 拉深凹模的設(shè)計(jì) 凹模的尺寸計(jì)算凹模工作部分的尺寸計(jì)算，參見前面的主要工藝參數(shù)的計(jì)算。凹模壁厚將直接影響凹模板的外形尺寸，即長(zhǎng)度與寬度（L x B）。凹模壁厚C值主要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔的需要，同時(shí)也能保證凹模強(qiáng)度和剛度，在選擇凹模壁厚時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：工件落料時(shí)取表中較小值，反之取較大值；型孔為圓弧時(shí)取小值、為直邊時(shí)取中值、為尖角時(shí)取大值；當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具或雖然設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)模具，但凹模板毛坯需要外購(gòu)時(shí)，應(yīng)將計(jì)算的凹模外形尺寸L X B按模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中凹模板的系列尺寸進(jìn)行修正，取較大規(guī)格的尺寸。（2）凹模厚度H凹模板的厚度H主要不是從強(qiáng)度需要考慮的，而是從連接螺釘旋入深度與凹模剛度的需要考慮的。隨著凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也應(yīng)相應(yīng)的增大。由凹模壁厚C=42mm；凹模厚度H=： 凹模長(zhǎng)L=157+2 x 42=241mm 凹模寬B=157+2 x 42=241mm凹模板外形尺寸：L x B x h=241 x 241 x 查表146摘自GB285881 矩形和圓形凹模外形尺寸知: 將上述凹模板外形尺寸改為: 250 x 250 x 40mm凹模外形尺寸形狀如下圖所示: 圖6 凹模外形尺寸圖凹模的外形尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，用以上方法求得的外形尺寸應(yīng)向接近的標(biāo)準(zhǔn)尺寸靠攏。 凹模的結(jié)構(gòu)形式 當(dāng)沖裁形狀復(fù)雜，公差等級(jí)高，尺寸大或尺寸較小的零件時(shí)，可以采用鑲拼式凹模，但對(duì)于此零件的沖裁其凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用整體式結(jié)構(gòu)。 拉深凸模的設(shè)計(jì) 計(jì)算拉深凸模的工作尺寸的計(jì)算參見前面的主要工藝參數(shù)計(jì)算。當(dāng)r凸過小時(shí)，則角部彎曲變形大，危險(xiǎn)斷面容易拉斷。 除最后一次拉深，凸模的圓角半徑r凸應(yīng)比凹模半徑略小，即：r凸=（～1）r凹，最后一次拉深時(shí)，凸模的r凸應(yīng)等于零件的內(nèi)圓半徑，但不得小于材料厚度。故在此設(shè)計(jì)中取r凸=2mm。 ① 模具間隙對(duì)拉深過程的影響 拉深模的凸模與凹模之間的單邊間隙Z/2，影響拉深力與拉深件的質(zhì)量。但如果間隙過大，拉深件的精度將不易控制，拉深后零件的高度將小于所要求的高度，零件成桶形。如果凸、凹模間隙Z/2小于拉深件的材料厚度，則將產(chǎn)生變薄拉深的效果，使得拉深件的精度降低。 B）對(duì)于最后一道工序，當(dāng)工件外形尺寸要求一定時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，凸模尺寸按凹模減小以取得間隙。 C）淺拉深時(shí)，拉深間隙可取小些，深拉深時(shí)，則應(yīng)取大些。 D）多次拉深時(shí)，前幾次拉深可取較大的拉深間隙，以便使拉深順利進(jìn)行。 E）在整形拉深時(shí)，如果要求工件的精度較高，例如IT10～12級(jí)，可取拉深間隙稍小于板料厚度，常取Z/2=（～）t。 F）板料較軟時(shí)，可取較小的拉深間隙，因?yàn)檐浟显谕鼓Ｅc凹模之間容易被擠薄，可消除拉深過程已出現(xiàn)的微小皺折。 G）實(shí)際供應(yīng)的板料厚度可能與其公稱值相比較有較大的誤差，甚至超出板厚的公差范圍。 ③ 拉深模具間隙的確定 根據(jù)以上對(duì)拉深間隙的取向原則和拉深間隙對(duì)拉深件的影響我們得知，拉深時(shí)，凸模與凹模之間的單邊Z/2，一般都大于材料的厚度，以減小摩擦力。查附表13知，=。 把tmax=+=；δ=；k=；t=。 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三原則 為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都滿足如下三原則。 ② 防止拔出 回程時(shí)，卸料力對(duì)凸模產(chǎn)生拉伸作用。 ③ 防止轉(zhuǎn)動(dòng) 對(duì)于工作段截面為圓形的凸模，當(dāng)然不存在防轉(zhuǎn)的問題。這時(shí)就必須保證凸模在工作過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，否則將啃模。在設(shè)計(jì)各種凸模的時(shí)，應(yīng)注意都要滿足這三條原則。在學(xué)習(xí)拉深成形這一章節(jié)時(shí)我們知道，拉深凸模結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可參見設(shè)計(jì)模具裝配圖，在此僅就其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些要點(diǎn)作一簡(jiǎn)要的介紹。通氣孔直徑一般可在3～8mm之間選取。其次要確定拉深凸模的固定方法，以便確定其固定端的結(jié)構(gòu)形式。如果兩者直徑相差較大，或者拉深模有壓邊裝置，可將凸模固定板設(shè)計(jì)成凸緣式的，借助固定板與上模板進(jìn)行連接。其優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)比較的簡(jiǎn)單，可省去銷釘和凸模固定板。有利于較大的拉深凸模，從節(jié)省模具鋼與便于熱處理考慮，可采用組合式的結(jié)構(gòu)。 ，沖裁間隙始終保持一致而不易發(fā)生變化，因此工件有較好的互換性。（1）無導(dǎo)向沖裁的條件無導(dǎo)向沖裁是指沖裁模本身無導(dǎo)向裝置。無導(dǎo)向沖裁不啃模的條件是：在凸模與凹模單面間隙調(diào)整均勻的條件下，其值應(yīng)不小于壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度。（2）無導(dǎo)向沖裁的應(yīng)用無導(dǎo)向沖裁模的優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配容易，成本降低。因此，無導(dǎo)向沖裁模的安全性較差。精度要求不高、生產(chǎn)批量較小的落料、沖孔等單工序生產(chǎn)中，可以采用無導(dǎo)向裝置。導(dǎo)板的型孔按凸模刃口尺寸配作。 導(dǎo)板導(dǎo)向式?jīng)_裁模突出的優(yōu)點(diǎn)是使用時(shí)非常安全，可以說是所有沖裁中最安全的。（2）導(dǎo)板導(dǎo)向的應(yīng)用 導(dǎo)板式導(dǎo)向的應(yīng)用仍有很大的局限性。其次，由于使用中不允許凸模與導(dǎo)板脫離，選用壓力機(jī)也受到了限制，只能使用行程可調(diào)沖床。、形狀較簡(jiǎn)單的落料加工，采用導(dǎo)板導(dǎo)向式?jīng)_裁模，還是很適合的。從安全考慮，通常導(dǎo)柱安裝在下模座，導(dǎo)套安裝在上模座。采用模架進(jìn)行導(dǎo)向，不僅能保證上、下模的導(dǎo)向精度，而且能提高模具的剛性、延長(zhǎng)模具的使用壽命、使沖裁件的質(zhì)量比較穩(wěn)定、使模具的安裝調(diào)整比較容易。模具可視為模具的一個(gè)部件，并且早已高度標(biāo)準(zhǔn)化與商品化。（2）模架的類型及應(yīng)用 按導(dǎo)柱不同的位置，分為如下四種模架：中間導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)稱中心線上，兩個(gè)導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯(cuò)而發(fā)生啃模事故。后側(cè)導(dǎo)柱模架 后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)柱分布在模座的一側(cè)且直徑相同，只適用橫向送料。其缺點(diǎn)是剛性與安全性最差，工作不夠平穩(wěn)、應(yīng)盡量少用。由于導(dǎo)柱間的誤差方向與送料方向傾斜，因此一般認(rèn)為導(dǎo)向精度高于前兩種模架。為避免上、下模的方向裝錯(cuò)，兩導(dǎo)柱直徑制成一