1) 模具主要零部件的计算

pvqz1o

  l% f% h- o2 `  F+ f  z( {

① 凸模主要工作部分尺寸由于弯曲半径与材料厚度的比值rA = 2/2 = l,远小于10， 因此，圆角半径的曲率回弹很小，凸模的圆角半径取尺2。当间隙值为/时，査资料可得， 角度回弹量为30'。

凸模根据单面间隙按凹模尺寸配制。

模具公差按IT9级选取知为0. 074。

② 凹模主要工作部分尺寸凹模圆角半径不能过小，以免材料表面擦伤，根据零件厚 度及零件直边长度可确定凹模圆角半径取尺5,厚度取25。

该工件要求保证外形尺寸并且标注为单向偏差， 因此，凹模尺寸计算公式为：

凹模 B凹=(B —0. 75A)+f

= (80-0. 75X0. 2)+r = 79. 85+^

模具公差按IT9级选取5凹为0. 074

(3) 模具总体设计

设计的弯曲模总体结构如图1-12所示。

(4) 选定设备

根据模具闭合高度、弯曲力、外廓尺寸等数据选 定设备。

根据压弯力的大小，初步考虑使用100t油压机压制。

(5)绘制模具非标准零件图（略)

拉深模设计步骤及示例

1.5.1拉深模设计步骤

拉深模的结构相对来说是较为规范的，拉深模的设计具体概括起来，一般可采取如下 步骤。

① 根据取得的资料，分析零件的冲压工艺性。

② 进行必要的工序计算，主要包括毛坯直径、拉深系数、拉深次数、拉深高度等。

③ 综合分析确定加工工艺方案。

1 |0 V5 i% G; j5 S

file:///C:\Users\pc3\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsEF5A.tmp.pngfile:///C:\Users\pc3\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsEF7A.tmp.pngfile:///C:\Users\pc3\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsEF7B.tmp.png

第1章-沖模设计方法R步骤

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④ 进行必要的计算，主要包括如下。

a. 压边力、拉深力等的计算。

b. 模具工作部分尺寸的计算。

⑤ 模具总体设计。

⑥ 选择压力机的型号或验算已选的设备。

⑦ 绘制模具总图。

⑧ 绘制模具非标准零件图。

事实上，上述的设计步骤并没有严格的先后顺序，具体设计时，这些内容往往需要交错 进行。

1.5.2圆筒拉深模设计示例

零件名称：U形圆筒，结构见图1-13。

生产批量：大批ft。

材料： 20钢，料厚2mm。

(1) 工艺分析

此工件为无凸缘圆筒件，要求保证外形尺寸，没有厚度不变
: ^* L2 p! t& R的要求。工件形状满足拉深工艺要求，可用拉深工序加工。又由
: |4 |( d/ y/ Q6 v: v: O: O8 h# y. T5 d于该工件尺寸要求不髙，满足拉深工序对工件的公差等级要求。

20钢的拉深性能较好。整个零件的拉深工艺性较好，为确定工
" y& M. e3 @! y- a艺方案首先需计算出各工序尺寸。

1) 计算毛坯直径D

由图 1-13所示。A=(100—1)=99 (mm); ^ = (90—25=88 (mm)；

穸90

	2
—	•

根据工件高度/i = 99及工件相对高度&

99

88

图U13 U形圆筒结构图
r=(3+l)=4 (mm)0

1.13,査相应的冲压手册可确定修边余

量△/i = 3.8mm,因此工件拉深高度H为：

H=A +A/i = 99 + 3. 8 = 102. 8 (mm) 根据展开料毛坯直径D计算公式，并代入相应数值，可得：

D = -Jdz2 +4^2H—1.        56^

= -v/882+4X88X102. 8 — 1. 72X88X4-0. 56X42

= 208. 1 (mm)

对计算结果进行圆整，展开料毛坯直径D取208mm。

2) 判定拉深次数及各次拉深的参数 ①计算总的拉深系数，确定能否一次拉成。

工件总拉深系数所=舍=晶= 0. 42

毛坯的相对厚度告一—^O. 0096

判断拉深时是否需要压边：

0. 045(1 —m)=0. 045(1-0. 42)=0. 0261

因+<0. 045(1 — m)，故需采用压边圈。

査资料得，当+ X100 = 0.96, f =        = 时，拉深次数为n=2

$ s2 ?- w/ H& c; t* M% e

| Page-018        | 沖压模貝没计技巧、经验R实例        0

② 确定拉深系数。

查相应的冲压手册得，两次拉深的极限拉深系数为叫=0. 53, m2=0.76。

那么，初算各次拉深直径山=0.53X208 = 110. 24，d2 =0. 76X 110. 24 = 83. 78,小于 工件直径山=88,满足工件要求。&#8226;

调整各次拉深系数取m丨=0.55,则各次拉深直径为：A =m〗D = 0. 55X208 = 114. 4, 取4=115

那么 m2=g = 0.765

3) 确定各次拉深凸模圆角半径并计算各次拉深高度

r凸 1 =5，r凸2 =3

计算各次拉深高度，由毛坯直径公式变换得：

hn=0. 25(^        dn )+0. 43^- (dn +0. 32rn )

式中h——各次拉深后的高度； dn—各次拉深后的直径； rn——各次拉深后的圆角半径。

因此，各次拉深高度为：        ..

A丨=0. 25(帶&#8226;-115)+0. 43告(115+0. 32X6)

= 65.3 + 2. 62 = 67. 92

/i2 = 102. 8

(1) 确定工艺方案

根据上述计算，可确定本工件加工工艺方案为：第一步为落料，制成直径D = 208mm 的圆片；第二步以该圆板料为毛坯进行拉深，拉成中径为117,零件外壳髙度为（67.92 +

1) = 68.9的圆筒；第三步为再次拉深，拉成中径为88、零件外壳髙度为103.8的圆筒；第 四步按零件高度要求为100进行修边。

(2) 进行必要的计算 1)计算压边力、拉深力 根据公式，确定压边力。

首次拉深压边力的计算公式

Fq=-^-[D2— (d\ +2r凹）2]9

第一次拉深时，式中ng=5, D = 208mm,        査资料得g=2. 7MPa。

把各已知数据代入上式，得压边力为：

Fq = j[2082-(117+2X5)2]X2. 7 = 32604 (N)

第二次拉深时，压边力的计算公式

■pQ2=j[di2— W2+2r凹）2]g

式中 r凹=3, A=117mm, *=88mm,査资料得 g=2. 7MPa。

把各已知数据代人上式，得压边力为：

Fq2 = 101. 4N

6 y. H7 }3 U% R; q/ o+ f

第〗a -沖模设计方法r步骤

拉深力的计算公式为：

已知第一次拉深时，m丨=0.55,査资料可得Ki=l, 20钢的强度极限cTb = 510MPa。代 入上式，即：

F=1X3. 14X117X2X510 = 374727. 6 (N)

第二次拉深时，m2=0.765,査资料可得K2=0.85, 20钢的强度极限外= 5101^^3。代 入上式，即：

F=0. 85X3. 14X88X2X510 = 239569. 4 (N)

故第一次拉深时，压力机的公称压力为：F压>1.4(jF+Fq) = 1. 4X(374727. 6+32604) = 570264. 24 (N)

第二次拉深时，压力机的公称压力为：F|e>1.4(F+Fq) = 1.4X(239569. 4 + 101.4) = 239670. 8 ON)

故第一次拉深时，压力机的公称压力要大于570kN;第二次拉深时，压力机的公称压 力要大于240kN。

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