落料拉深冲孔切边模具的设计(2)

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2 成形制品的工艺性分析

成型制品：

2.1冲裁件的结构工艺性

此制品的材料为铝L3。纯铝具有许多优良的物理性能，其中它的密度很小接近2700kg/m3。易加工，铝的塑性好，可轧成薄板和箔，挤压成各种民用的型材，耐腐蚀，铝有良好的耐大气腐蚀和水腐蚀的能力。能抵抗多数酸和有机物的腐蚀，而且它的导电导热性能好，发散性强，有吸音性。

此零件的冲裁工艺主要有落料和冲孔两步，由表18.2-5(1)可知自由凸模冲孔的最小尺寸铝为d≥0.8t。此零件h=20mm,d=50mm，则满足条件，可以一次拉成。此零件成行过程共分为四步，即落料、拉深、冲孔、切边，四个工序需要依次进行，可采用的方案可设计成连续模、单工序模、和复合模。

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2.2模具结构选择 方案对比 1.单工序模：

单工序模冲裁模是指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。

这种模具的制造成本较低，但是制品的误差较大生产效率较低。若采用此种模具则至少需要3套模具，分别为落料模，拉深模。和冲孔模。 2.复合模：

复合模是一种多工序的冲模，是在压力机的一次工作行程中在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。复合模的设计难点是如何在同一工作位置上合理布置几队凸凹模，在结构上的主要特征是有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。它的制造成本较高。但是制品的误差较小，生产效率较高能在一套模具上同时进行多道工序，如此零件采用复合模则可大大缩短制件的成形周期，而且制品的质量可以保证。 3.连续模：

连续模是一种工位多，效率高的冲模，整个冲件的成形是在连续过程中逐步完成的，连续成形是工序集中的工艺方法，可使切边，切口，切槽，冲孔，落料等多种工序在一副模具上完成，它不但可以完成冲裁工序还可以完成成形工序。甚至装配工序。许多需要多工序冲压的复杂冲压件可以在一副模具上完成成形。为高速自动冲压提供了有利条件。

就此零件来看需设计成多工位级进模才能完成拉深成形工艺，但是这种模具设计难度较大需要很好的定位 和导向装置，就目前水平来看很难实现，而且制品精度也难以保证。

综上所述，对于此零件用复合模来制造比较好。

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2.3确定工艺方案

此零件毛坯为平板类毛坯，应此就工艺上来说需完成三道工序即落料、拉深和冲孔。 工艺方案一

先用压力机落料----冲孔-----拉深

此方法在拉深过程中容易产生起皱和拉裂等问题，因为第二步的冲孔工序将陪料的中间去掉，则在拉深过程中材料的抵抗失稳的能力就大大降低了。 工艺方案二

冲孔-----落料-----拉深

此方法进行到落料工序是与前一种形成相同的问题，制品容易产生缺陷。 工艺方案三

落料-----拉深-----冲孔

此方法能大大提高材料的抗失稳能力，从而提高产品质量，达到产品精度要求。

综上所述应采用第三中工艺方案。

因为此零件的工序涉及到拉深与冲裁两道重要的工序，而拉深件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础按体积不变原则和相似原则确定，对于形状复杂的拉深件，利用相似原则仅能初步确定坯料形状，必须通过多次试压反复修改才能最终确定出坯料形状，因此拉深见的模具设计一般是先设计拉深模，坯料尺寸确定后再设计冲裁模。

3 加工工艺的设计

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3.1拉深工艺的设计 制件图：

3.1.1外形毛坯尺寸的确定

根据表4.3.3可查得外形毛坯尺寸

2 D =d1?4d2h1?6.28rd1?8r

=322?4?48?13.2?6.28?4?32?8?42 =1024?2534.4?803.84?128 =4490.24 =67mm

查表19.4-10可知铝的第一次拉深系数M1为0.52-0.55。以后各次拉深系数MN为0.70-0.75。最大相对高度h/d=17.2/45=0.38，由表19.4-11可得此零件由一次拉深而得。 3.1.2拉深模工作部分参数

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1.圆角半径

1）拉深凹模的圆角半径可按经验公式确定 Rd=0.8(D?d)T

式中Rd---凹模圆角半径（mm）

D---毛坯直径(mm) d---凹模内径(mm) t---材料厚度(mm) 则 Rd=0.8(67?46)?2=5.04mm 2)拉深凹模的圆角半径，选用规则

1.除最末一次拉深工序外，其他所有各次拉深工序中，凹模圆角半径相等或取略小的数值。

2.在最后一次拉深工序中，凸模圆角半径与工件的圆角半径相等，但对于厚度小于6mm的材料，其数值不得小于（2—3）t。对于厚度大于6mm的材料，其值不得小于（1.5—2）t。

3.如果制件要求的圆角半径很小，则在最后一次拉深工序以后，须进行整形。

根据上述要求凸模圆角半径rp=5mm 2间隙

拉深模的凸模及凹模的单边间隙C=dd-dp/2

间隙值应合理选择，否则C过小会增加摩擦力，使拉深件容易破裂，且易擦伤表面和降低模具寿命，C过大，又易使拉深件起皱，且影响制件精度，在确定间隙时须考虑到毛坯在拉深中外缘变厚现象，材料厚度偏差几拉深件的精度要求，由以前的 分析可知该制件不用压边圈。

则C=（1—1.1）tmax

tmax----材料厚度的最大极限尺寸（mm） 则C=2mm

3.1.3.工作部分尺寸的确定

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