落料拉深冲孔复合模

定位环落料拉深冲孔复合模设计徐继生（平滤公司零件制造厂材料成型及控制工程）摘要：对传统的工艺进行了改进，采用了多工序复合膜一次成型、零件要求较高的翻边高度。介绍了复合模的结构特点及工作过程，分析了零件加工的工艺过程。经生产验证，该模具结构合理、安装调整方便、工件质量稳定、生产效率高、经济效益显著。关键词：复合模；拉深；Abstract:Multi-stepcompounddieforcylindricalpartdrawingwasadoptedtoimprovetraditionalprocess.Diestructurecharacteristicsandworkingprocedurewereintroducedandedgingprocesswasanalyzed.Byproductionpractice,reasonablestructure,installationandadjustmentconvenience,stableproductquality,highmanufacturingefficiencyandoutstandingeconomicbenefitwereverifred.Keywords:compounddie;edging0、引言图1为工件图，该工件原来的高度为16mm，现在要求拉深后翻边高度为25mm。传统的工艺采用落料、拉深、冲孔三道工序才能加工成产品，这样做生产效率和经济性都受到了很大的影响。为此，设计了一副落料拉深冲孔复合模，成功解决了生产效率低、成本高的问题。材料：10#板厚：0.5mm1、工艺分析零件的材料为10#钢，料厚0.5mm，拉深性能较好。但一次完成落料、拉深、冲孔3道工序必须要考虑零件是否能一次拉深成型。毛坯的面积计算：S=∏*622+∏*123.5*25=21764.75㎜2，即毛坯直径为D=167mm。拉深系数m=124/167=0.74，毛坯相对厚度t/D=（0.5/167）*100=0.3。拉深相对高度h/d=25/124=0.2。由文献[1]可知，无凸缘圆筒形件第1次拉深时的最小拉深系数为0.58＜0.74；拉深相对高度为0.5＞0.2。因此零件能够一次拉深成形，即一次实现落料、拉深、冲孔3道工序。2、冲压力计算[2]定位环冲压力包括落料力。拉深力、冲孔力、卸料力及顶件力。按材料10号钢、板材厚度t=0.5mm，材料的抗剪强度τ=300MPa及强度极限σb=400MPa进行计算。2.1落料力P1P1=1.3*L*t*τ=1.3*ΠD*t*τ=1.3*3.14*167*0.5*300=102254N式中：L—落料件的周长D—落料件的直径t—板材厚度，mmτ—材料的抗剪强度，MPa2.2拉深力P2P2=K*ΠD*t*σb=1*3.14*167*0.5*400=104876N式中:D—拉深件坯料直径，mmt—板材厚度，mmσb—材料的强度极限，MPaK—修正系数，取K=12.3冲孔力P3P3=1.3*L1*t*τ=1.3*Πd0*t*τ=1.3*3.14*102*0.5*300=62454.6N式中：L—冲孔件的周长d0—冲孔直径t—板材厚度，mmτ—材料的抗剪强度，MPa2.4卸料力P4及顶件力P5卸料力及顶件力一般用下列经验公式计算：卸料力P4=K1*P1=0.05*102254=5112.7N顶件力P5=K2*P2=0.06*104876=6292.6N式中：K1、K2—卸料力及顶件力系数选择冲床的总压力为P0=P1+P2+P3+P4+P5=102254+104876+62454.6+5112.7+6292.6=280989.9N≈281KN根据所计算的总压力及装模空间，选用J23-63型630KN开式双柱压力机。3、模具结构特点及工作过程模具结构如图2所示，考虑到有落料、冲孔两工序，上下模采用导柱导套导向模架[3]。模具要一次完成3道工序，除凸模4和凹模14外，其他模块应具有多重功能，落料凸模又是拉深凹模，拉深凸模又是冲孔凹模，并且还要考虑进料、卸料和漏料方便。因此，将凸模4、凸凹模7以及卸料板8等安装在上模，凹模10、凸凹模14、下固定板11等安装在下模。[4]复合模结构如图2在开模状态下，送入条料，这时上模下行，条料在凸模4、凹模10的作用下完成落料。随着上模继续下行，在凸凹模7与凸凹模14的共同作用下完成拉深。滑块再下行，凸模4与凸凹模14进行冲孔，这样就完成了落料、拉深、冲孔3道工序。当上模上行时，如工件留在凸凹模14内，在卸料板15的作用下推出工件，如工件留在凸模4上时，由卸料板8带出工件。4、结论该复合模经生产实践证明，其结构合理，动作安全可靠，成型件质量稳定，生产效率高，安装调整方便，降低了成本，避免了模具的多次装卸具有很好的技术经济效益。其结构可为同类零件的生产起到一定的借鉴作用。参考文献：[1]贾玉申，陈松林，蔡维忠，等，冲压模具设计手册[M].北京：中国铁道出版社，1996[2]张社就，杨晓红．电动车制动盘盖的成形复合模具[J]．锻压技术，2008，33(4)：89—91．[3]模具实用技术丛书编委会.冲模设计应用实例[M].北京：机械工业出版社，2001[4]薛启翔.冲压模具设计结构图册[M].北京：机械工业出版社，2003