多孔冲孔工艺及设计优化

工件图如图11-54所示，材料为08钢，确定冲压工艺及模具设计。

1.工艺分析及计算

由零件图可见，该工件的加工方法可采用先落料、拉深，然后冲孔的工艺。

（1）冲裁力 为降低冲裁力，将多凸模做成阶梯状布置，小孔4×ϕ5mm作短些，大孔3×ϕ18mm和25mm×R5mm作长一些。其小孔层和大孔层的高度差为2mm。

小孔层

P₁=L_tσb=62.8mm×2mm×380MPa=47.7kN

大孔层

L=[3π×18+2×（π×5+25）]mm=251mm

P₂=251mm×2mm×380MPa=191kN

P=P₁+P₂=238.7kN，由于P₂>P₁，所以选择冲床的冲裁力为P₂，即191kN。

（2）卸料力P_卸=K_卸P，查表K_卸=0.05，

所以P_卸=0.05×238.7kN=11.9kN

（3）推件力

P_推=nK_推P=3×0.05×238.7kN=35.8kN选择冲床的总压力为

P_总=P₂+P_卸+P_推=238.7kN

2.凸凹模刃口尺寸的确定

查表11-3得间隙值Z_min=0.22，Z_max=0.26；查表11-5得凸凹模的制造公差为δ_p=0.02，δ_d=0.04；校核Z_max-Z_min=0.04≥δ_p+δ_d，可采用凸凹模分开加工的方法。对于零件图中未注公差，由手册可查出极限偏差为：；磨损系数可由表11-6得：孔的x=0.75，孔的x=0.5，槽的x=0.75。凸凹模刃口尺寸

图11-48 有压料多次拉深凸、凹模结构

r_d=（4～8）t （11-49）

以上计算所得凹模圆角半径应符合r_d≥2t的拉深工艺性要求。对于带凸缘

的筒形件，最后一次拉深的凹模圆角半径还应与零件凸缘圆角半径相等。

凸模圆角半径一般要小于凹模圆角半径，即r_p<r_d，单次拉深或多次拉深的第一次拉深可取

r_p1=（0.7～1.0）r_d1 （11-50）

式中 r_p1、r_d1——为第一次拉深的凸、凹模圆角半径。

以后各次拉深的凸模圆角半径可按下式确定：(https://www.xing528.com)

图11-48 有压料多次拉深凸、凹模结构

r_d=（4～8）t （11-49）

以上计算所得凹模圆角半径应符合r_d≥2t的拉深工艺性要求。对于带凸缘

的筒形件，最后一次拉深的凹模圆

图11-54 工件图

图11-54 工件图

的凸模刃口直径为d_pϕ5=

的凸模刃口直径为d_pϕ5=

凸模刃口直径为d_pϕ18=

r_p（i-1）——第i-1次拉深时凸模圆角半径。

最后一次拉深时，凹模圆角半径r_p

凸模刃口直径为d_pR5=（5

凸模刃口直径为d_pR5=（5

的凹模刃口直径d_dϕ5=

的凹模刃口直径d_dϕ5=

的凹模刃口直径d_dϕ18=

的凹模刃口直径d_dϕ18=

的凹模刃口直径d_dR5=

的凹模刃口直径d_dR5=

图11-55 凹模零件图

这样凹模零件图，如图11-55所示，模具的总体设计图如图11-56所示。

图11-55 凹模零件图

这样凹模零件图，如图11-55所示，模具的总体设计图如图11-56所示。