南京工程学院毕业设计说明书（论文）
>200-250 >250 6 7 7.5 8.5 9 10 11 12
无凸缘圆筒形拉深工件的毛坯尺寸计算公式为：
D=(d2 +4dH-1.72rd-0.56r2 )1/2
（3-1）
将d=103.8mm，H=h+Δh=25mm+1mm=26mm，r=（3+0.75）mm=3.75mm代入上式，即得毛坯的直径为：
D=127.8mm （3-2）
拉深次数与拉深力的计算 M高=
d103.8=≈0.81 D127.8d凸由于
d1=
t1051.2
=1 ×100=×100=0.94
D105127.8
查表4-8（冲模设计应用实例） 得m1=0.45 所以 m总>m1
故 凸缘工件能一次拉深出来。
3.2 排样
排样：冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样是提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及模具寿命的有效措施。在排样时应考虑如下原则。冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。同一零件可以采用不同的排样形式，排样方式不同，材料利用率不同。大批量生产时，在冲裁件的成本中，材料费用一般占60%以上，因此，材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。同时排样要考虑方便生产操作、冲模
- 13 -
南京工程学院毕业设计说明书（论文）
结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料状况等[16]。
要提高材料利用率，主要应从减少工艺废料着手。减少工艺废料的措施有：设计合理的排样方案，选择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料），或利用废料作小零件。对一定形状的冲件，结构废料是不可避免的，但充分利用结构废料是可能的。当两个不同冲件的材料和厚度相同时，较小尺寸的冲件可在较大尺寸冲件的废料中冲制出来。例如，电机转子硅钢片，就是利用定子硅刚片的废料冲出的[17]。如图3-2 （1） 提高材料利用率。
（2） 使工人操作方便、安全，减轻工人的劳动强度。条料在冲裁过程中翻
动要少，在材料利用率相同或相近时，应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。这样还可以板料裁切次数，节省裁备料时间。 （3） 使模具结构简单、模具寿命长。 （4） 保证冲件的质量。
（5） 对于弯曲件的落料，在排样时还要考虑板料的纤维方向。
该工件排样根据落料工序设计，考虑操作方便及模具结构单， 故采用单排排样设计。搭边值为a1=1.5，a=1.5，采用单挡料销挡料。则： 条料宽为 b=127.8mm+2a=130.8mm 条料的进距为 h=127.8mm+ a1 =129.3mm
- 12 -
南京工程学院毕业设计说明书（论文）
3-2 排样图
- 13 -
图南京工程学院毕业设计说明书（论文）
3.3 工序压力计算
（1）落料力计算 按式（3-3）
F落=1.3L tτ （3-3）
式中F落 —— 落料力（Ｎ）
Ｌ —— 工件外轮廓周长，Ｌ＝πD＝404mm；
t —— 材料厚度，t=1.2mm；
τ —— 材料的抗剪强度（MPa），由书末附录A1查得τ=400MPa。 落料力则为：
F落=1.3×404mm×1.2mm×400MPa≈252 kN （3-4） （2）卸料力 按公式
F卸=K卸 × F落
（3-5）
式中 K卸 —— 卸料力因数，其值K卸=0.03 卸料力则为：
F卸=0.03×252N≈7.56 kN （3-6） （3）冲孔力计算 按式（3-7）
F冲=1.3Ltτ
（3-7）
式中 L —— 工件内轮廓周长（mm）。L=125.7mm 冲孔力则为：
F冲=1.3×125.7mm×1.2mm×400MPa≈78.5 kN
（3-8）
（4） 拉深力计算 由于零件为浅拉深，故可按有压边圈的圆筒形近似计算。按公式：
F拉=Kπdtσb
- 14 -
南京工程学院毕业设计说明书（论文）
（3-9）
式中 F拉 —— 拉深力（N）；
d —— 拉深件的直径，d=63mm； t —— 材料厚度；
σ
b
—— 材料的强度极限（MPa），σb=400MPa；
K —— 修正因数。由表查得修正因数 K=0.93；
拉深系数：
m=d/D=105mm/127.8mm=0.82
（3-10）
拉深力则为：
F拉=0.93×3.14×105×1.2×400≈147.2kN
（3-11）
3.4 冲压设备的选择
冲压设备选用是冲压工艺设计过程中的一项重要内容。模具的设计要与冲压设备的类型和主要规格相匹配，否则不能工作。正确选择冲压设备，关系到设备的安全使用、冲压工艺的顺利实施及冲压件质量、生产效率、模具寿命等一系列问题。冲压设备属锻压机械[18]。常见冷冲压设备有机械压力机（以Jxx表示其型号）和液压机（以Yxx表示其型号）。主要根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和精度要求来选择。
对于中小型冲裁件、弯曲件或拉伸件等，主要选用开式机机械压力机。开式压力机虽然刚度不高，在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布，降低模具寿命和冲压件表面质量，但是由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特或工作点，所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备。另外，在中小型冲压件生产中，若采用导板模或工作时要求导柱导套不脱离的模具，应选用行程较小的偏心轴压力机。对于大中型冲压件，多选用闭式机械压力机，包括一般用途的通用压力机和专用的精密压力机、双动或三动拉伸压力机等。其中薄板冲裁或精密冲裁时，选用精度
- 15 -