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K— 修正系数。它与冲裁间隙、冲件形状、冲裁速度、板料厚度、润滑情况等

多种因素有关。其影响范围的最小值和最大值在（1.0～1.3）P的范围内，一般k取为1.25～1.3。

在实际应用中，抗冲剪强度?的值一般取材料抗拉强度?b的0.7~0.85。为便于估算，通常取抗冲剪强度等于该材料抗拉强度?b的80%。即

因此，该冲件的落料力的计算公式为 (2) 卸料力

一般情况下，冲裁件从板料切下以后受弹性变形及收缩影响。会使落料件梗塞在凹模内，而冲裁后剩下的板料则箍紧在凸模上。从凸模上将冲件或废料卸下来所需的力称卸料力。影响这个力的因素较多，主要有材料力学性能、模具间隙、材料厚度、零件形状尺寸以及润滑情况等。所以要精确地计算这些力是困难的，一般用下列经验公式计算： 卸料力 式中 F—— 冲裁力(N) K1——顶件力及卸料力系数，其值可查表。 这里取K1为0.04。 因此 (3) 拉深力 带凸缘圆筒形零件的拉深力近似计算公式为 式中 dp—圆筒形零件的凸模直径（mm） KF—系数，这里取1.0。 ?b—材料的抗拉强度（MPa） 因此 (4) 压边力 压边力的大小对拉深件的质量是有一定影响的，如果过大，就要增加拉深力，因而会使制件拉裂，而压边圈的压力过小就会使工件的边壁或凸缘起皱，所以压边圈的压力必须适当。合适的压边力范围一般应以冲件既不起皱、又使得冲件的侧壁和口部不致产生显着的变薄为原则。压边力的大小和很多因素有关，所以在实际生产中，可以根据近似的经验公式进行计算。 式中 D—毛坯直径（mm） d—冲件的外径（mm） q—单位压边力（MPa） 这里q的值取2.5。

所以

3.3.2 反拉深过程

(1) 反拉深力

通常反拉深力要比正常拉深力大20%。

即 F反?1.2F拉 所以有 (2) 顶料力

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逆着冲裁方向顶出卡在凹模里的料所需要的力叫顶料力，顶料力的经验计算公式为： 式中 F—冲裁力（N）

KD—顶料力系数，这里查表取0.04。 所以有

3.3.3 拉深功的计算

拉深所需的功可按下式计算

式中 Pmax—最大拉深力（N）

h —拉深深度（mm） W—拉深功（N·m） C—修正系数，一般取为C=0.6~0.8。 所以 0.8?184608?46W??6794N·m 10003.3.4 初选压力机 压力机吨位的大小的选择，首先要以冲压工艺所需的变形力为前提。要求设备的名义压力要大于所需的变形力，而且还要有一定的力量储备，以防万一。从提高设备的工作刚度、冲压零件的精度及延长设备的寿命的观点出发，要求设备容量有较大的剩余。最新的观点认为，我们只需要使用设备的60%-70%的容量，甚至50%，即取工艺变形力的2倍。 上述设备吨位的选择原则，对于冲裁、弯曲等工序已不存在什么问题。但对于本设计所使用的拉深，可能还不保险。因为拉深与冲裁不同，最大变形力不是发生在冲床名义压力的位置，而是发生在拉深成型的中前期，这时虽然最大变形力小于压力机的名义压力，但最大变形力发生的位置远离名义压力的位置而不保险。于是就需要用到压力机的许用力行程曲线。 对于本次设计的复合模，根据工艺力的大小和出现的位置，查表初选吨位为1250KN。

4 模具的结构设计 4.1 模具结构形式的选择 采用落料、拉深复合模，首先要考虑落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚是否过薄。本次设计中凸凹模的壁厚为 能够保证足够的强度，故采用复合模。 模具的落料部分可以采用正装式，正拉深部分采用倒装式，反拉深部分采用正装式。模座下的缓冲器兼作压边与顶件，另外还设有弹性卸料装置的弹性顶件装置。这种结构的优点是操作方便，出件畅通无阻，生产效率高，缺点是弹性卸料板使模具的结构变复杂,要简化可以采用刚性卸料板，其缺点是拉深件留在刚性卸料板中不易取出，带来操作上的不便，结合本次设计综合考虑，采用弹性卸料板。

从导向的精度和运动的平稳以及具体规格方面考虑，可以采用中间导柱模架（GB/T2851.5—1990）。

4.2 模具工作部分尺寸计算 4.2.1 落料

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虫裁模刃口是尖锐锋利的，多为直角，故冲裁模刃口尺寸是指光而得到的平滑面，所以落料件的外径尺寸应等于凹模内径尺寸，冲孔件的内径尺寸应等于冲头的外径尺寸。模具两刃口尺寸中总有一个基准尺寸，设计和制造模具时，可分别根据工件的精度要求，决定第一件为基准件，把间隙取在另一件上。故落料件以凹模为基准，冲孔以凸模为基准。

模具工作部分加工时要注意经济上的合理性，精度太高，则制造困难、成本高；精度太低，则又可能加工不出合格的产品。因此，模具的精度应随工件的精度要求而定，这样才会有好的经济性。

冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模刃口部分的尺寸。冲裁间隙的合理也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以正确确定刃口部分的尺寸是相当重要的。在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需考虑以下原则：

a落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲裁件的尺寸取决于凸模尺寸。

b考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口公称尺寸应取工件尺寸范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口公称尺寸应取工件尺寸范围内较大的数值。这样，在凸模磨损到一定程度的情况下，能冲出合格的零件。 c在确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又要保证合理的间隙数值。一般模具制造精度比工件精度高2～4级。 对于落料 式中 Dp—落料凸模直径（mm） Dd—落料凹模直径（mm） D —工件外径的公称尺寸（mm） ?— 冲裁工件要求的公差 X —系数，为避免多数冲裁件尺寸都偏向于极限尺寸，此处可取X=0.5。

?d、?p—凹、凸模制造偏差，这里可以按IT7来选取，其值都为0.046。 Cmin—实用间隙最小值，可以通过查表选取 所落下的料（即为拉深的坯料）按未注公差的自由尺寸IT14级选取极限偏差，故落料件的尺寸取为?1940?1.15，还必须满足下列公式 有 0.046?0.046?0.092?0.240?0.132 所以满足条件。 落料凹模的外形尺寸的确定 凹模厚度 凹模壁厚

式中 b—冲裁件最大外形尺寸

K—系数，考虑坯料厚度t的影响，其值可查表取，K=0.2。 所以有

调整到符合标准，凹模外径设计尺寸为?360mm。

4.2.2 正拉深

拉深模直径尺寸的确定的原则，与冲裁模刃口尺寸的确定基本相同，只是具体内容不同，这里不在复述。

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正拉深时，因零件是标注外形尺寸，故拉深件的外径尺寸为?1020?1。 由式

以上各式中，冲头制造偏差?p及?d按公差IT8选取，其值都为0.072，间隙C可查表取值。 有 C?1.10(t)?1.65mm

4.2.3 反拉深

反拉深件按未注公差的极限偏差考虑，且因零件是标注内形尺寸，故拉深件的内径尺寸取为

?0.87?810。 由式 Dp?(d?0.4?)0??p 式中 制造偏差?p和?d按IT8选取0.072，C的值取1.65。 有 5 选用模架、确定闭合高度 5.1 模架的选用 由凹模外形尺寸?360，选择中间导柱模架（GB/T2851.5—1990）在按其标准选择具体结构尺寸如下

上模板 500?400?60 HT250 下模板 500?400?75 ZG450 导 柱 50?320 55?320 20钢 导 套 50?160?70 55?160?70 20钢 凸缘模柄 ?70?100 Q235 模具闭合高度 MAX 350mm MIN 305mm 该副模具没有漏料问题，故不必考虑漏料孔尺寸。 5.2 模具的闭合高度 所谓的模具的闭合高度H是指模具在最低工作位置时，上下模座之间的距离，它应与压力机的装模高度相适应。 模具的实际闭合高度，一般为：

该副模具使用上垫板厚度为8mm，凹模固定板厚度为8mm。如果冲头（凸凹模）的长度设计为140mm，凹模（落料凹模）设计为130mm，则闭合高度为：

查开式压力机设备参数表知，1600KN压力机最大闭合高度为450mm（封闭调节高度为130mm）。因为模具的闭合高度绝对不能大于所选的压力机，所以初选的1250KN吨位的压力机装模高度过小，这里我们采用1600KN的开式压力机。

故实际设计模具的闭合高度为 压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求。其关系式为 式中