圆筒拉深模设计
《塑性成形工艺》课程设计
题目：圆筒拉深模设计
姓名：灬焚书灬
学号：211201182
系别：材料工程系
专业：材料成型及控制工程
年级：2012级
指导教师：
2015年7月6日
目录
1 课程设计任务书 (3)
2 冲压工艺分析 (3)
2.1 结构与尺寸 (3)
2.2 精度 (3)
2.3 材料 (4)
3 冲压工艺方案的确定 (4)
4 必要工艺计算 (4)
4.1 判断拉深次数 (4)
4.1.1 确定零件修边余量 (4)
4.1.2 确定坯料尺寸 (5)
4.1.3 判断是否采用压边圈 (5)
4.1.4 确定拉深次数 (5)
4.2 凸模和凹模尺寸计算 (6)
4.2.1 拉深模的间隙 (6)
4.2.2 拉深模的圆角半径 (6)
4.2.3 凸、凹模工作部分的尺寸和公差 (6)
4.3 拉深力的计算 (7)
4.3.1 拉深力的计算 (7)
4.3.2 压力机的公称压力的计算 (8)
4.3.3 压力中心的确定 (8)
5 主要零件的计算 (9)
5.1 凹模的尺寸 (9)
5.2 凸模的尺寸 (9)
5.3 凸模固定板的尺寸 (10)
5.4 垫板的尺寸 (10)
5.5 弹性元件的尺寸 (11)
5.6 辅助零件与结构的设计 (11)
5.6.1 螺钉的选择 (11)
5.6.2 销钉的选择 (11)
5.7 模架的选择 (11)
5.7.1 上、下模座的选择 (11)
5.7.2 导柱、导套的选择 (11)
5.8 模柄的选择 (12)
6 闭合高度的确定 (12)
7 压力机设备的选用 (12)
参考文献 (14)
1 课程设计任务书
设计题目：筒形件拉深模具设计
工件图：如图1
毛坯直径：56mm
材料：1060铝合金
厚度：1mm
技术要求：零件公差按IT14级选取
图1 零件尺寸图
2 冲压工艺分析
2.1 结构与尺寸
该零件为无凸缘圆筒类拉深件，形状对称。工件要求内形尺寸，对厚度变化没有要求。1060铝合金材料被自由凸模反拉深，工件内圆角半径R为3mm最后按h =18mm进行修边。故此工件的形状满足拉深的工艺要求。
2.2 精度
拉深件的尺寸精度一般低于IT13。根据公差为IT14级，查《机械设计课程设计手册》[1]表
9-1可知，其内形尺寸为0.520
30+φ，满足拉深工序对工件公差等级的要求。 2.3 材料
1060铝板带，含铝量达到99.6%以上又被称为纯铝板，在铝板带家族中属于一款常用的系列。此系列铝板的上风：最为常用的系列，出产过程比较单一，技术相对于比较成熟，价格相对于其它高档合金铝板有巨大上风。有良好的延伸率以及抗拉强度，完全能够知足常规的加工要求（冲压，拉伸）成型性高。为产业纯铝，具有高的可塑性、耐蚀性、导电性和导热性，但强度低,热处理不能强化可切削性不好；可气焊、氢原子焊和接触焊,不易钎焊；易承受各种压力加工和引伸、弯曲。
1060铝合金合用范围：1060广泛应用于对强度要求不高的产品。产品常用于招牌、广告牌、建筑物外观装饰、公车车身、高楼与工厂墙身装饰、厨房洗涤槽、灯座、风扇叶、电子用件，化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光用具等。
3 冲压工艺方案的确定
由上面分析可知，为了保证工件的性能，该工件能一次拉深到位。而完成该工件需经过拉深和切边工序。综合实际情况，工艺方案：单工序模生产；进行一次拉深最后切边。结构特点：模具结构简单，但需要两道工序、一套模具就能完成零件的加工，生产效率低。
4 必要工艺计算
4.1 判断拉深次数
4.1.1 确定零件修边余量
零件的材料厚度为1mm ，所以所有的计算以中线为准。 零件的相对高度
56.01
305
.018≈+-=
d h ， 由《冷冲模设计》[2]表6-2得修边余量mm h 2.1=?，故修正后拉深件的总高应为 h h H ?+= 公式 (1)
式中：H —修正后拉深件总高度； H —拉深件中心线高度； Δh —修边余量。
mm h h H 7.182.15.17=+=?+=。 4.1.2 确定坯料尺寸D
由于板厚等于1mm ，故可直接用工件图所示尺寸计算，用中线尺寸计算。由《冷冲模设计》
[2]
表6-5查得常用旋转体拉深件毛坯直径计算公式：
2256.072.14R dR dH d D --+= 公式（2）
式中：D —毛坯直径； d —零件中心线直径； H —零件中心线高度； R —零件中心线圆角半径。 2256.072.14R dR dH d D --+=
=225.356.05.33172.17.1831431?-??-??+ mm 56≈ 4.1.3 判断是否采用压边圈
零件的相对厚度
%78.1%10056
1%100=?=?D t ， 由《冷冲模设计》[2]表6-12知：该拉深工艺可用可不用压边圈，故不用压边圈。 4.1.4 确定拉深次数
先判断能否一次拉出零件的总拉深系数
554.05631
≈==
D d m 总；
由《冷冲模设计》[2]表6-8查得；
取 55.01=m ，75.0=n m ；由此可知： 55.0554.01=>=m m 总；
故判断能一次拉深成形。由《冷冲模设计》[2]公式6-15得 故可根据公式
n
n m D m d n lg )
lg(lg 11-+
=
求得95.0≈n 取较大整数：1=n 。
4.2 凸模和凹模尺寸计算
4.2.1 拉深模的间隙
拉伸模的间隙之凹凸模横向尺寸的差值, 双边间隙用Z 表示。
间隙过小，工件质量好，但拉伸力大，工件容易拉裂，模具磨损严重，寿命低。间隙过大，拉伸力小，模具寿命虽然提高了，但工件容易起皱、变厚，侧壁不直，口部边线不齐，工件质量差。因此确定间隙的原则是：既要考虑版聊公差的影响，又要考虑毛坯口部增厚的现象，故毛坯值一般比毛坯厚度要略大一些。
由《冷冲模设计》[2]表6-15查得拉伸模的单边间隙为：
t Z 1= 公式（3）
式中t 为毛坯厚度，t=1mm ，故 mm t Z 11== 4.2.2 拉深模的圆角半径
一般来说R 凹尽可能大些，大的R 凹可以降低极限拉深系数，而且还可以提高拉深件的质量。但R 凹太大会消弱压边圈的作用，可能引起起皱现象，因此R 凹的大要适当。筒形件首次拉深时的凹模圆角半径R 凹可由下式确定：
t C C 211凹R = 公式（4）
式中：C 1—考虑材料力学性能的系数；对于软钢、硬铝，C 1=1，对于纯铜、黄铜、铝，C 1=0.8； C 2—考虑板料厚度与拉深系数的系数，由《冷冲模设计》[2]表6-14查得C 2=6。
t C C 211凹R =
mm
8.4168.0=??=
mm
84.38.0)0.1~7.0(R 111=?==凹凸凸R R
在实际工作中，拉深凸、凹模的圆角半径先选取比计算略小一点的数值，这样便于在试模调整时再逐渐加大，直到拉出合格零件时为止。 4.2.3 凸、凹模工作部分的尺寸和公差
由于工件要求内形尺寸，则以凸模为设计基准。凸模尺寸的计算式公式为：
δ凸
)0.4d (d -?+=凸 公式（5）
式中：d —拉深件的基本尺寸；
Δ—为拉深件的尺寸公差。 凹模尺寸的计算公式为：
凹δ0
凹Z)20.4Δ(d d +++= 公式（6）
式中：d —拉深件的基本尺寸；
Δ—拉深件的尺寸公差； Z —拉深模的间隙。
将模具公差按IT14级选取，则Δ=0.52，查《冷冲模设计》[2]表6-16可查得δ凸=0.03mm 、δ凹=0.05mm 。把d=30mm 、Δ=0.52mm 、δ凸=0.03mm 、δ凹=0.05mm 和Z=1mm 代入上面两个式子，得凸模尺寸为：
δ-凸) 0.4Δ(d d 凸
+=
0.03
0.52)×0.4(30-+=
0.0330.208-=mm
凹模的尺寸为：
凹
δ0
凹Z)0.4Δ(d d +++=
.
05
2)0.52×0.4(30+++=
0.05
32.208+=mm
4.3 拉深力的计算
4.3.1 拉深力的计算
拉深力计算公式为：
11k t d F b σπ= 公式（7） 式中：d —拉深件的直径；
材料的强度极限-b σ；
F —拉深力；
材料厚度-t ；
修正因数-K 。
由查《冷冲模设计》[2]表6-11查取K1=1；
由查《冷冲模设计》[2]表2-3查得a MP =100b σ；
N =????==9734
10013114.3111k t d F b σπ
4.3.2 压力机的公称压力的计算
单动压力机，其公称压力应大于工艺总压力压F ，Q F 为压边力，因为无压边圈，所以N =0Q F ，从凹模内向上顶出工件所需的力称为顶件力顶F ，顶K 为顶件力系数，由查《冷冲模设计》[2]表3-8查得；顶K =0.05；
N =?==7.486973405.0F K F 顶顶 公式（8）
工艺总压力为：
N =++=++=7.102207.48609734顶总F F F F Q 公式（9）
在实际生产中，可以按下式来确定压力机的公称压力： 浅拉深
()压总F F 8.0~7.0≤ 公式（10）
式中：F 总—拉深力和压边力总和，在用复合模冲压时，还包括其他变形力；
F 压—压力机的公称压力。 压力机的公称压力为：
N
==875.127758.07.10220压F
4.3.3 压力中心的确定
图2
由于是圆形工件，如图2所示，所以工件的压力中心应为圆心即O （28，28）。
5 主要零件的计算
5.1 凹模的尺寸
一般实际生产中，由于冲裁件的形状和尺寸千变万化，因而大量使用外形为矩形或圆形的凹模板，在其上面开设所需要的凹模洞口，用螺钉和销钉直接固定在支撑和固定零件上，国家标准JB/T7643.1~7643.6—94对这种凹模板已经进行了规范。由查《冷冲模设计》[2]表4-2和4-3查得：K=0.35，b=56mm 。
凹模厚度：mm mm Kb H 6.195635.0=?== 公式（11）
查《冲压模具标准件的选用与设计指南》[4]表6-13，取厚度H=28mm 。
凹模壁厚：mm mm H C 5.346.1976.1)2~5.1(=?== 公式（12） mm c b B 1255.342562=?+=+=
由《冲压模具标准选用与设计指南》[3]表4-13查得；
矩形凹模板材料选用Cr12MoV ，零件的尺寸L=160mm 、B=125mm 、H=28mm 。
5.2 凸模的尺寸
很显然，凸模的结构形式决定于冲压件的形状。通过对一些常用的凸模结构进行标准化，在模具设计过程中选用某些标准结构的凸模，从而不仅可以提高模具设计效率，而且更重要的是由于易于实现批量、规模生产，从而能够保证凸模的质量、大幅度降低生产成本、节约能源。冲模的标准化是指在模具设计与制造中应遵循和应用的技术规范与基准，冲头的标准化则是根据这些技术规范与基准来规定其数据与形式。
凸模长度的计算；
h +++=定H s H L ty 公式（13）
式中：ty
H —凸模固定板的厚度；
s —安全距离取值范围为15~20mm ， 定H —定位板的厚度
h —凸模进入凹模的厚度。
其中：mm H ty 24=；mm s 15=；mm H 5=定；mm
h 26=； mm L 702651524=+++=
由查《冲压模具标准选用与设计指南》[3]表4-2查得；
A 型圆凸模材料选用选用Cr12MoV ，零件的尺寸L=70mm 、d=30.2mm 、h=6mm 。
5.3 凸模固定板的尺寸
固定板（凸、凹模固定板）主要用于固定中、小型的凸模，小型的凸、凹模零件一般通过固定板间接地固定在模板上，以减少模具钢的用量。为了保证安装、固定牢靠，固定板必须有足够的厚度，厚度可以由下面经验公式得出：
凸模固定板：
()D H 5.1~1= 公式（14）
式中：H — 固定板厚度
D — 凸模与固定板相配合部分的直径取标准：H=24mm ，
根据凹模的尺寸选固定板周界：L×B=160×125。固定板上的凸模安装孔与凸模采用过渡配。由查《冲压模具标准选用与设计指南》[3]表7-2查得；
固定板材料选用45号钢，零件的尺寸L=160mm 、B=125mm 、H=24mm 。
5.4 垫板的尺寸
垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被挤压损伤。由《冲压模具标准选用与设计指南》[3]表7-4查得；
垫板材料选用45号钢，淬火硬度为HRC43～48，其尺寸规格为：160mm ×125mm ×8mm
上下面须磨平，保证平行，与凸模固定板长宽相同。
5.5 弹性元件的尺寸
由查《冲模设计手册》[4]表2-55查得；选用橡皮作为弹性元件，橡皮一般为聚氨胶，因为它允许承受的载荷较弹簧大，并且安装调理方便。因为聚氨脂橡胶的总压缩量一般≤45%,所以取45%，刚聚氨胶的高度根据h=0.45×H 计算。h 为顶件板运行的高度，h=18mm 。所以橡胶的高度H=18/0.45=40mm ，直径选用D=45mm 。
5.6 辅助零件与结构的设计
5.6.1 螺钉的选择
由查《冲压模具标准选用与设计指南》[3]表5-2查得；
上模螺钉：螺钉起联接紧固作用，上模4个，45号钢，尺寸为5010?M ； 下模螺钉：螺钉起联接紧固作用，下模4个，45号钢，尺寸为4510?M ； 由查《机械设计课程设计手册》[1]表3-16查得；
定位板开槽沉头螺钉：螺钉起联接紧固作用，4个，45号钢，尺寸为144?φ。 5.6.2 销钉的选择
由查《冲压模具标准选用与设计指南》[3]表5-11查得；
销钉起定位作用，同时也承受一定的偏移力上下模各2个，45钢，尺寸为556?φ。
5.7 模架的选择
5.7.1 上、下模座的选择
由查《冲压模具标准选用与设计指南》[3]表2-7与表2-8查得； 标准模座根据模架类型及凹模同界尺寸选用中间导柱模座， 上模座：160mm ×125mm ×35mm ； 下模座：160mm ×125mm ×40mm ；
模座材料采用灰口铸铁，它具有较好的吸震性，采用牌号为HT200。 5.7.2 导柱、导套的选择
导柱与导套结构由标准中选取，尺寸由模架中参数决定。导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于10-15mm，而下模座底面与导柱底面的距离应为2-3mm。导柱与导套之间的配合为H7/h6,导套与上模座之间的配合为H7/r6，导柱与下模座之间的配合为R7/h5。导柱与导套材料采用20钢，热处理硬度为（渗碳）56-62HRC，采用B型导柱、导套。
由查《冲压模具标准选用与设计指南》[3]表3-4与3-5查得；
导柱尺寸：L=130mm，d=25mm；
导套尺寸：L=80mm，D=38mm。
5.8 模柄的选择
模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心，模柄的直径与长度与压力机滑块一致，模柄的尺寸规格选用，由查《冲压模具设计指导》[5]表3-41查得；
旋入式模柄尺寸为d=32mm；L1=56mm。
6 闭合高度的确定
拉深模闭合高度（H）是指模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离。
H=Hs+Hd+Ha+Hy+Hty+Hx+s+t 公式（15）错误！未找到引用源。式中：Hs—上模座厚度，取Hs=35mm；
Hd—垫板厚度，取Hd =8mm；
Ha—凹模厚度，取Ha=28mm；
Hy—定位板厚度，取Hy=5mm；
Hty—凸模固定板厚度，取Hty =24mm；
Hx—下模座厚度，取Hx =40mm；
s—安全距离，一般取15mm；
t—拉伸件厚度，取1mm。
按公式（12）计算模具闭合高度
H=35+8+28+5+24+40+15+1
取H=156mm。
7 压力机设备的选用
模具的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压力机装模高度是指滑块在下止点位置
时，滑块底平面与压力机工作台上的垫板上平面之间的高度。由于压力机的连杆长度可以调节，所以压力机的装模高度是可以调节的。当连杆调节至最短时为压力机的最大装模高度max H ；当连杆调节至最长时为压力机的最小装模高度min H 。
模具的闭合高度模具H
应介于压力机的最大装模高度max H 与最小装模高度min H 之间，否则就不能保证正常的安装与工作。其关系为：
mm
H H mm H 510max min -≤≤+模具
模具的闭合高度为156mm ，同时模具的公称压力为12775.875N ，小于压力机的公称压力100kN 。查《冷冲模设计》[2]表1-3查得；
确定选择J23-10A 开式双柱可倾式压力机。 压力机的参数如下：
公称压力 100kN 滑块行程 60mm 滑块行程次数 145次/分 最大闭合高度 180mm 连杆调节长度 35mm
模柄孔尺寸 5030?φmm 工作台尺寸 240×360 mm
参考文献
[1] 吴宗泽，罗圣国. 机械设计课程设计手册. 高等教育出版社，1992
[2] 丁松聚. 冷冲模设计. 机械工业出版社，2012
[3] 高军. 冲压模具标准件选用与设计指南. 化学工业出版社，2007
[4] 郑展.冲模设计手册.机械工业出版社，2013
[5] 王立人，张辉. 冲压模具设计指导. 北京理工大学出版社，2009
拉深模设计实例
5.1拉深模设计实例——保护筒拉深模的设计 5.1.1设计任务 图5-3- 1所示是一金属保护筒，材料为08钢，材料厚度2mm，大批量生产。要求设计该保护筒的冲压模具。 图5-3- 1 保护筒零件图 5.1.2零件工艺性分析 1.材料分析 08钢为优质碳素结构钢，属于深拉深级别钢，具有良好的拉深成形性能。 2. 结构分析 零件为一无凸缘筒形件，结构简单，底部圆角半径为R3，满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。 3. 精度分析 零件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求。 5.1.3工艺方案的确定 零件的生产包括落料、拉深（需计算确定拉深次数）、切边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，本例中采用落料与第一次拉深复合，经多次拉深成形后，由机械加工方法切边保证零件高度的生产工艺。
5.1.4 零件工艺计算 1.拉深工艺计算 零件的材料厚度为2mm ，所以所有计算以中径为准。 （1）确定零件修边余量 零件的相对高度 63.230 180=-=d h ，经查得修边余量mm h 6=?，所以，修正后拉深件的总高应为79+6=85mm 。 （2）确定坯料尺寸D 由无凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得 mm 105mm 456.043072.1853043056.072.14222 2≈?-??-??+=---=r dr dh d D （3）判断是否采用压边圈 零件的相对厚度 9.1100105 2100=?=?D t ，经查压边圈为可用可不用的范围，为了保证零件质量，减少拉深次数，决定采用压边圈。 （4）确定拉深次数 查得零件的各次极限拉深系数分别为[ m 1]=0.5，[ m 2]=0.75，[ m 3]=0.78，[ m 4]=0.8。所以，每次拉深后筒形件的直径分别为 m m 5.52m m 1055.0][11=?==D m d m m 38.39m m 5.5275.0][122=?==d m d m m 72.30m m 38.3978.0][233=?==d m d m m 30m m 58.24m m 72.308.0][344<=?==d m d 由上计算可知共需4次拉深。 （5）确定各工序件直径 调整各次拉深系数分别为 53.01=m ，78.02=m ，82.03=m ，则调整后每次拉深所得筒形件的直径为 m m 65.55m m 10553.011=?==D m d m m 41.43m m 65.5578.0122=?==d m d mm 60.35mm 41.4382.0233=?==d m d
圆筒拉深件冲压模设计
题目：圆筒拉深件：如下图，材料；spcen生产批量年产20万件。请设计其冲压之总装配图及模具主要零件的各零件图（任选一副模具，如：首次拉深模或后续拉深模）。 圆筒拉深件
目录 1 引言··································· 1.1冲压模具发展历史和国外冲压模具发展状况··············· 1.2 冲压模具行业发展现状及技术趋势··················· 1.3 我国模具水平与国际先进水平的差距·················· 2 工艺分析···························· 2.1材料···························· 2.2生产批量·························· 2.3 形状与尺寸························· 2.4 精度························· 3 工艺尺寸的计算···························· 3.1 确定切边余量···························· 3.2 计算毛胚直径···························· 3.3 拉升系数··························· 3.4 拉深工序的直径··························· 3.5 拉深工序的高度·························· 3.6 拉深模间隙·························· 4生产方案·························· 5排样方案和计算材料利用率·························· 6计算落料和每次拉深的刃口尺寸·························· 7凸凹模圆角半径的确定·························· 8冲压力的计算························· 4.1 落料力························· 4.2 卸料力························· 4.3 压边力························· 4.4 拉深力························· 9冲压设备的选择························· 10拉深的工件序图························ 5.1 首次拉深························ 5.2 第二次拉深························ 11 零件图························ 6.1 凹模和凸模························ 6.2 总装配图························
拉伸工艺与拉深模具设计
拉深（又称拉延）是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它是冲压基本工序之一，广泛应用于汽车、电子、日用品、仪表、航空和航天等各种工业部门的产品生产中，不仅可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件，如图4.1.1所示。 a)轴对称旋转体拉深件b)盒形件c)不对称拉深件 图4.1.1拉深件类型 拉深可分为不变薄拉深和变薄拉深。前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚与拉深前的坯料相比基本不变；后者拉深成形后的零件，其壁厚与拉深前的坯料相比有明显的变薄，这种变薄是产品要求的，零件呈现是底厚、壁薄的特点。在实际生产中，应用较多的是不变薄拉深。本章重点介绍不变薄拉深工艺与模具设计。 拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。图4.1.2为有压边圈的首次拉深模的结构图，平板坯料放入定位板6内，当上模下行时，首先由压边圈5和凹模7将平板坯料压住，随后凸模10将坯料逐渐拉入凹模孔内形成直壁圆筒。成形后，当上模回升时，弹簧4恢复，利用压边圈5将拉深件从凸模10上卸下，为了便于成形和卸料，在凸模10上开设有通气孔。压边圈在这副模具中，既起压边作用，又起卸载作用。
图4.1.2拉深模结构图 １－模柄２－上模座３－凸模固定板４－弹簧５－压边圈 ６－定位板７－凹模８－下模座９－卸料螺钉10－凸模 圆筒形件是最典型的拉深件。平板圆形坯料拉深成为圆筒形件的变形过程如图
图4.2.1拉深变形过程图4.2.2 拉深的网格试验
拉深过程中出现质量问题主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。凸缘区起皱是由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；传力区的拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。同时，拉深变形区板料有所增厚，而传力区板料有所变薄。这些现象表明，在拉深过程中，坯料内各区的应力、应变状态是不同的，因而出现的问题也不同。为了更好地解决上述问题，有必要研究拉深过程中坯料内各区的应力与应变状态。 图4.2.3是拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态。根据应力与应变状态不同，可将坯料划分为五个部分。
第四章-拉深工艺及拉深模具设计--习题题目练习(附答案)
第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案 一、填空题 1.拉深是是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变形的冲压工艺。 2.拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的圆角而不是锋利的刃口，其间隙 一般稍大于板料的厚度。 3.拉深系数m是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值，m越小，则变形程度越大。 4.拉深过程中，变形区是坯料的凸缘部分。坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切 向压缩和径向伸长的变形。 5.对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（１）变形区为凸缘部分；（２）坯料变形区在切 向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向的伸长，即一向受压、一向收拉的变形；（３）极限变形程度主要受传力区承载能力的限制。 6.拉深时，凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。 7.拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受较大的压应力的作用，导致材料失稳_而引起。 8.拉深件的毛坯尺寸确定依据是面积相等的原则。 9.拉深件的壁厚不均匀。下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。 10.在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是不均匀的。即使在凸缘变形区也是这样，愈靠近外缘，变 形程度愈大，板料增厚也愈大。 11.板料的相对厚度t/D越小，则抵抗失稳能力越愈弱，越容易起皱。 12.因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是经过多次拉深的拉深件， 起口部质量更差。因此在多数情况下采用加大加大工序件高度或凸缘直径的方法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。 13.拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度。 14.正方形盒形件的坯料形状是圆形；矩形盒形件的坯料形状为长圆形或椭圆形。 15.用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确，因此对于形状复杂的拉深件，通常是先做好拉深模， 以理论分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模，直到得到符合要求的冲件时，在将符合要求的坯料形状和尺寸作为制造落料模的依据。 16.影响极限拉深系数的因素有：材料的力学性能、板料的相对厚度、拉深条件等。 17.一般地说，材料组织均匀、屈强比小、塑性好、板平面方向性小、板厚方向系数大、硬化指数大的 板料，极限拉深系数较小。 18.拉深凸模圆角半径太小，会增大拉应力，降低危险断面的抗拉强度，因而会引起拉深件拉裂，降低 极限变形。 19.拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可减小，但过大的圆角半径会使板料悬空面积增大，容 易产生失稳起皱。
重磅拉深模设计案例
拉深模设计案例 拉深图所示带凸缘圆筒形零件，材料为08钢，厚度t =1mm ，大批量生产。试确定拉深工艺，设计拉深模。 1．零件的工艺性分析 该零件为带凸缘圆筒形件，要求内形尺寸，料厚t =1mm ，没有厚度不变的要求；零件的形状简单、对称，底部圆角半径r =2mm ＞t ，凸缘处的圆角半径R =2mm=2t ，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求；尺寸φ2 .00 1.20+mm 为IT12级，其余 尺寸为自由公差，满足拉深工艺对精度等级的要求；零件所用材料08钢的拉深性能较好，易于拉深成形。 综上所述，该零件的拉深工艺性较好，可用拉深工序加工。 2．确定工艺方案 为了确定零件的成形工艺方案，先应计算拉深次数及有关工序尺寸。 (1) 计算坯料直径D 根据零件尺寸查表5-5得切边余量?R =2.2mm ，故实际凸缘直径d t =(55.4+2×2.2)=59.8mm 。由表5-6查得带凸缘圆筒形件的坯料直径计算公式为 D =232 4222212156.428.64828.6d d R Rd h d r rd d -++++++ 依图5-23，d 1=16.1mm ，R =r =2.5mm ，d 2=21.1mm ，h =27mm ，d 3=26.1mm ，d 4=59.8mm ， 代入上式得 D =28953200+≈78(mm) (其中3200×π/4为该拉深件除去凸缘平面部分的表面积) (2) 判断可否一次拉深成形 根据 t /D =1/78 = 1.28 % d t /d = 59.8/21.1 = 2.83 H /d = 32/21.1 =1. 52 m t =d /D =21.1/78=0.27 查表5-12、表5-13，[m 1]=0.35，[H 1/d 1]=0.21，说明该零件不能一次拉深成形，需要多次拉深。 (3) 确定首次拉深工序件尺寸 初定d t /d 1=1.3，查表5-12得[m 1]=0.51，取m 1= 0.52，则 d 1= m 1 ×D = 0.52×78 = 40.5(mm) 取r 1=R 1= 5.5 mm 为了使以后各次拉深时凸缘不再变形，取首次拉入凹模的材料面积比最后一次拉入凹模的材料面积(即零件中除去凸缘平面以外的表面积3200×π/4)增加5%，故坯料直径修正为 D =2895%1053200+?≈79(mm) 按式(5-9)，可得首次拉深高度为 H 1 = )(14.0)(43.0)(25.0212 11 11221R r d R r d D d t -+++- = )5.55.5(43.0)8.5979(5 .4025 .022+?+-?=21.2(mm) 验算所取m 1是否合理：根据t /D =1.28 %，d t /d 1 = 59.8/40.5=1.48，查表5-13可知[H 1/d 1]=
阶梯圆筒落料拉深模具设计
第1章 冲压工艺设计 1.1 零件的工艺分析 此零件形状为阶梯圆筒形件，需要采用落料，拉深，切边三道工序，通过计算确定拉深次数。 零件材料为10钢，根据参考文献[1]表 1.4.1得：10钢的抗剪强度=210MPa 。 由此可见，其塑性较好，有较高的强度，适合于成形加工。τ=260～440MPa 、抗拉强度σb =300～440MPa ﹑伸长率δ10=29%、屈服强度=210MPa 。 由此可见，其塑性较好，有较高的强度，适合与成形加工。 此零件毛坯形状为圆形，故采用冲裁工艺中的落料工序。 首先计算出毛坯的尺寸，根据毛坯尺寸要求计算出凸凹模的尺寸，但要注意落料见的尺寸应增加修边余量，以保证零件的高度。后面还有拉深等其它工序，最重要的是毛坯外形尺寸精度要保证下一道工序的完成。 拉深见工艺性的好坏，直接影响到该零件能否用拉深方法生产出来，不仅能满足产品的使用要求，同时也能够用最简单，最经济和最快的方法生产出来。 拉深见外形尺寸的要求应根据零件的高度以及厚度等选择一次拉深还是多次拉深。 1.计算落料毛坯尺寸： t=0.5mm<1mm. 故可以按外形尺寸计算 2.128 34≈≈d d t 查《指导》表4-2. 取修边余量δ=2.5mm 则零件外径 D ’=34+2×2.5=39㎜ 由《指导》表4-4.将零件分为序号9和序号11两部分 由序号9得：2 22 32111828.6d d r rd d D -+++= 取 1d =21.7mm 2d =28mm 3d =39mm r=2mm ∴ D 1=222228395.187.215.128.67.21-+?+??+≈38.9mm
型材拉深工艺及拉深模设计2019
1
2 3
1.
2 3 1 2 3
5-1
5-1
5.1
5.1.1 5-2 D t d h
5-2
1 D-d
2
""
3 d D
m=d/D
5-1
m m m
5.1.2
1(A )
(
0)( )
5-3
2(B )
3(C )
1
4(D )
""
5(E ) 1 5.1.3 1 (1) t/Dt D 5-4a 5-4b 5-4c
5-4
(2) t/D m m=d/D m 5-5 ( 5-5b)
5-5
(3) 5-6
5-6
2 (1) ( 5-4) 5-7 ( 5-4c)
5-7
(2)
5.2
5.2.1 1. (1) (2) (0.20.3)t(0.10.18)tt (3) (4) (5) aR+0.5t( r+0.5t) 5-8a
(6) rtR2trg3t 5-8 r(0.10.3)tR(0.1 0.3)t
5-8
(7) 5-9a ( 5-9b)
5-9
2. IT13 IT11 "" 5.2.2 s/b r r s/b s/b0.57 m=0.48~0.5065Mn s/b0.63 m=0.68~0.70 0.66 r r r r
(工艺技术)第章拉深工艺与拉深模设计及培训教材
（工艺技术）第章拉深工艺与拉深模设计及培训教材
拉深（又称拉延）是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它是冲压基本工序之一，广泛应用于汽车、电子、日用品、仪表、航空和航天等各种工业部门的产品生产中，不仅可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件，如图4.1.1所示。 a) 轴对称旋转体拉深件b)盒形件c) 不对称拉深件 图4.1.1 拉深件类型 拉深可分为不变薄拉深和变薄拉深。前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚与拉深前的坯料相比基本不变；后者拉深成形后的零件，其壁厚与拉深前的坯料相比有明显的变薄，这种变薄是产品要求的，零件呈现是底厚、壁薄的特点。在实际生产中，应用较多的是不变薄拉深。本章重点介绍不变薄拉深工艺与模具设计。 拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。图4.1.2为有压边圈的首次拉深模的结构图，平板坯料放入定位板6内，当上模下行时，首先由压边圈5和凹模7将平板坯料
压住，随后凸模10将坯料逐渐拉入凹模孔内形成直壁圆筒。成形后，当上模回升时，弹簧4恢复，利用压边圈5将拉深件从凸模10上卸下，为了便于成形和卸料，在凸模10上开设有通气孔。压边圈在这副模具中，既起压边作用，又起卸载作用。 图4.1.2 拉深模结构图 １－模柄２－上模座３－凸模固定板４－弹簧５－压边圈 ６－定位板７－凹模８－下模座９－卸料螺钉10－凸模
圆筒形件是最典型的拉深件。平板圆形坯料拉深成为圆筒形件的变形过程如图 图4.2.1 拉深变形过程图4.2.2 拉深的网格试验
冲压拉深模的设计..
《冲压工艺及冲压模设计》课程设计 设计说明书 起止日期：2011 年 1 月3 日至2011 年1月16 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院（部） 2010年01 月16 日
目录 第一章拉深件工艺分析 (4) 1.1 制件介绍 (4) 1.2 产品结构及形状分析 (4) 1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 (4) 1.3.1尺寸精度 (4) 1.3.2冲裁件断面质量 (4) 1.3.3 产品材料分析 (4) 1.3.4 生产批量 (5) 第二章零件冲压工艺计算 (5) 2.1 翻孔工序的计算 (5) 2.2 零件毛坯尺寸计算 (6) 2.2.1确定修边余量a (6) 2.2.2 确定坯料直径 (6) 2.2.3 确定工艺方案 (6) 2.2.4排样、计算条料宽度及确定步距 (6) 2.3 冲裁力的计算 (7) 2.4 确定拉深工序件尺寸 (7) 2.4.1 判断能否一次拉深成形 (7) 2.4.2 确定首次拉深件尺寸 (8) 2.4.3 计算第二次拉深工序件的尺寸 (8) 2.5 计算拉深工序的力 (9) 2.6 工作部分尺寸计算 (9) 2.6.1 拉深间隙的计算 (9) 2.6.2 拉深凸、凹模尺寸的计算 (9) 第三章设计选用模具零件、部件 (10) 3.1 拉深凹模的设计 (10)
3.2 拉深凸模的设计 (10) 3.3 压边、卸料及出件装置设计 (11) 3.3.1 压边圈 (11) 3.3.2 推出与顶出装置 (12) 第四章模架的选择 (13) 4.1 模架的选用 (13) 4.2导柱与导套 (14) 4.3 模柄的选用 (14) 第五章模具材料和热处理 (15) 第六章模具的总装配图 (16) 第七章填写冲压工艺卡 (17) 设计总结 (19) 参考文献 (20)
筒形件拉深模具设计2
正文 如下图1所示拉深件，材料为08钢，厚度0.8mm，制件高度70mm，制件精度IT14级。该制件形状简单，尺寸小，属普通冲压件。试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
图1 一、冲压件工艺分析 1、材料：该冲裁件的材料08钢是碳素工具钢，具有较好的可拉深性能。 2、零件结构：该制件为圆桶形拉深件，故对毛坯的计算要。 3、单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。 4、 凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。 5、 尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。 查公差表可得工件基本尺寸公差为： 74.00 50+φ 74 .0070+ 3.00 5+R 25.008.0+ 二、工艺方案及模具结构类型 1、工艺方案分析 该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用单工序模生产。 方案二：落料+拉深复合，后拉深二。采用复合模+单工序模生产。 方案三：先落料，后二次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。 方案四：落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。 方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，成本较低。方案三也只需要二副模具，制造难度大，成本也大。方案四只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。 2、 主要工艺参数的计算 (1)确定修边余量 该件h=70mm ，h/d=70/50=1.4,查《冲压工艺与模具设计》表4-10 可得mm h 8.3=?
拉深模具的设计资料
拉深模具的设计 收藏此信息打印该信息添加：用户投稿来源：未知 拉深模按其工序顺序可分为首次拉深模和后续各工序拉深模，它们之间的本质区别是压边圈的结构和定位方式上的差异。按拉伸模使用的冲压设备又可分为单动压力机用拉深模、双动压力机用拉深模及三动压力机用拉深模，它们的本质区别在于压边装置的不同(弹性压边和刚性压边)。按工序的组合来分，又可分为单工序拉深模、复合模和级进式拉深模。此外还可按有无压边装置分为无压边装置拉深模和有压边装置拉深模等。下面将介绍几种常见的拉深模典型结构。 1一凸模；2一定位板；3一凹模；4一下模座 图4.6.1 无压边装置的首次拉深模 1．首次拉深模 (1) 无压边装置的首次拉深模(图4.6.1)此模具结构简单,常用于板料塑性好,相对厚度 时的拉深。工件以定位板2 定位，拉深结束后的卸件工作由凹模底部的台阶完成，拉深凸模要深入到凹模下面，所以该模具只适合于浅拉深。 (2) 具有弹性压边装置的首次拉深模这是最广泛采用的首次拉深模结构形式(图4.6.2)压边力由弹性元件的压缩产生。这种装置可装在上模部分( 即为上压边) ，也可装在下模部分( 即为下压边) 。上压边的特征是由于上模空间位置受到限制，不可能使用很大的弹簧或橡皮，因此上压边装置的压边力小，这种装置主要用在压边力不大的场合。相反，下压边装置的压边力可以较大，所以拉深模具常采用下压边装置。
(3) 落料首次拉深复合模图4.6.3 为在通用压力机上使用的落斜首次拉深复合模。它一般采用条料为坯料，故需设置导料板与卸料板。拉深凸模9 的顶面稍低于落料凹模10 ，刃面约一个料厚，使落料完毕后才进行拉深。拉深时由压力机气垫通过顶杆7 和压边圈8进行压边。拉深完毕后靠顶杆7 顶件，卸料则由刚性卸料板2 承担。 1一凸模；2一上模座；3一打料杆；4一推件块；5一凹模； 6一定位板；7一压边圈；8一下模座；9一卸料螺钉 图4.6.2 有压边装置的首次拉深模 (4) 双动压力机上使用的首次拉滦模(图4.6.4) 因双动压力机有两个滑块，其凸模1 与拉深滑块( 内滑块) 相连接，而上模座2(上模座上装有压边圈3) 与压边滑块(外滑块)相连。拉深时压边滑块首先带动压边圈压住毛坯，然后拉深滑块带动拉深凸模下行进行拉深。此模具因装有刚性压边装置，所以模具结构显得很简单，制造周期也短，成本也低，但压力机设备投资较高。 2．后续各工序拉深模 后续拉深用的毛坯是已经过首次拉深的半成品筒形件，而不再是平板毛坯。因此其定位装置、压边装置与首次拉深模是完全不同的。后续各工序拉深模的定位方法常用的有三种：第一种采用特定的定位板(图4.6.5) ；第二种是凹模上加工出供半成品定位的凹窝；第三种为利用半成品内孔，用凸模外形或压边圈的外形来定位(图4.6.6) 。此时所用压边装置已不再是平板结构，而应是圆筒形结构。
圆筒件落料拉深冲压模具课程设计说明书DOC
课程设计 课程名称材料成型工艺及设计 题目名称圆筒件的模具设计 专业班级材控112 学号33311227 学生姓名张孝富 指导教师聂信天夏荣霞徐秀英2014年 9 月 25日
目录 课程设计任务书 (2) 产品图及设计说明 (2) 序言 (3) 第1章制件的工艺性分析 (4) 1.1 圆筒件工艺性分析 (4) 1.2 零件工艺方案的确定 (4) 第2章工艺方案的制定及分析比较 (5) 第3章圆筒形拉深件工艺计算 (6) 3.1 工艺尺寸的计算 (6) 3.2 拉深力的确定 (8) 3.2.1首次拉深 (8) 3.2.2第二次拉深 (9) 3.2.3第三次拉深 (9) 3.2.4第四次拉深 (9) 3.2.5确定压力中心 (10) 3.3 拉深模间隙 (10) 3.4 凸凹模工作部分的尺寸及公差的确定 (10) 3.4.1第一次拉深 (10) 3.4.2第二次拉深 (10) 3.4.3第三次拉深 (11) 3.4.4第四次拉深 (11) 3.5 落料拉深复合模其它工艺计算 (11) 3.6 排样图设计及材料利用率计算 (12) 3.7 压边的橡胶计算 (13) (14) 3.8 卸料装置的设计 (14) 3.8.1刚性卸料装置 (14) 3.8.2弹性卸料装置 (14) 3.8.3橡皮的选用 (15) 3.8.4卸料板 (15) 3.8.5推件装置 (15) 3.8.6卸料螺钉 第4章模具结构的确定 (16) 4．1模具的形式 (16) 4.1.1 正装式特点 (16)
4.1.2 倒装式特点 (16) 4.2 定位装置 (16) 4.3 卸料装置 (16) 4.3.1 条料的卸除 (16) 4.3.2 工件的卸除 (16) 4.4 导向零件 (16) 4.5 模架 (16) 4．5．1标准模架的选用 (17) 第5章编写工艺卡片 (17) 结束语 (18) 参考文献 (19)
圆筒拉伸模具设计毕业设计论文
毕业设计说明书 圆筒拉伸模具设计
圆筒拉伸模具设计 摘要 本文首先论叙了我国目前冲压模具制造技术发展现状以及发展趋势。正文部分介绍了一种直筒形电动机壳体的拉深模具设计,内容主要包括：拉深原理分析、拉深工艺分析及方案比较选择、模具结构的设计计算。在设计中充分利用了计算机辅助设计(CAD/CAM)：用AutoCAD2000绘制了所有零件图和装配图；用 Pro/E2001设计了模具的三维实体造型。另外还运用Flash MX 制作出动画，演示了整个模具的工作过程。 关键词：模具、壳体拉深、工艺分析、结构设计、凸模角度
Abstract This text talks about our country hurtles to press the molding tool manufacturing technical present condition and the development trends currently.Then the text part introduces a kind of design for drawing die which is used for the motor case's body with frank tube shape,which content includes mainly :The priciple analysis of Drawing ,the technical analysis for Drawing ,the scheme relatively chosen, design and calculate for the die structure. There have fully utilized CAD in the design [CAD/CAM]:Have drawn all part pictures and installation diagrams with Auto CAD 2000;Have designd the three-dimensional entity's modelling of the die with pro/E2001.Still use FLash MX to be made and set out the picture in addition ,demonstrate the working process of whole die. Key words: die、shell drawing、the priciple analysis、the structure design、punch angel
无凸缘圆筒形件落料——拉深复合模具设计
无凸缘圆筒形件的落料——拉深复合模具设计 绪论 毕业设计是为了模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要环节。目的就是为了运用我们所学课程的理论和生产实际知识，进行一次模具设计的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。冲压模具设计通过收集资料、工艺分析、工艺计算、确定冲模的结构设计，各个零部件的设计、绘制模具总装配图、零件图，最后完善和书写设计说明书，终于完成整个的设计过程。 目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距。导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。 一、冲压成形理论及冲压工艺 加强冲压变形基础理论的研究，以提供更加准确、实用、方便的计算方法，正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸，解决冲压变形中出现的各种实际问题，进一步提高冲压件的质量。 研究和推广采用新工艺，如精冲工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其他高效经济的成形工艺等，进一步提高冲压技术水平。 二、模具先进制造工艺及设备 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，形成先进制造技术。模具先进制造技术主要体现如下方面： 1.高速铣削加工普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数。高速铣削加工相对于普通铣削加工具有高效、高精度、高的表面质量、可加工高硬材料等特点。由此可见，高速铣削加工是模具制造技术的重要发展方向。
圆筒形拉深件毛坯尺寸计算
圆筒形拉深件毛坯尺寸计算 2007-10-24 15:39:04| 分类：专业知识| 标签：|字号大中小订阅 4 . 2 直壁旋转体零件拉深工艺的设计 圆筒形零件是最典型的拉深件，掌握了它的工艺计算方法后，其它零件的工艺计算可以借鉴其计算方法。下面介绍如何计算圆筒形零件毛坯尺寸、拉深次数、半成品尺寸，拉深力和功，以及如何确定模具工作部分的尺寸等。 4.2.1 圆筒形拉深件毛坯尺寸计算 1.拉深件毛坯尺寸计算的原则 （1）面积相等原则 由于拉深前和拉深后材料的体积不变，对于不变薄拉深，假设材料厚度拉深前后不变，拉深毛坯的尺寸按“拉深前毛坯表面积等于拉深后零件的表面积”的原则来确定(毛坯尺寸确定还可按等体积，等重量原则)。 （2）形状相似原则 拉深毛坯的形状一般与拉深件的横截面形状相似。即零件的横截面是圆形、椭圆形时，其拉深前毛坯展开形状也基本上是圆形或椭圆形。对于异形件拉深，其毛坯的周边轮廓必须采用光滑曲线连接，应无急剧的转折和尖角。 拉深件毛坯形状的确定和尺寸计算是否正确，不仅直接影响生产过程，而且对冲压件生产有很大的经济意义，因为在冲压零件的总成本中，材料费用一般占到60 %以上。 由于拉深材料厚度有公差，板料具有各向异性；模具间隙和摩擦阻力的不一致以及毛坯的定位不准确等原因，拉深后零件的口部将出现凸耳(口部不平)。为了得到口部平齐，高度一致的拉深件，需要拉深后增加切边工序，将不平齐的部分切去。所以在计算毛坯之前，应先在拉深件上增加切边余量(表42.1、4.2.2)。 表4.2.1无凸缘零件切边余量Δh（mm) 拉深件高度h 拉深相对高度h/d或h/B 附图>0.5～0.8 >0.8～1.6 >1.6～2.5 >2.5～4 ≤10 >10～20 >20～50 >50～100 >100～150 >150～200 >200～250 >250 1.0 1.2 2 3 4 5 6 7 1.2 1.6 2.5 3.8 5 6.3 7.5 8.5 1.5 2 2.5 3.8 5 6.3 7.5 8.5 2 2.5 4 6 8 10 11 12 [img=118,139]mhtml:file://F:\ 冲压\4 _ 2 直壁旋转体零件拉 深工艺的设 计.mht![/img] 表4.2.2有凸缘零件切边余量ΔR（mm) 凸缘直径dt或Bt 相对凸缘直径dt/d或Bt/B 附图< 1.5 1.5～2 2～2.5 2.5～3 < 25 >25～50 >50～100 1.8 2.5 3.5 1.6 2.0 3.0 1.4 1.8 2.5 1.2 1.6 2.2 [img=125,125]mhtml:file://F:\ 冲压\4 _ 2 直壁旋转体零件拉 深工艺的设
圆筒冷冲模设计
圆筒冷冲模设计 产品图 如图1所示 生产批量：中批量 材料：10钢 材料厚度：0.8mm 图1 一．工艺分析: 工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。 工件:此工件只有落料和拉深两个工序.工件形状简单,并且工件为无凸缘圆筒件,要求内形尺寸,拉深时厚度不变,因此工件能满足落料拉深要求.工件的底部圆角半径r=2mm≥t,满足再次
拉深圆角半径要求.尺寸φ55.5 0+0.4mm为IT13级,也满足拉深工序对工件的公差等级要求。 材料:10钢为低碳钢,由于强度低,塑性好,适用于制造受力不大的冲压件和拉深件,并有利于冲压成形和制件质量的提高,还具有良好的冲压成形性能,即有良好的抗破裂性,良好的贴模和定形性,所以具有良好的冲压性能。 一.工艺方案的确定: 1．先确定拉深次数： 确定拉深次数,先判断能否一次拉出总拉糸数m总=d n/D中的, d n实际上是零件所要求的直径.当m总> m1时,则该零件只需要一次拉出,否则就要进行多次拉深 计算毛坯尺寸：查[1]中表6-2得修边余量△h, h/d=43.6/56.3=0.77,取△h=2mm 毛坯直径公式D= d2+4dh-1.72rd-0.56r2 参数:d = 56.3mm 参数:h = 43.6+2=45.6mm 参数:r = 2mm 计算结果D=114.9mm 查[1]中表6-6得,取m1=0.53~0.55,取m1=0.55；取m2=0.76~0.78,取m2=0.78 总拉深糸数: m总=d n/D=56.3/114.9=0.49 则第一次拉深直径d1=m1D=0.55×114.9≈63.2mm 第一次拉深的高度:h1=0.25[(D2/d1)-d1]+(0.43r1/d1)(d1+0.32r1) 参数:d1=63.2mm 参数r1=5.5mm 计算结果h1≈39mm 第二次拉深直径d2=m2d1=0.78×63.2≈49.3mm 由此可得知，d2〈d工件则产品是通过二次拉深所得到的。工序图如1-1所示 图1-1 2．工艺方案： 该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 《塑性成形工艺》课程设计 题目：圆筒拉深模设计 姓名：灬焚书灬 学号：211201182 系别：材料工程系 专业：材料成型及控制工程 年级：2012级 指导教师： 2015年7月6日 目录 1 课程设计任务书 (3) 2 冲压工艺分析 (3) 2.1 结构与尺寸 (3) 2.2 精度 (3) 2.3 材料 (4) 3 冲压工艺方案的确定 (4) 4 必要工艺计算 (4) 4.1 判断拉深次数 (4) 4.1.1 确定零件修边余量 (4) 4.1.2 确定坯料尺寸 (5) 4.1.3 判断是否采用压边圈 (5) 4.1.4 确定拉深次数 (5) 4.2 凸模和凹模尺寸计算 (6) 4.2.1 拉深模的间隙 (6) 4.2.2 拉深模的圆角半径 (6) 4.2.3 凸、凹模工作部分的尺寸和公差 (6) 4.3 拉深力的计算 (7) 4.3.1 拉深力的计算 (7) 4.3.2 压力机的公称压力的计算 (8) 4.3.3 压力中心的确定 (8) 5 主要零件的计算 (9) 5.1 凹模的尺寸 (9) 5.2 凸模的尺寸 (9) 5.3 凸模固定板的尺寸 (10) 5.4 垫板的尺寸 (10) 5.5 弹性元件的尺寸 (11) 5.6 辅助零件与结构的设计 (11) 5.6.1 螺钉的选择 (11) 5.6.2 销钉的选择 (11) 5.7 模架的选择 (11) 5.7.1 上、下模座的选择 (11) 5.7.2 导柱、导套的选择 (11) 5.8 模柄的选择 (12) 6 闭合高度的确定 (12) 7 压力机设备的选用 (12) 参考文献 (14) 毕业设计（论文） 设计（论文）题目阶梯圆筒的落料拉深复合模具设计学生姓名 指导教师 20**年1 月4 日 学院（系）专业 毕业设计 论文任务书 一、题目及专题： 1、题目冲压模具设计 2、专题阶梯圆筒落料拉深模具设计 二、课题来源及选题依据 课题来源：企业开发研制产品需要。 选题依据：根据学生所学专业及教学大纲要求，结合相关企业实际生产需要及设计模式，促使学生将所学专业基础知识及专业知识具体应用到实践中，培养其理论联系实际的能力。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1．根据零件的使用条件、技术要求、形状和尺寸，确定该零件的冷冲压工艺方案（包括排样图）； 2．选择各工序冲压设备，填写冲压工艺过程卡； 3．设计本工序的工装设备（模具）； 4．绘制全套模具图（工序图、排样图、装配图和零件图）；5．撰写设计计算说明书一份，字数约10000字符。 摘要 此次毕业设计是由蔡昀老师亲自指导，设计一副简单的复合模具，经过数个月的设计，基本完成此次设计的任务。此副模具主要是阶梯圆筒形零件的设计，采用落料﹑拉深两道工序相结合的复合模，本人经查阅相关书籍﹑资料以队此副模具所用到的相关公式﹑数据做出了一个准确的依据。 此副模具的设计一共分为四章，和其他模具的设计一样，首先第一章是对零件进行了工艺分析，接着对工艺方案进行了比较，最终确定采用先落料拉深后切边的工艺方案，然后画工序图﹑经过计算选择冲压设备。第二章是选择冲模类型以及结构形式，接着是一些模具设计的相关数据计算。第三章是对模具凸模﹑凹模加工工艺过程以及加工工艺方案的确定，最后填写凸凹模加工工艺规程卡以及编制凸模数控加工程序。第四章是设计总结﹑谢辞以及参考文献。 本人在设计过程中得到了其他同学的大力支持，并有蔡昀老师的息心指导，在此表示诚恳的感谢。由于本人水平有限，此次设计难免还存在一些缺点和错误，恳请阅读者批评指正。 金属塑性成形模具设计计算说明书 设计题目：筒形件二次反拉深模具设计 ——第二次拉深 班级：机自04班 姓名：严语 学号： 2010092040 1.设计任务书 （1）DC04钢板，具体性能查手册 （2）模具原理如图所示，拉深模具分为两套，第一次拉深过程模具结构及尺寸如图中左部所示，第二次拉深过程尺寸如图中右部所示 （3）第一次拉深与第二次拉深的基本尺寸如表中所示 （4）设计说明书，模具图纸（零件图、装配图） 2.模具原理图 3.拉深过程基本尺寸 一、拉深工艺分析 1.凸凹模圆角半径的比较 按表取模口圆角5.5mm，冲头圆角8.5mm 2.拉深系数的校核 第二次拉深系数：m2=d2 d1=78 102.5 =0.76 查《金属塑性成形工艺及模具设计》表8-14，由于圆筒型件的毛坯相对厚度 t D =1 102.5 =0.97%，查得许用极限拉深系数[m2]=0.76~0.78，故拉深系数合理。 3.模具工作部分尺寸的确定 凹模和凸模单边间隙z=t max+kt=1.4mm，按表取模隙1.4mm 二、压力机吨位的计算 1.拉深力的计算 查《金属塑性成形工艺及模具设计》表8-11系数K1之值，取K1=1.0 查国家标准GB/T 5213-2008，DC04牌号钢板的抗拉强度不小于270MPa，底部传力区一次拉深时无形变，取σ b =270MPa 则拉深力F2=πd2tσb K2=3.1416×78×1×270×1.0=66.161kN 2.压边力的计算 由筒形件毛坯拉深压边力计算公式F Q=π 4 [D2?(d1+2r d)2]p 查《金属塑性成形工艺及模具设计》表8-13单位压边力，取p=2.9MPa， 故压边力F Q=3.1416 4 ×[1002?(75+2×5.5)2]×2.9=5.93kN 3.压力机吨位的选择 取拉深施力行程小于压力机公称压力行程的拉深，则所选压力机的公称吨位应满足： F 机 ≥1.4(F+F Q)=1.4×(66.16+5.93)=100.93kN 故压力机的公称压力要大于100.93kN，具体型号需考虑模具闭合高度及整体尺寸。 拉深工艺及拉深模设计 本章内容简介： 本章在分析拉深变形过程及拉深件质量影响因素的基础上，介绍拉深工艺计算、工艺方案制定和拉深模设计。涉及拉深变形过程分析、拉深件质量分析、圆筒形件的工艺计算、其它形状零件的拉深变形特点、拉深工艺性分析与工艺方案确定、拉深模典型结构、拉深模工作零件设计、拉深辅助工序等。 学习目的与要求： 1．了解拉深变形规律、掌握拉深变形程度的表示； 2．掌握影响拉深件质量的因素； 3．掌握拉深工艺性分析。 重点： 1. 拉深变形特点及拉深变形程度的表示； 2．影响拉深件质量的因素； 3．拉深工艺性分析。 难点： 1．拉深变形规律及拉深变形特点； 2．拉深件质量分析； 3．拉深件工艺分析。 拉深：利用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口空心件的冲压工序。拉深工艺可以在普通的单动压力机上进行，也可在专用的双动、三动拉深压力机或液压机上进行。 拉深件的种类很多，按变形力学特点可以分为四种基本类型，如图5-1所示。 图5-1 拉深件示意图 5.1 拉深变形过程分析 5.1.1 拉深变形过程及特点 图5-2所示为圆筒形件的拉深过程。直径为D、厚度为t的圆形毛坯经过拉深模拉深，得到具有外径为d、高度为h的开口圆筒形工件。 图5-2 圆筒形件的拉深 1．在拉深过程中，坯料的中心部分成为筒形件的底部，基本不变形，是不变形区，坯料的凸缘部分（即D-d的环形部分）是主要变形区。拉深过程实质上就是将坯料的凸缘部分材料逐渐转移到筒壁的过程。 2．在转移过程中，凸缘部分材料由于拉深力的作用，径向产生拉应力，切向产生压应 力。在和的共同作用下，凸缘部分金属材料产生塑性变形，其“多余的三角形”材料沿径向伸长，切向压缩，且不断被拉入凹模中变为筒壁，成为圆筒形开口空心件。3．圆筒形件拉深的变形程度，通常以筒形件直径d与坯料直径D的比值来表示，即 m=d/D（5-1） 其中m称为拉深系数，m越小，拉深变形程度越大；相反，m越大，拉深变形程度就越小。 5.1.2 拉深过程中坯料内的应力与应变状态 拉深过程是一个复杂的塑性变形过程，其变形区比较大，金属流动大，拉深过程中容易发生凸缘变形区的起皱和传力区的拉裂而使工件报废。因此，有必要分析拉深时的应力、应变状态，从而找出产生起皱、拉裂的根本原因，在设计模具和制订冲压工艺时引起注意，以提高拉深件的质量。 根据应力应变的状态不同，可将拉深坯料划分为凸缘平面区、凸缘圆角区、筒壁区、筒底圆角区、筒底区等五个区域。 1．凸缘平面部分(A区) 这是拉深的主要变形区，材料在径向拉应力和切向压应力的共同作用下产生切向压缩与径向伸长变形而被逐渐拉人凹模。在厚度方向，由于压料圈的作用，产生了压应力，但通常和的绝对值比大得多。厚度方向的变形决定于径向拉应力和切向压应力 之间的比例关系，一般板料厚度有所增厚，越接近外缘，增厚越多。如果不压料(＝0)，或压料力较小(小)，这时板料增厚比较大。当拉深变形程度较大，板料又比较薄时， 则在坯料的凸缘部分，特别是外缘部分，在切向压应力作用下可能失稳而拱起，形成所谓起皱。 图5-3 拉深过程的应力与应变状态 2．凸缘圆角部分(B区) 这是位于凹模圆角部分的材料，径向受拉应力而伸长，切向受压应力而压缩，厚度方向受到凹模圆角的压力和弯曲作用产生压应力。由于这里切向压应力值不大，而 径向拉应力最大，且凹模圆角越小，由弯曲引起的拉应力越大，板料厚度有所减薄，所以有可能出现破裂。 3．筒壁部分(C区)圆筒拉深模设计
圆筒的落料拉深复合模设计
拉深模具设计(附图纸)
拉深工艺及拉深模设计