拉伸工艺及拉伸模具设计
拉伸模设计说明书
端盖拉伸模设计目录目录 (1)第一章零件的工艺性分析 (2)第二章毛坯尺寸展开计算 (3)第三章拉深工序次数及拉深系数确定 (5)第四章冲裁力与拉深力的计算 (11)第五章凸、凹模的设计 (7)1、落料凸、凹模尺寸计算 (7)2、拉深凸、凹模尺寸计算 (8)3、粗糙度的确定 (9)第六章模具基本结构的确定 (13)第七章模具主要零件的强度校核 (15)第八章冲压设备的选择 (16)1、初选设备 (16)2、设备的校核 (18)主要参考文献附录第一章零件的工艺性分析1、零件的形状、尺寸及一般要求该零件为厚度1mm，展开直径为φ135mm，中心孔直径为φ35mm，零件材料20钢，尺寸精度按图纸要求。
2、工艺方案的分析及确定工件由落料、冲孔、拉深、三道工序成型，工件形状较简单。
本次主要设计其第三道工序。
第二章毛坯尺寸展开计算1旋转体零件采用圆形毛坯，在不变薄拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均值与毛坯原始厚度十分接近。
因此，其直径按面积相等的原则计算，即毛坯面积与拉深件面积（加上修边余量）相等。
1、确定修边余量在拉深的过程中，常因材料机械性能的方向性、模具间隙不均、板厚变化、摩擦阻力不等及定位不准等影响，而使拉深件口部周边不齐，必须进行修边，故在计算毛坯尺寸时应按加上修边余量后的零件尺寸进行展开计算。
修边余量的数值可查文献《实用模具技术手册》表5-7.由于工件凸缘的相对直径d凸/d = 1.1013查表可得修边余量δ=3.5mm。
2、毛坯尺寸计算根据工件的形状，可将其分成F1-F8这几个部分。
则可计算出各部分的展开面积如下：F1 =π/4[2π(4+t/2)(90.8-t)+4.56(4+t/2)²=π/4[2π×5×88.8+4.56×5²]=222π²+28.5πF2 =π(d-t)(h-r1-r2-t)=π(90.8-2)(34-4-2-2)=2308.8πF3 =π/4[2π(2+t/2)(90.8-t-2×2-t)+8(2+t/2)²] =π/4(2π×3×82.8+72)=124.2π²+18πF4 =π/4(90.8-2t-2×2)²-π/4(47+2t+2×2)²=π/4×82.8²-π/4×55²=957.71πF5 =π/4[2π(2+t/2)(47+t)+4.56(2+t/2)²]=π/4(2π3×49+4.56×3²)=73.5π²+10.26πF6 =(20-2t-2×2)π(47+t)=588πF7 =π/4[2π(2+t/2)(47-2×2)+8(2+t/2)²]=π/4(2π3×43+8×3²)=64.5π²+18πF8 =π/4(47-2×2)²=462.25π所以经计算求得毛坯直径D=168mm3、确定是否使用压边圈由于D-d>22t,则要使用压边圈。
第二章第5节冲压模具设计——拉伸模方案
5.3.2 复杂旋转体拉伸件坯料尺寸的确定
相似原则
1.解析法 若拉伸件可由若干个简单几何形状组成，
则先分别求出各部分的表面积F，再相加得出 拉伸件的总面积∑F，最后按下式计算毛坯直 径。
D 4 F 1.13 F
5.3.2 复杂旋转体拉伸件坯料尺寸的确定
5.2.2 拉伸件圆角半径的要求
1.凸缘圆角半径rdΦ 凸缘圆角半径rdΦ ：指壁与凸缘的转角半径。
要求：
12））r当dΦr＞dΦ 2＜t0.5m一m时般，取应：增rd加Φ =整（形4工8序）。t
pg
pg
py
ห้องสมุดไป่ตู้ 2.底部圆角半径rpg 底部圆角半径rpg：指壁与底面的转角半径。
要求：
1）rpg≥t，一般取：rpg≥（35）t 2）rpg＜t，增加整形工序，每整形一次，rpg
m总——需多次拉伸成形制件的总拉伸系数。
注意：拉伸系数系愈小，表示拉伸变形程度愈大。
极限拉伸系数：指当拉伸系数减小至使拉伸件起 皱、断裂或严重变薄超差时的临界拉伸系数。
5.4.2 圆筒形拉伸件拉伸次数及工序尺寸计算
1.拉伸次数
当md=d/D>m极限时，可以一次拉伸，否则需多 次拉伸。
1）推算法：根据极限拉伸系数和毛坯直径，从第 一道拉伸工序开始逐步向后推算各工序的直径，
教学要求： 能够利用等面积法，计算圆筒形
拉伸件的毛坯尺寸；能够查表确定 常见的旋转体拉伸件的毛坯尺寸。
5.3.1 简单旋转体拉伸件坯料尺寸的确定
计算原则：按等面积（即拉伸前后材料面积 不变）原则进行计算，再加上修边余量。
数学计算法： 1）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余
三次拉伸模具设计过程和详尽分析-dynaform
西安交通大学落料拉深复合模具设计及其分析硕10743111301047王巨龙指导老师：苏文斌目录1制件工艺分析 (4)1.1零件介绍 (4)1.2零件冲压工艺性分析 (4)1.3工艺方案确定 (4)1.3.1计算坯料直径 (5)1.3.2判断可否一次拉深成形 (6)1.3.3确定首次拉深工序件尺寸 (7)1.3.4计算以后各次拉深的工序件尺寸 (9)1.3.5工艺方案 (10)2拉深模具设计 (11)2.1落料与首次拉深复合工序力的计算 (11)2.1.1落料力的计算 (11)2.1.2压边力和压边装置的确定 (11)2.1.3拉深力的确定 (12)2.2模具工作部分尺寸的计算 (13)2.2.1凸、凹模间隙 (13)2.2.2凸、凹模工作部分的尺寸与公差 (13)2.2.3凸、凹模圆角半径 (14)2.2.4凹模通气孔 (14)2.3模具的总体设计 (14)3软件仿真分析 (17)3.1估算毛坯尺寸 (17)3.2第一次拉深 (18)3.3第二次拉深 (21)3.4第三次拉深 (23)1制件工艺分析1.1零件介绍宽凸缘制件的尺寸如下图1所示，材料为08钢，厚度1t mm =，大批量生产。
确定该零件的冲压工艺方案。
图1 宽法兰筒形件1.2零件冲压工艺性分析该制件为宽法兰筒形件，由图中可看出，对内形尺寸提出要求，料厚1t mm =，对于厚度的变化不做要求；制件的形状简单、对称，轴对称零件结构工艺性最好；圆角底部圆角半径4r mm t =>，凸缘处的圆角半径42R mm t =>，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求；制件所用材料08钢的拉深性能较好，易于拉深成形。
综上所述，该制件的拉深工艺性较好，可用拉深工序加工。
1.3工艺方案确定为了确定制件的成型工艺方案，应先计算拉深次数以及有关工序尺寸。
板料厚1t mm =，按中线尺寸计算。
宽凸缘件多次拉深的方法：圆角半径基本不变或逐次减小，靠缩小圆筒直径来增加高度。
拉伸模具设计说明书
拉伸模具设计说明书前⾔模具是制造业的重要基础装备，它是―⽆以伦⽐的效益放⼤器‖。
没有⾼⽔平的模具，也就没有⾼⽔平的⼯业产品，因此模具技术也成为衡量⼀个国家产品制造⽔平的重要标志之⼀，正因为模具的重要性及其在国民经济中重要地位，模具⼯业⼀直被提到很⾼的位置。
从起步到现在，我国模具⼯业已经⾛过了半个多世纪。
从20 世纪以来，我国就开始重视模具⾏业的发展，提出政府要⽀持模具⾏业的发展，以带动制造业的蓬勃发展。
有关专家表⽰，我国的加⼯成本相对较低，模具加⼯业⽇趋成熟，技术⽔平不断提⾼，⼈员素质⼤幅提⾼，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企业选择我国作为模具加⼯的基地。
因为模具⽣产的最终产品的价值，往往是模具价格的⼏⼗倍，上百倍。
⽬前，模具技术已成为衡量⼀个国家产品制造⽔平⾼低的最重要标志。
它决定着产品的质量、效益和新产品的开发能⼒。
模具⼯业在我国国民经济中的重要性，主要表现在国民经济的五⼤⽀柱产业——机械、电⼦、汽车、⽯油化⼯和建筑。
事实上，模具是属于边缘科学，它涉及机械设计制造、塑性加⼯、铸造、⾦属材料及其热处理、⾼分⼦材料、⾦属物理、凝固理论、粉末冶⾦、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、领域和⾏业。
据统计资料，模具可带动其相关产业的⽐例⼤约是1:100 ，即模具发展 1 亿元，可带动相关产业100 亿元。
通过模具加⼯产品，可以⼤⼤提⾼⽣产效率，节约原材料，降低能耗和成本，保持产品⾼⼀致性等。
如今，模具因其⽣产效率⾼、产品质量好、材料消耗低、⽣产成本低⽽在各⾏各业得到了应⽤，并且直接为⾼新技术产业服务；特别是在制造业中，它起着其它⾏业⽆可取替代的⽀撑作⽤，对地区经济的发展发挥着辐射性的影响。
当前，由于产品品种增多，更新加快，市场竞争的⽇益激烈，因此，对模具的要求是交货期短，精度⾼及成本低。
⽽模具的标准化程度直接影响着这些因素。
模具的标准化程度越⾼，专业化⽣产越强，模具的⽣产周期就会越短，⽣产成本越低，模具质量越⾼。
铝型材拉伸工艺
铝型材拉伸工艺引言铝型材是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、交通工具、电子设备等领域。
铝型材的力学性能很大程度上取决于其制造工艺，其中拉伸工艺是一种重要的加工方式。
本文将介绍铝型材拉伸工艺的原理、过程和影响因素。
一、拉伸工艺的原理拉伸是一种将金属材料沿特定方向施加外力，使其发生塑性变形的工艺。
铝型材拉伸工艺通过施加拉伸力，使铝材发生塑性变形，从而改变其形状和性能。
拉伸工艺的原理是利用材料的塑性变形特性，使原始材料变为所需形状的铝型材。
二、拉伸工艺的过程铝型材拉伸工艺通常包括以下几个步骤：1. 材料准备：选择合适的铝合金材料，并根据需求进行预处理，如清洗、退火等。
2. 模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计合适的模具。
3. 加热：将铝型材加热至一定温度，使其达到适宜的塑性变形温度。
4. 拉伸：将加热后的铝型材放入模具中，施加拉伸力，使其发生塑性变形。
5. 冷却：待铝型材冷却至室温后，取出模具，完成拉伸工艺。
三、影响拉伸工艺的因素铝型材拉伸工艺的成败与以下因素密切相关：1. 材料性质：铝合金的成分、晶粒结构和热处理状态等对拉伸工艺有重要影响。
2. 拉伸速度：拉伸速度的大小会影响铝型材的塑性变形程度和成形效果。
3. 模具设计：模具的形状、尺寸和表面光洁度对铝型材的成形质量有影响。
4. 拉伸力：拉伸力的大小与方向会直接影响铝型材的塑性变形和应力分布。
5. 加热温度：加热温度的选择要考虑到铝型材的熔点和塑性变形温度。
6. 冷却方式：冷却方式的选择会影响铝型材的内部结构和性能。
四、常见问题及解决方法在铝型材拉伸工艺中，常常会遇到一些问题，如产生裂纹、变形不均匀等。
针对这些问题，可以采取以下解决方法：1. 优化模具设计，避免应力集中和变形不均匀。
2. 控制拉伸力的大小和方向，避免过大或过小的拉伸力造成问题。
3. 控制加热温度和冷却方式，使铝型材的温度分布均匀，避免热应力引起的问题。
4. 选择合适的铝合金材料，确保其塑性变形性能和机械性能满足要求。
拉伸模具的计算方法
拉伸模具的计算方法拉伸模具是制造塑料制品的重要工具。
它的设计和计算是制造高质量塑料制品的关键。
本文将介绍拉伸模具的计算方法，包括模具设计、材料选择、尺寸计算等方面。
一、拉伸模具的设计拉伸模具的设计是制造高质量塑料制品的基础。
首先，设计师需要根据产品的要求，确定模具的形状和尺寸。
然后，根据模具的形状和尺寸，设计师需要绘制出模具的图纸，并确定每个零件的尺寸和形状。
最后，设计师需要对模具进行装配和测试，以确保模具能够正常工作。
二、材料选择拉伸模具的材料选择是制造高质量塑料制品的关键。
通常，拉伸模具的材料需要具备以下特点：1.高强度：拉伸模具需要承受高压力和高温度，因此需要具备高强度。
2.耐磨性：拉伸模具需要经常接触塑料材料，因此需要具备良好的耐磨性。
3.耐腐蚀性：拉伸模具需要经常接触化学物质，因此需要具备良好的耐腐蚀性。
4.导热性：拉伸模具需要具备良好的导热性，以便快速散热。
常用的拉伸模具材料包括P20、H13、S136等。
三、尺寸计算拉伸模具的尺寸计算是制造高质量塑料制品的重要环节。
尺寸计算需要考虑以下因素：1.模具的形状和尺寸：模具的形状和尺寸决定了塑料制品的形状和尺寸。
2.塑料材料的性质：不同的塑料材料有不同的流动性和收缩率，因此需要根据塑料材料的性质计算模具的尺寸。
3.生产工艺：不同的生产工艺需要不同的模具尺寸，因此需要根据生产工艺计算模具的尺寸。
四、模具制造拉伸模具的制造是制造高质量塑料制品的最后一步。
模具制造需要经过以下步骤：1.加工模具零件：根据模具图纸，加工出模具的各个零件。
2.装配模具：将各个模具零件进行装配，并进行测试。
3.调试模具：根据测试结果，对模具进行调试，以确保模具能够正常工作。
4.维护模具：定期对模具进行维护，以保证模具的使用寿命和生产效率。
五、结论拉伸模具的计算方法是制造高质量塑料制品的重要环节。
模具设计、材料选择、尺寸计算等方面都需要考虑到塑料制品的特性和生产工艺的要求。
不锈钢薄板深拉伸成型工艺及模具设计
不锈钢薄板深拉伸成型工艺及模具设计伴随我国工业领域的快速发展，许多行业如汽车、电子、化工、石油等对不锈钢的应用性能提出更高的要求。
如不锈钢薄板，其作为部分产品关键零件，加工难度较大，需引入有效的加工工艺与设计方法，在加工效率提高的同时保证产品质量。
本次研究将对不锈钢薄板深拉伸成型工艺、模具设计思路以及不锈钢薄板深拉伸成型工艺与模具设计其他注意事项进行分析。
标签：不锈钢薄板；深拉伸成型工艺；模具设计前言：作为当前工业领域中常用的材料，不锈钢材料本身在工艺性能、使用性能上都有一定的优势。
本次研究中主要选择由不锈钢薄板构成的套筒为对象，不锈钢材料为06Cr19Ni10奥氏体型不锈钢，有低温韧性、可塑性、耐腐蚀性等优势，但值得注意的是做套筒加工中，若直接以传统数控加工方式为主，将面临加工难度大、费时费力等问题，此时便可考虑引入拉伸模模具成型方法，可使加工质量得以保证。
因此，本文对不锈钢薄板深拉伸成型工艺与模具设计研究，具有十分重要的意义。
1不锈钢薄板深拉伸成型工艺1.1研究对象本次研究中所选取对象为薄壁厚度为0.3mm的深型腔结构，其深度、内径比控制为2：3。
因壁厚过薄不适合采用精铸或直接数控加工，可能会导致型腔变形，且不利于大批量生产。
1.2工艺方案选择深拉伸工艺应用下，要求圆筒形件在拉伸系数、毛坯尺寸上合理控制，且保工序尺寸满足拉伸模设计要求。
以圆筒形件拉伸规律为依据，且选择拉伸面积相等为条件，进行套筒拉伸毛坯尺寸的确定，可为Φ54mm。
同时对压边圈下圆筒形拉伸件拉伸系数确定，具体确定中一般需借助相关的公式，如毛坯尺寸、工件直径、总拉伸系数分别以D、d、m表示，第1次与第n次拉伸时拉伸件直径分别以d1、dn表示，第1次与第n次拉伸系数分别以m1、mn表示，则有m=d/D=15.3/54=0.283；m1=d1/D；m2=d2/d1；mn=dn/dn-1。
由于本次研究所选取加工件需经过四次拉伸，所以需做四次拉伸系数计算，确保拉伸系数滿足加工要求。
五金拉伸模具设计培训教材
合理选材原则及注意事项
满足制品性能要求
根据五金制品的使用环境和性能要求，选择具有相应力学性能和耐蚀 性的材料。
考虑加工工艺性
材料的加工工艺性直接影响五金制品的生产效率和成本。因此，在选 材时应考虑材料的切削加工性、冷加工性、热处理工艺性等。
经济性
在满足制品性能要求和加工工艺性的前提下，应尽量选择价格合理、 来源广泛的材料，以降低生产成本。
介绍五金拉伸模具的热处理工艺，包括淬火 、回火等，以及热处理对模具性能的影响。
关键零部件加工方法探讨
关键零部件概述
简要介绍五金拉伸模具中的关键零部 件，如凸模、凹模、固定板等。
加工方法选择
针对不同类型的关键零部件，探讨合 适的加工方法，如线切割、电火花加 工等。
加工精度控制
详细讲解关键零部件的加工精度控制 方法，包括尺寸精度、形位精度等， 以及提高加工精度的措施。
表面处理与强化
介绍关键零部件的表面处理与强化方 法，如渗碳淬火、表面喷涂等，以提 高模具的耐磨性和耐腐蚀性。
装配调试过程演示及注意事项
装配前准备
讲解装配前的准备工作，包括清洗零部件、 检查配合尺寸等。
调试与试模
详细介绍调试与试模的过程和方法，包括 调整凸模与凹模的间隙、调整冲压参数等，
以确保模具的正常运行和产均匀一致，不应有 明显的色差。
标识清晰度
模具上的标识应清晰、完整，易于 识别。
尺寸精度测量方法介绍
测量工具
使用卡尺、千分尺等测量工具进行尺寸测量。
测量方法
对模具的关键尺寸进行测量，如长度、宽度、高 度、孔径等。
测量记录
详细记录测量结果，并与设计图纸进行对比分析。
合格率统计及改进措施建议
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
（2）拉深过程中的 1 max和 | 3 | max变化规律
1max和
3
是当毛坯凸缘半径变化到
max
Rt
时，在
凹模洞口的最大拉应力和凸缘最外边的最大压应力。
2.筒壁传力区的受力分析
（1）压边力 引起的摩擦力
FQ 该摩擦应力为：
M
2uFQ
dt
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拉深过程中某一瞬时毛坯变形和应力情况(如图4.1.5)
1.平面凸缘部分
主要变形区
2.凹模圆角区
过渡区
3.筒壁部分
传力区
4.凸模圆角部分
过渡区
5.圆筒底部分
小变形区
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
图 4.1.5 拉深中毛坯的应力应变情况
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因为 3 3 取sind 2 d 2 并略去高阶无穷小，得:
Rd1 (1 3 )dR 0
塑性变形时需满足的塑性方程为 :
1 3 m
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
由上述两式，并考虑边界条件(当 R Rt 时，1 0 )，经数学 推导就可以求出径向拉应力，和切向压应力的大小为：
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
4.1 拉深变形过程的分析
4.1.1板料拉深变形过程及其特点 (如图4.1.1)
在毛坯上画作出距离为a的等距离的同心圆与相同弧度b 辐射线组成的网格(如图4.1.2) ，然后将带有网格的毛坯进行 拉深。
在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯的
径向产生拉伸应力 3，切向产生压缩应力 1 。在它们的共同
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计 《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助学》课件
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计 《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助学》课件
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
4.1.2拉深过程中变形毛坯各部分的应力与应变状态
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
拉深概述 4.1 拉深变形过程的分析 4.2 直壁旋转体零件拉深工艺的设计 4.3 非直壁旋转体零件拉深成形的特点 4.4 盒形件的拉深 4.5 拉深工艺设计 4.6 拉深模具设计 4.7 其他拉深方法
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计 1.拉深的基本概念 拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种 开口的空心件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状 空心件的一种冲压加工方法。(如图4.0.1)
凸缘外边向内边 1 由低到高变化， 3 则由高到低变化，在凸缘中间必有一交 点存在（如右图所示），在此点处有1 3 所以：
1.1m ln Rt R 1.1m1 ln Rt R
化简得： ln Rt R 1 2
即： R 0.61Rt
即交点在 R 0.61Rt 处。用R所作出 的圆将凸缘变形区分成两部分，由此圆 向凹模洞口方向的部分拉应力占优势 （ 1 3 ），拉应变为绝对值最大的主 变形，厚度方向的变形 是压缩应变。 《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助学》课件
在拉深后我们发现如图4.1.2：工件底部的网格变化很 小，而侧壁上的网格变化很大，以前的等距同心圆，变成 了与工件底部平行的不等距的水平线，并且愈是靠近工件 口部，水平线之间的距离愈大，同时以前夹角相等的半径 线在拉深后在侧壁上变成了间距相等的垂线，如图4.1.3所
示，以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。
2.典型的拉深件(如图4.0.2)
3.拉深模具的特点 结要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计 《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助学》课件
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计 《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助学》课件
作用下，凸缘变形区材料发生了塑性变形，并不断被拉入凹模 内形成筒形拉深件。
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计 《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助学》课件
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
1
1.1 m
ln
Rt R
3
1.1
m
1
ln
Rt R
在变形区的内边缘（即 R r 处）径向拉应力最大，其值
为：
1m ax
1.1 m
ln
Rt r
在变形区外边缘处压应力最大，其值为：
3 max 1.1m
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
''W
1 4
b
rp
t t
2
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第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
（4）材料流过凹模圆角时的摩擦阻力 通讨凸模圆角处危险断面传递的径向拉应力即为：
p
1max M
2w
'' w
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
（2）材料流过凹模圆角半径产生弯曲变形的阻力 可 根据弯曲时内力和外力所作功相等的条件按下式计算：
W
1 4
b
rd
t t
2
（3）材料流过凹模圆角后又被拉直成筒壁的反向弯
曲力仍按式上式进行计算:
'W
W
1 4
b
rd
t t
2
拉深初期凸模圆角处的弯曲应力也按上式计算，即：
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计 《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助学》课件
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
4.1.3 拉深变形过程的力学分析
1.凸缘变形区的应力分析 （1）拉深中某时刻变形区应力分布 根据微元体的受力平衡可得
1 d1 R dRdt 1Rdt 2 3 dR sin d 2 t 0