拉伸的工艺性与典型模具结构
拉深模具的设计
拉深模具的设计拉深模具的分类及典型结构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 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 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 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) 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。
铝质易拉罐成形工艺与模具设计
铝质易拉罐成形工艺与模具设计一、铝质易拉罐成形工艺1. 拉伸成形铝制易拉罐的成形过程中，拉伸是关键工艺之一，直接影响着成品的质量。
拉伸成形时，先将铝板切成需要大小，托盘形状的平板，然后按照所需尺寸、形状和厚度拉伸成形。
在拉伸成形的过程中，需要注意一些技巧和细节，例如控制拉伸速度，调整数据配比、制定合理的拉伸路径等等。
同时，在拉伸时还需要进行调整，以保证成品的外形和质量。
2. 切割成型切割成型是指在预先成形的铝板上通过设备进行切割，成型想要形状的易拉罐杯子，成品厚度控制在0.19至0.23毫米之间。
易拉罐杯口的口缘要经过双面尖刀切割，同时调整切口深度、尖刀尺寸和切割角度等参数。
3. 凸缩成型凸缩成型是铝制易拉罐的主要成型过程之一，同时也是成品质量的决定因素之一。
凸缩成型是将铝板固定于轧机上，通过凹凸模具实现的，成型极度复杂，数控技术与手工的配合是保证好成品质量的必要条件。
凸缩成型对于模具较为关键，模具的设计和出品必须精细，以免影响到成品的质量。
4. 焊接封口焊接封口是铝制易拉罐成型方法之一，同时也是最终成型的关键一步，焊接的好坏决定了易拉罐的密封性。
焊接的时候需要特别环节保证所用焊接机的温度、压力和時間等数据，同时焊接位置也需仔细调整，保证焊点良好并且清晰，达到密封与美观的双重效果。
二、铝质易拉罐模具设计1. 模具设计规格铝制易拉罐的模具设计是关键，它决定着成品质量的好坏。
在模具设计上，需要规定一套详细、合理、科学的设计规格，包括成品尺寸、重量、物料完全利用、模具材质和性能要求以及制程工艺和相应的工艺参数等。
2. 模具生产工艺规范铝质易拉罐模具的生产工艺规范较为严格，首先需要考虑模具的材质、精度要求、表面质量以及相应检测控制规范等。
在制作模具边，精度控制是关键，要求精度高、尺寸准确、表面光洁度好，才能保证易拉罐成品质量达到标准，并且生产过程中能够保证模具的损失减少，能够尽快地完成成品生产。
3. 模具成型工艺模具成型工艺要考虑整个生产流程和各个关键节点。
拉伸工艺及拉伸模具设计
（1）压边力 引起的摩擦力
FQ 该摩擦应力为：
M
2uFQ
dt
18
（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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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：
''W
1 4
b
rp
t t
2
19
（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
2 w
'' w
eμα
p
1.1 m
ln
Rt r
2FQ dt
b
t 2rd t
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。
9
10
11
4.1.2拉深过程中变形毛坯各部分的应力与应变状态
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
有凸缘筒形件的拉深系数
m d
1
D (dt / d ) 4h / d 3.44r / d
毕业设计拉伸模具
一、零件的工艺性分析1）拉深件的结构工艺性1．拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形；2．需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹；3．在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度；4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离要合适；5．拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆角半径要合适，取拉深件底与壁的圆角半径 r p1=1.5 mm ， r p 21.5mm ，拉深件凸缘与壁的圆角半径r d12mm ， r d2 1.5mm ；6．拉深件的尺寸标注，应注明保证外形尺寸，还是内形尺寸，不能同时标注内外形尺寸。
带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为基准，若以上部为基准，高度尺寸不易保证。
2）拉深件的公差拉深件的尺寸精度应在T13 级以下，不宜高于IT11 级。
查表确定此拉深件的精度等级为IT12~IT13. ，拉深件毛坯厚度t=0.5mm 。
拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。
3）拉深件的材料用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。
本拉深模具加工的零件的材料已确定为08 钢。
二、冲压零件工艺方案的拟定（选择冲压基本工序、工序组合及顺序安排）拉深零件外形及相关尺寸如图所示：零件应先冲出38mm 通孔，然后落料，零件有两处圆筒形需要进行拉深工序，直径分别为41mm 和47.5mm 。
应先对41mm 进行拉深，接着对47.5mm 进行拉深。
因为该拉深件的生产批量大，所以采用落料、冲孔、拉深复合模冲压。
三、确定毛坯形状、尺寸和下料方式及排样设计、材料利用率计算1）确定毛坯形状对于不变薄拉深，拉深件的平均壁厚与毛坯的厚度相差不大，因此可用等面积条件，即毛坯的表面积相等的条件计算毛坯的尺寸。
毛坯的形状和拉深件的筒部截面形状具有一定的相似性，因此，旋转体拉深件的毛坯形状为圆形。
模具结构基础知识
模具结构基础知识一、模具的定义和分类模具是制造工业产品的重要工具之一，它是用于生产各种零部件、产品的工具，包括压铸模、注塑模、冲压模等。
根据使用方式和结构形式不同，可以将模具分为以下几类：1. 压铸模：用于压铸金属制品，如汽车发动机缸体、底盘等。
2. 注塑模：用于注塑塑料制品，如电视机壳体、电子设备外壳等。
3. 冲压模：用于冲压金属制品，如汽车车身件、家电外壳等。
4. 焊接夹具：用于焊接零部件或组装产品时固定位置和保持稳定。
二、模具结构基本组成部分一个完整的模具由以下几个基本组成部分组成：1. 模架：支撑整个模具的主要骨架，通常由上下两个半壳体组成，上半壳体称为上模板，下半壳体称为下模板。
2. 模腔：用于成形产品的空间，在上下两个半壳体中间形成。
根据不同的产品形状和尺寸需求，可以设计出不同形状和尺寸的模腔。
3. 模仁：用于成形产品的核心部分，通常安装在上模板上，与模腔配合使用。
4. 引导柱和导套：引导柱是固定在上下两个半壳体中间，用于保持模具的位置和稳定性；导套则是安装在引导柱上，用于保持引导柱与半壳体之间的间隙，以便半壳体之间的移动。
5. 凸模和凹模：凸模是安装在下模板上的零件，用于成形产品表面；凹模则是安装在上模板上的零件，用于成形产品内部和底部。
6. 夹具和顶针：夹具是用于固定原材料或成品，保持其位置稳定；顶针则是用于将成品从模腔中顶出来。
三、常见的模具结构类型1. 平面式结构：适合制造平面形状、简单结构的产品。
由一个平面型下模板和一个平面型上模板组成。
2. 拉伸式结构：适合制造长条状、管状等拉伸型产品。
由一个拉伸型下模板和一个拉伸型上模板组成。
3. 斜侧式结构：适合制造斜侧形状、倾斜角度较大的产品。
由一个斜侧型下模板和一个斜侧型上模板组成。
4. 旋转式结构：适合制造圆柱形、球形等旋转型产品。
由一个圆柱型下模板和一个圆柱型上模板组成。
四、常见的模具材料1. 铝合金：轻质、导热性能好，适用于制造小批量生产的零件或产品。
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。
拉伸工艺与拉深模具设计
1.凸缘变形区的起皱 拉深过程中，凸缘区变形区的材料在切向压应力 σ 的作用下，可能会产生失稳起皱，如图 4.2.6 所示。 凸缘区会不会起皱，主要决定于两个方面：一方面是切向压应力 σ 的大小，越大越容易失稳起皱；另一方面 是凸缘区板料本身的抵抗失 稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳 能力越小。这类似于材料力学中的压杆稳定问题。压杆是否稳定不仅 取决于压力而且取决于压杆的粗细。在 拉深过程中 是随着拉深的进行而增加的，但凸缘变形区的相对厚度 也在增大。这说明拉深过程中失稳起皱的 因素在增加而抗失稳起皱的能力也在增加。
图 4.2.4
在厚度方向，由于压料圈的作用，产生压应力 ，通常 和 的绝对值比 大得多。厚度方向上材料的的变形 情况取决于径向拉应力 和切向压应力 之间比例关系，一般在材料产生切向压缩和径向伸长的同时，厚度有所 增厚，越接近于外缘，板料增厚越多。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，产生起皱现象。
此外，影响极限拉深系数的因素还有拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等。 采用反拉深、软模拉深等可以降低极限拉深系数；首次拉深极限拉深系数比后次拉深极限拉深 系数小；拉深速度慢，有利于拉深工作的正常进行，盒形件角部拉深系数比相应的圆筒形件的
拉深系数小。 ３．极限拉深系数的确定 由于影响极限拉深系数的因素很多，目前仍难采用理论计算方法准确确定极限拉深系数。
拉伸工艺及拉伸模具设计
拉伸工艺及拉伸模具设计1. 引言拉伸工艺及拉伸模具设计是金属加工中重要的工艺之一。
通过拉伸工艺，可以使金属材料在不改变其截面积的情况下，有效地改变其形状和尺寸。
而拉伸模具设计则是为了实现拉伸工艺的顺利进行，确保拉伸过程中材料的变形满足预期要求。
本文将介绍拉伸工艺的基本原理和步骤，以及拉伸模具设计的关键考虑因素和设计要点。
2. 拉伸工艺的基本原理和步骤拉伸工艺是通过对金属材料施加拉力，使其发生塑性变形的过程。
其基本原理是利用材料的延伸性，使其在一定条件下引入应力并改变形状。
拉伸工艺的基本步骤如下：2.1 材料准备在进行拉伸工艺之前，需要对材料进行准备。
首先是材料的选择，根据工件的要求选择适合的金属材料。
其次是材料的加工准备，包括切割和清洁等步骤，以确保材料表面的平整和无杂质。
2.2 模具设计拉伸工艺需要使用专门设计的模具，以便在施加拉力时能够确保材料的形状和尺寸得到准确控制。
模具设计需要考虑多个因素，包括工件的形状和尺寸、材料的性质以及拉伸过程中的应力情况等。
2.3 拉伸过程拉伸过程中，首先将材料放置于模具中，并施加拉力。
拉力的大小和方向将影响材料的延展性和变形形式。
通过对拉力的控制，可以控制材料的形状和尺寸变化。
2.4 热处理在拉伸过程完成后，有时需要对材料进行热处理，以消除拉伸过程中产生的应力和改善材料的性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和回火等。
3. 拉伸模具设计的关键考虑因素拉伸模具设计的关键考虑因素包括以下几点：3.1 工件形状和尺寸拉伸模具的设计应根据工件的形状和尺寸，确保拉伸过程中工件的形变满足要求。
对于复杂形状的工件，可能需要设计多级模具，以实现更精确的形变控制。
3.2 材料的特性不同材料的特性会对拉伸模具的设计产生影响。
例如，材料的延展性和硬度将决定模具设计中的一些参数，如模具的角度和半径。
了解材料的特性是设计拉伸模具的重要基础。
3.3 拉力和应力分布拉力和应力分布对模具的设计也有重要影响。
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第四章 拉深工艺与拉深模设计
作业布置：
设计思考与练习题7的落料拉深复合模。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模
无压边装置的 首次拉深模
4-拉深凹模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
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
第四章 拉深工艺与拉深模设计
复习上次课的内容
1.有凸缘圆筒形件的拉深方法？
2.判断所给阶梯形件能否一次拉深成形的方法？ 3.曲面形状零件的拉深特点？盒形件的拉深特点？
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
一、拉深件的公差等级
一般：
拉深件的尺寸精度应在T13级以下，不宜高于IT11级。
拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。 据统计，不变薄拉深， 壁的最大增厚量约为（0.2～0.3）ｔ；
压边力的变化曲线
第四章 拉深工艺与拉深模设计
带限位装置在压边圈
第四章 拉深工艺与拉深模设计
双动压力机用拉深模刚性压边装置 动作原理
第四章 拉深工艺与拉深模设计
带刚性压边装置拉深模
1-固定板 2-拉深凸模 3-刚性压边圈 4-拉深凹模 5-下模板 6-螺钉
第四章 拉深工艺与拉深模设计
无压边装置的以后各次拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1-推件板 2-拉深凹模 3-拉深凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧
有压边装置的以后各次拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
再次拉深、冲孔、 切边复合模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
筒形件的切边原理
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
一、首次拉深模
1. 无压边装置的简单拉深模 2. 有压边装置的拉深模 (1)正装拉深模 (2)倒装拉深模 压边装置 ①橡皮压边装置 弹性压边装置 ②弹簧压边装置 ③气垫式压边装置 带限位装置的压边圈 刚性压边装置 带刚性压边装置的拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
6．拉深件不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉深件，其高 度方向的尺寸标注一般应以底部为基准。
带台阶拉深件的尺寸标注
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
三、拉深件的材料
用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、 大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。
最大变薄量约为（0.10～0.18）ｔ （ｔ为板料厚度）
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性
1．拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形。 2．需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应允 许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。 3．在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜 度。
正装拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1－上模座 பைடு நூலகம்－推杆
3－推件板
4－锥形凹模 5－限位柱 6－锥形压边圈 7－拉深凸模 8－固定板 9－下模座
带锥形压边圈的 倒装拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
弹簧压边装置 a) 橡皮b) 弹簧c) 气垫
压边力的变化曲线
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模
落料拉深复合模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1-凸凹模 2-反拉深凸模 3-拉深凸凹模 4-卸料板 5一导料板 6-压边圈 7-落料凹模
落料、正、反拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1-压边圈 2-凹模固定板 3-冲孔凹模 4-推件板 5-凸模固定板 6-垫板 7-冲孔凸模 8-拉深凸模 9-限位螺栓 10-螺母 11-垫柱 12-拉深切边凹模 13-切边凸模 14-固定块
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离应满足： ａ≥Ｒ+0.5ｔ（或 rd + 0.5ｔ）。
5．拉深件的底与壁、
凸缘与壁、矩形件四 角的圆角半径应满足：
rd ≥ｔ，Ｒ≥2ｔ，ｒ≥3ｔ。
否则，应增加整形工序。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
二、以后各次拉深模
1.无压边装置的以后各次拉深模 2.有压边装置的以后各次拉深摸 无压边装置反拉深摸 3.反拉深摸 压边圈在上模的反拉深摸
压边圈在下模的反拉深摸
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
三、落料拉深复合摸
1. 正装落料拉深复合模 2. 落料、正、反拉深模 3. 后次拉深、冲孔、切边复合模 切边的工作原理