盒形件拉深设计
盒形件拉深模具设计内容知道
目录题目盒型件拉深模设计 (2)前言 (2)第一章审图 (5)第二章拉深工艺性分析 (6)2.1对拉深件形状尺寸的要求 (6)2.2拉深件圆角半径的要求 (6)2.3 形拉深件壁间圆角半径rpy (7)2.4 拉深件的精度等级要求不宜过高 (7)2.5 拉深件的材料 (7)2.6 拉深件工序安排的一般原则 (8)第三章拉深工艺方案的制定 (8)第四章毛坯尺寸的计算 (9)4.1 修边余量 (9)4.2毛坯尺寸 (9)第五章拉深次数确定 (10)第六章冲压力及压力中心计算 (11)6.1 冲压力计算 (11)6.2 压力中心计算 (12)第七章冲压设备选择 (12)第八章凸凹模结构设计 (13)8.1凸模圆角半径 (13)8.2 凸凹模间隙 (13)8.3 凸凹模尺寸及公差 (14)第九章总体结构设计 (14)9.1 模架的选取 (14)9.2 模柄 (15)9.3拉深凸模的通气孔尺寸 (15)9.4导柱和导套 (16)9.5 推杆 (17)9.6卸料螺钉 (17)9.7螺钉和销钉 (17)第十章拉深模装配图绘制和校核 (18)10.1拉深模装配图绘制 (18)10.2 拉深模装配图的校核 (20)第十一章非标准件零件图绘制 (21)11.1冲压凸模 (21)11.2 冲压凹模 (22)11.3 压边圈 (22)11.4 凸模垫板 (23)第十二章结论 (24)参考文献 (25)题目盒型件拉深模设计其目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力。
通过模具结构设计，学生在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、模具零件结构设计、编写技术文件和查阅文献方面受到一次综合训练，增强学生的实际工作能力前言从几何形状特点看，矩形盒状零件可划分成2 个长度为(A-2r) 和2 个长度为(B-2r) 的直边加上4 个半径为r 的1/4 圆筒部分(图4.4.1) 。
若将圆角部分和直边部分分开考虑，则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深，直边部分的变形相当于弯曲。
方盒形拉深件的工艺性分析
方盒形拉深件的工艺性分析
方盒形拉深件是一种常用的金属加工工艺，用于制造各种形状的容器、外壳和零部件等。
其工艺性分析主要包括以下几个方面：
1. 材料选择：方盒形拉深件通常采用金属材料进行制造，如钢材、铝材等。
在选择材料时需要考虑材料的可加工性、强度、硬度和耐腐蚀性等性能，以满足产品的使用要求。
2.模具设计：方盒形拉深件的成形需要使用模具进行，模具的设计和制造对产品质量和工艺性有着重要影响。
模具设计需要考虑产品形状、尺寸、壁厚和材料特性等因素，以确保产品成形的精度和一致性。
3.拉深工艺参数：方盒形拉深件的加工过程需要控制好拉深工艺参数，包括下料尺寸、板材表面的润滑剂选择、压力和速度等。
这些参数的选择和调整能够影响产品的成形质量、表面质量和机械性能。
4.成形工艺：方盒形拉深件的成形工艺包括下料、冲裁、拉伸、回弹和修整等几个步骤。
在操作过程中需要注意控制好每个步骤的工艺要求和工艺参数，避免出现裂纹、变形或者表面质量不良等问题。
5.产品质量控制：方盒形拉深件的质量要求通常包括尺寸精度、表面质量和机械性能等方面。
在加工过程中需要控制好每个环节的工艺参数，及时发现并解决质
量问题，确保产品达到客户的要求。
总之，方盒形拉深件的工艺性分析需要综合考虑材料、模具设计、工艺参数和工艺过程等因素，以确保产品质量和工艺性能的要求。
更好地应用于实际生产中，提高方盒形拉深件的制造效率和质量。
3-9拉深件的类型及特点
2．盒形零件的拉深
3．非直壁旋转件的拉深
作业、思考
1.通过学习，把下表转件
盒形件
盒形件圆角部分接近拉深变形，直边部分基本上是弯曲变形，其变形是拉深与弯曲变形复合
毛坯周边变形不均匀，变形大的部分与变形小的部分相互制约与影响
球形体
锥形体
抛物线形件
拉深件的类型及特点
授课内容
拉深件的类型及特点
授课学时
1学时
教学目的
能够正确理解拉伸件的类型和特点
教学重点
盒形零件的拉深
教具和媒体使用
多媒体课件、板书
教学方法
讲授法
教学过程
拉深件的类型及特点
拉深工艺的主要特征在于拉深时金属有较大的流动，要求凸、凹模采用较大的圆角及较大的间隙就是为了金属的流动。用拉深工艺可以压制出圆筒形、阶梯形、球形、锥形以及其他不规则形状的开口空心零件。
拉深(拉延)
单动压力机上，压料力Q是弹性压料装置的弹性力或气垫中的压缩空气作用力；双 动压力机上的压料力Q则由压力机的压料滑块直接提供。
图2-27
补2-27-1
补2-27-2
补2-27-3
补2-27-4
补2-27-5
2、 圆筒形零件拉深工艺参数
1) 拉深系数 m 由于各种拉深件的深度与直径的比值不同，有的可以只用一次拉深工序制成，也 有需要进行多次拉深工序才能制成的。拉深的次数关系到拉深件的经济性和质量。拉 深次数的确定，既要保证拉深能够正常进行，不发生拉裂或起皱，又要充分利用材料 的塑性变形能力。 在确定拉深次数和进行拉深工序过程设计时，通常用拉深系数作为计算的依据。 拉深系数m是指拉深后的圆筒形零件直径d与拉深前毛坯直径D之比： m=d/D (2—18)
图2-32
式中: H——盒形件的冲压高度，即盒形件高度 h 与修边余量Δh 之
和，mm；(对于一次拉深成形，可取Δh=0.03h~0.04h)
rp——盒形件底部的圆角半径，mm。 圆角部分的展开半径 R:
图2-24
图2-25
图2-26
拉深件毛坯除了在法兰部分产生主要的变形之外，还在凸模圆角处和凹模圆角处产 生弯曲变形。板料进入凹模圆角区时要产生弯曲变形，通过凹模圆角区后又被反向弯曲 而拉直。侧壁的拉伸作用使处于凸模圆角区的板料也有类似的双向弯曲变形。 除拉裂(如补图2-26-3/4）以外，起皱(如补图2-26-5，与因为金属材料力学性能各向 异性导致的拉深件的制耳或称凸耳不同。）也是拉深中经常出现的一个主要质量问题。 拉深变形区的板料在切向压应力作用下，很容易失稳而发生起皱现象。毛坯厚度越薄， 拉深变形程度越大，就越易起皱。产生严重起皱后，材料不能流入凸、凹模间隙，毛坯 会被拉断。即使轻微起皱，材料勉强进入凹模，也会在拉深件侧壁留下起皱的痕迹，影 响其表面质量。最常用的防皱方法是在毛坯的法兰面上加压料圈(图2—27)，使毛坯在压 料圈与凹模面之间的缝隙中通过。
盒形件拉深设计
华中科技大学材料学院盒形件加工工艺与模具设计班级：XXXXXXX学生姓名：X X X学号：XXXXXXX时间：2015年1月1、零件工艺性分析 02、工艺方案的确定 03、工艺计算 (2)3.1拉深部分工艺计算 (2)3.2落料时冲裁工艺计算 (7)4、冲压设备的选用 (11)5、落料拉深模主要零部件计算 (12)5.1落料凹模设计计算 (12)5.2拉深凸模设计计算 (13)5.3固定板设计计算 (14)5.4卸料结构计算 (15)5.5压边圈设计计算 (16)5.6凸凹模设计计算 (17)5.7其它零件设计和选用 (17)5.8模具闭合高度计算 (22)6、模具总装图的绘制 (23)7、结束语 (23)8、参考文献 (24)1、零件工艺性分析1.1零件结构图示图1.1：加工零件图1.2零件结构分析工件为矩形盒形件，零件形状简单，要求为外形尺寸；尺寸为长、宽、高分别为45mm ，27mm ，20mm ；料后t=0.4mm ，没有厚度方向上不变的要求；底部圆角半径p r =3mm ，矩形四个角处圆角半径为r =4mm ，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求。
1.3材料性能分析零件所用材料为H68M ，拉伸性能好，易于成形。
1.4精度等级分析公等级定为IT14级。
满足普通冲压工艺对精度等级的要求。
2、工艺方案的确定由上分析，该零件为矩形盒形件，可采用拉深成形。
为确定拉深工艺方案，先计算拉深次数与相关工艺尺寸。
2.1修边余量 工件相对高度0h 20==5r 4，则依据下表可知修边余量 0h=~h =0.0420=0.8mm ∆⨯（0.030.05）。
工件相对高度△h 2.5~6 7~17 18~44 45~100工件修边余量h0（0.03~0.05）h0（0.03~0.05）h0 （0.03~0.05）h0 （0.03~0.05）h0表2.1：无凸缘盒形件的修边余量表 2.2相关工艺尺寸计算毛坯相对厚度t 0.4100100 1.48b 27⨯=⨯=； 矩形盒形件相对半径r 4==0.148b 27； 矩形盒形件拉深响度高度0h +h h 20+0.8===0.77b b 27∆；2.3判断拉深次数根据相关工艺尺寸计算结果，由下图可知，应选择一次拉深成形即可。
拉深盒型件拉深工艺
拉深盒型件拉深工艺盒形件属于非扭转体零件，包含方形盒、矩形盒和卵形盒等。
与扭转体零件的拉深比拟，盒形件拉深时，毛坯的变形分布要复杂得多。
盒形件拉深变形特点从几何外形的特点，矩形盒状零件可以划分为2个长度为（A－2r）和2个长度为（B—2r）的直边，加4个半径为r 的1／4圆筒部分构成(图4.4.1)。
若将圆角部分和直边部分别开推敲，则圆角部分的变形相当于直径为2r、高为h的圆筒件的拉深，直边部分的变形相当于曲折。
但实际上圆角部分和直边部分是接洽在一路的整体，是以盒形件的拉深又不完全等同于简单的曲折和拉深复合，有其特有的变形特点，这可经由过程网格实验进行验证。
图4.4.1 盒形件拉深变形特点拉深前，在毛坯的直边部分画出互相垂直的等距平行线网格，在毛坯的圆角部分，画出等角度的径向放射线与等距离的齐心圆弧构成的网格。
变形前直边处的横向尺寸是等距的，即ΔL1=ΔL2=ΔL3，纵向尺寸也是等距的，拉深后零件外面的网格产生了明显的变更(如图4.4.1所示) 。
这些变更重要表示在：⑴直边部位的变形直边部位的横向尺寸ΔL1，ΔL2，ΔL3变形后成为ΔL1′，ΔL2′，ΔL3′，间距逐渐缩小，愈靠直边中心部位，缩小愈少，即ΔL1＞ΔL1′＞ΔL2′＞ΔL3′。
纵向尺寸△h１，△h2，△h3变形后成为△h1′，△h2′，△h3′，间距逐渐增大年夜，愈接近盒形件口部增大年夜愈多，即△h１＜△h1′＜△h2′＜△h3′。
可见，此处的变形不合于纯粹的曲折。
(2) 圆角部位的变形 ??拉深后径向放射线变成上部距离宽，下部距离窄的斜线，而并非与底面垂直的等距平行线。
齐心圆弧的间距不再相等，而是变大年夜，越向口部越大年夜，且齐心圆弧不位于同一程度面内。
是以该处的变形不合于纯粹的拉深。
从以上可知，因为有直边的存在，拉深时圆角部分的材料可以向直边流动，这就减轻了圆角部分的变形，使其变形程度与半径r雷同，高度h相等的圆筒形件比较起来要小。
盒形件拉深模设计课件PPT
橡胶垫的高径比在0.5~1.5之间，所以，选用的橡胶垫规 格合理。橡胶的装模高度约为0.85×170mm=144.5mm。
3.其它零部件结构 为降低拉深凸模的高度，模具采用凸模直接固定在下模 座的固定方法。模柄采用压入式模柄，根据设备上模柄孔尺 寸，选用规格A40×100的模柄。
则，取直边部分的间隙等于材料厚度，即1mm；圆角部分
间隙较直边部分增加0.1倍料厚，即1.1mm。因为零件标注
内形尺寸（ 520.5mm、670.5mm 、R100.2m 5 ）m，所以要先计算凸
模，即
d T ( 1 d m 0 . i 4 Δ n ) 0 T ( 5 0 . 5 2 0 . 4 1 ) 0 0 . 0 m 3 5 . 9 m 0 0 1 . 0 m 0 3 m
3
三、工艺计算
1.拉深工艺计算
（1）判定能否一次成形
计算零件的相对角部圆角半径
r B
10.5 53
0.2，查得盒形件
初次拉深最大相对高度
h r
4
~
6
，计算零件的实际相对高
度 h 35.53.38 ，小于零件允许的最大相对高度，所以零件
r 10.5
一次拉深即可成形。由于零件只需一次拉深，且零件口部质
用压边装置。
4
（3）确定坯料的形状与尺寸 根据一次拉深成形的矩形盒坯料计算方法，其直边部分 按弯曲件求解坯料展开长度。 盒形件圆角部分按筒形件拉深求解坯料展开尺寸
R r22rh0.8r6底 （ r0.1r6底 ） 1.05221.053.550.86 1.051.16 1.05mm 2.73m 1 m
AF压/ p
查得矩形橡胶垫在预压量为10%~15%时的单位压力为 0.6Mpa，所以橡胶面积 A175N 14291m 90m 2 。
底部多孔盒形拉深件模具设计解析
参磊 。 加 工 冷 工
ＷＷＷ ｒ ｔ ｗｏｒ ｎｇ７ ５０ ｃ ｎｅ ａ１ ｋｉ ９ ． ｏｍ
２１ 第 期● ０７ ２ 雀 年
圆
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：
／ Ｄ
Ｉ
Ｒ｜
ｆ
罔 ３ 毛坯尺寸求作 图
首先 ，所确定 的毛坯尺寸即为落料 凹模尺寸 。 其次 ，两次拉 深 的相互关 系 应符合下列条件 （ 见图 ４ ： ）
次拉深 （ 整形 ）一冲孔一 车边 。
须两次拉深。第二次拉深近似整形 ，主要 日的是用来减 小角部 和底 部 圆角 ，而其 外形 不 变 ，轮廓 尺寸 稍有 改
变。
因考虑到工件 圆角部分要 两次拉深 ，同时材料 有向 侧壁 挤流现象 ，故将展 开圆角半径 加大 １ ％ ～ ０ 。 ０ ２％ 求作 毛坯相关尺寸
段 ，在公 司得到广泛应用。该模 具结构简 单 、换 刀方便 而且制造周期短。槽钢下料 后断面光 洁 ，毛刺很小 ，完 全能够满足生产要求。作为一种 稳定实用 的模 具 ，值得
（） ｂ 下切 刀
借鉴 和推广 。ＭＷ
（ 稿 日期 ：２ １０ １ ） 收 ０ ０ ９ ３
图 ４ 上 、下切刀
毛坯 相对厚度 为 ｌＯ／ （ 为材料 厚度 ，Ｄ为毛坯 Ｏ ｔＤ ｔ
尺寸 ， 图 ３ ，一般情况下 ，盒形件在拉深后都需要修 见 ）
边 ，所 以在确定其毛坯尺寸和进行工艺计 算之前 ，应在 工件 高度或 凸缘宽度上加修边余量 。无 凸缘 盒形件修边
余量 △日。
下 面介绍此拉深件模具 的设计过程及改进措施。
阿 １ 底部多ｊ盒形
径中心不 同。
本文盒形件 ｒ ｉ ，Ｈ ：１ ｔ ｏ＝ ｎ ｏ ７ ｍ，则 ／ ＝７ ｍ ｒ 。查 表得 △日
盒形件多点常力压边拉深模设计
今 ， 力 压 边 的 设 计 原 理 已 被 许 多 研 究 人 员 采 常 用＿ ， ４ 显然 ， 常 力压 边 的设 计 方 法 推 广 至 盒形 件 Ｊ 将 的拉 深 成形 并 不 困难 。 但 实 际 设 计 中采 用 的 压 边 方 法 ， 都 采 用 整 体 大 压边 ， 即采用 一 个 压边 圈 ， 整个 法 兰 区的金 属 进 行 对 压边 ， 样 由于 变 形 后 各 个 部 分 的 板 坯 厚 度 发 生 了 这 变化 ， 际上 压 边 圈 只 是 对 法 兰 区 的 部 分 区域 起 到 实 了压 边作 用 。显然 ， 即便 采用 了常 力压 边方 法 ， 压 其
着拉 深 过程 的 进 行 ， 边 力 应 逐 渐 减 小 。但 由于 受 压 所选 设 备 、 压边 方 法 、 压边 所 选用 的弹性 元 件性 能等
条件 的 限制 ， 计 压 边 力 很 难 与工 艺 所需 要 的 理 想 设 压边 力一 致 。因此 ， 实 际 设 计 中 出 现 了一 些 常 压 在 边 力或 接 近常 压边 力 的 设计 方法 ， 刚性 压边 、 垫 如 气
ｓ ｒ ｇ ｎ ｕ ｂ ｒ ｓｅａ ｔ ｏ ｏ ｅ ｔ 。ｓ ａ ｔ ｅ ｈ ｌ ｎ ｒｅ ｄ ｓｇ ｅ ｙ ｔｉ ｅｈ ｄ ｉ ｍ ｒ ｇｅ ａ ｌ ｔ ｐ ｉ ｓａ ｄ ｒｂ ｓ ａ ｌ ｉ ｃ ｍｐ ｎ ｎｓ ｏ ｔ ｔ ｏｄ ｇ ｆｃ ｅ ｉｎ ｂ ｓｍ ｔ ｏ ｏ ｅ ａ ｒｅ ｂ ｅ ｏ ｎ ｅ ｓ ｃ ｈ ｈ ｉ ｏ ｄ ｈ ｓ
ｅ ｔｐｏ ｉｏ ｓ．Ａｌｏ。ｔ ｅ ｈ ｌ ｎ ｏ ｅ ｏ ａｃ ｏ ｉｉｎ ｋ ｐ ｏ ｔｎｔｉ ｅｗｈ ｌ ｒｗ ｎ ｒｃ ｓ ｙ ｕ ｉ ｅ ｎ ｓｔ ｎ ｉ ｓ ｈ ｏｄ ｇ ｆｒ ｎ ｅ ｈ ｐ ｓｔ ｅ ｓｃ ｎ ａ ｎ ｔ ｏｅ ｄ ａ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｂ ｓｎ ｔ ｉ ｃ ｏ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ
拉深盒型件拉深工艺
拉深盒型件拉深工艺引言拉深技术（Deep drawing）是一种常用的金属成形工艺，广泛应用于各种盒型件的制造中。
拉深盒型件能够满足不同行业的需求，例如汽车零部件、电器外壳、容器等。
本文将详细介绍拉深盒型件的拉深工艺流程，包括材料选择、模具设计、拉深过程控制等方面内容。
1. 材料选择在拉深盒型件的制造中，常用的材料包括冷轧钢板、不锈钢、铝合金等。
不同的材料具有不同的性能和适用范围，因此在选择材料时应考虑以下几个因素：•材料的可塑性：材料必须具有良好的可塑性，能够在拉深过程中充分变形，以适应盒型件的形状需求。
•材料的强度：材料必须具有足够的强度，能够承受盒型件的工作载荷，并保持其结构的稳定性。
•材料的耐腐蚀性：根据具体使用环境的要求，选择具有良好耐腐蚀性的材料，以延长盒型件的使用寿命。
2. 模具设计模具的设计是拉深工艺中十分重要的一环。
一个合理设计的模具能够保证拉深过程的稳定性和成品的质量。
模具设计应考虑以下几个因素：•盒型件的形状和尺寸：根据盒型件的形状和尺寸要求，确定模具的结构和尺寸，以确保拉深盒型件的准确性和一致性。
•模具的材料选择：模具通常采用高强度、高硬度的材料，如工具钢。
选择合适的模具材料可以增加模具的使用寿命和抗磨耗性。
•模具的润滑与冷却：为了减少摩擦和热量积聚，需要在模具表面涂覆润滑剂，并设置冷却系统，以确保模具的稳定工作和成品的质量。
3. 拉深过程控制拉深过程中的控制是确保产品质量的关键。
合理的拉深过程控制可以预防一些常见的问题，例如皱纹、裂纹和破裂等。
以下是一些常用的拉深过程控制方法：•拉深力的控制：根据盒型件的形状和尺寸，合理调整拉深力，以避免过度应力导致拉深失效。
•润滑效果的控制：合适的润滑剂类型和涂覆方式可以减少摩擦，防止盒型件与模具之间的粘连，从而提高产品的表面质量。
•模具温度的控制：通过控制冷却系统的温度，可以有效地降低模具和盒型件的温度，从而减少热裂纹的发生。
•拉深速度的控制：拉深速度的选择要根据材料的可塑性和盒型件的复杂程度来确定，以保证拉深过程的稳定性和成品的质量。
盒形件的拉深
高盒形件毛坯的形状与尺寸
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
长圆形毛坯的长 度为：
长圆形毛坯的宽度为：
盒形件的拉深
1.3 盒形件拉深的变形程度
拉深系数 m
盒形件初次拉深的最大相对高度
冲压工艺与模具设计
（3）用光滑曲线
连接直边和
ห้องสมุดไป่ตู้
圆角部分，
即得毛坯的
低
形状和尺寸。
矩
形
盒
毛
坯
作
图
法
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
所谓高盒形件是指必须用多次拉深才能最后成形的盒形件。 采用圆形毛坯， 其直径 D 为：
ra = rb = r时，则：
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
方盒形件毛坯的形状与尺寸
盒形件的拉深
1.1 盒形件的拉深变形特点
盒形件拉深时的应力分布
盒形件的拉深
1.1 盒形件的拉深变形特点
盒 形 件 基 本 尺 寸
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
（1）按弯曲计算直边部分的展开长度 l0，即：
（2）按拉深计算圆角部分的毛坯半径R，即:
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
冲压工艺与模具设计
盒形件的拉深
1.1 盒形件的拉深变形特点
1.圆角部分应力分布不均匀 。 2.直边部分发生弯曲变形 。 3.圆角部分的平均应力比相同半径的圆筒件的径向拉应力要小得多 。 4.圆角部位易出现拉裂、起皱等现象 。 5.除了在圆角侧壁底部与凸缘圆角相切处容易发生拉裂外，还会因凹模圆
角半径过小等原因，引起凸缘根部（圆角附近侧壁处）产生拉裂 。 6.圆角与直边相互影响的程度取决于相对圆角半径 r/B 和相对高度 H/B 。
机械毕业设计(论文)-浅盒形件拉深工艺及模具设计(拉深冲孔2)(含全套图纸)[管理资料]
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目录摘要……………………………………………………………………………………1关键词 (1)前言 (1)2冷冲压工艺方案设计 (2) (2) (2) (3) (3) (4) (4) (4) (5) (8)3冲孔落料复合模具设计 (12) (12)................................................1 2 ...................................................1 2 ...................................................1 5 ......................................................1 5 ......................................................1 6 (17) (18) (18) (19) (20) (21)............................................................2 1 4拉深工艺及拉深模设计 (21) (21) (21) (22) (22).........................................................2 2 、凹模间隙 (22).............................................2 2 .........................................................2 3 .........................................................2 3 5结论 (23)参考文献 (24)致谢 (24)浅盒形件拉深工艺及模具设计学生：钟发明指导老师：陈志亮（湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128）摘要：浅盒形件在汽车、电器行业应用广泛，且不同的用途决定了盒形件技术要求的不同。
浅谈盒形件的拉深
． ） 该零 件 为有 凸缘 的盒 形件 ， 体形 状不 太 复杂 ， 寸 要求 也 不 ３３ 凸 凹模最 小 圆角半 径 Ⅱ 及 坯 料 总 尺 根据 经 验公 式 ：
Ｒ－． ／ ａ Ｏ８ 丽 、 压 力机 。 具设 计制 造 主要 考虑 模 具压 边装 置和 压边 力 的大 小 、 模 冲 压次 数 、 脱料 方式 及 定位 办法 。经 过计 算相 对 深度 ， 虑 定位 和 脱 式 中 ， 考 曰为坯 料 宽度 ： 盒形件 宽度 。 ｂ为 其与初始下料宽度计算得 Ｒ －１ ｎ ｌ ａ ２ｌ ， ￣ ｎ 而零件 图要求为 Ｒ ０ ｍ， １ｍ 料后 ，模 具 设计 为单 动压 力机 用 后置 导柱 有压 边 装 置的 首次 拉 深 略小 ， 但根 据 图纸要 求 已不可 更改 。然 而根据 试冲 切边 后的 形状尺 模 。 具基 本 结构 设计 如 图 ２ 示 。当工作 时 ， 模 所 材料 放置 在压 料 圈 ９ ， 料 圈上 设 有可 调 定位 装 置 。凹模 ６ 上 ， 上 压 在 凸模 １ 在 下 ， ５ 凹 寸可 看 出坯 料面 积过 大 ，面积 增 大一 方面 增加 了压 边 力和 材 料流 也可 能导致 产生 裂纹 ； 一方 面造 成 允许 的 凸凹模 最 小圆 另 模落 下压 在 材料 上 ， 压料 圈在 压 力作 用下 下移 ， 料被 凸模 项 入 凹 动 阻力 ， 材 角半 径过 大 ， 可通过减 小坯 料宽度 达到减 小计算 得到 的允许 最小 模 。到达 要求 拉深 深 度后 凹模 继续 下移 ４ｍ 压 出底 部 加强 筋 ， ｍ 随 另外 ， 原材料经 过力 学性能 试验 ， 项性能 指标符 各 后 凹模上 行 顶杆 １ 动推 料板 ５ 出工 件 。 果工件 套 在 凸模上 ， 凸凹模 圆角 半径 。 推 推 如 合规 定要求 ， 了材料 不合格 因素 。 是材 料和模 具工作面 干燥 ， 排除 但 则 由压料 圈 ９向上弹 出 。 没有 润滑也 是导致 材料流 动和 滑移困难不可忽视的原因之一 。 ３ 原 因 分 析
第四章 拉深工艺与模具设计
t D
Ky (1
m1 )
以后各次拉深中制件不起皱的条件是： 实践证明：
t di1
K
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(
1 m1
1)
直壁圆筒形件的首次拉深中起皱最易发生的时刻：拉深的初期
（二）拉裂 当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与 筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。
为防止拉裂，可以从以下几方面考虑： （1）根据板材成形性能，采用适当的拉深比和压边力； （2）增加凸模表面粗糙度；改善凸缘部分的润滑条件； （3）合理设计模具工作部分形状；选用拉深性能好的材料等。
第四章 拉深工艺与模具设计
拉深变形过程分析
直壁旋转体零件拉深 工艺计算
非直壁旋转体零件拉深 成形方法
盒形件的拉深
拉深工艺设计 拉深模具的类型与结构
其他拉深方法 拉深模工作部分的设计
返回
拉伸：
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工 件，或将已制成的开口空心件加工成其它形状空心件的一种冲压加 工方法。拉深也叫拉延。
（二）筒壁传力区的受力分析
1．压边力Q引起的摩擦力：
m
2Q dt
2．材料流过凹模圆角半径产生弯曲变形的阻力
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w 力 仍按上式进行计
算，拉深初期凸模圆角处的弯曲应力也按上式计算
w
w
1 4
b
rd
t t
2）筒底圆角半径rn
筒底圆角半径rn即是本道拉深凸模的圆角半径rp,确定方法如下：
r r 一般情况下，除末道拉深工序外，可取 pi = di。 对于末道拉深工序：
盒形件拉深毛坯展开尺寸的计算方法
盒形件拉深毛坯展开尺寸的计算方法盒形件拉深毛坯展开尺寸是将毛坯金属材料以拉深的方式展开，从而在保证金属材料刚性的前提下，提高材料的复原性。
拉深毛坯展开尺寸的计算是毛坯展开工艺设计的重要一环，在确保金属材料结构拉深尺寸的前提下，也要尽可能避免死空间减小成品尺寸的计算盒形件的拉深毛坯展开尺寸的计算主要包括以下几个方面：（1）计算毛坯的尺寸。
在拉深毛坯的设计中，要根据材料的物理性能、材料的厚度以及拉深的位置，确定毛坯的尺寸。
（2）计算拉深尺寸。
为了提高盒形件的力学性能，拉深的尺寸一般设计为毛坯厚度的1.2~1.5倍，但也必须要考虑死空间的大小，以防止复原性变差。
（3）计算成品尺寸。
成品尺寸要根据专业技术水平来确定，一般要考虑公差控制等因素，确保盒形件尺寸的准确性。
计算步骤盒形件拉深毛坯展开尺寸的计算过程包括以下步骤：（1）确定拉深点的位置。
在计算拉深点的位置时，要根据盒形件的外形和力学特性，确定拉深的位置，以保证复原性高。
（2）计算拉深尺寸。
将拉深尺寸根据拉深位置确定，一般要求拉深的尺寸较毛坯的厚度大1.2~1.5倍，以确保盒形件的结构强度。
（3）计算成品尺寸。
根据拉深尺寸，确定成品尺寸，一般要确保公差控制范围，以保证成品尺寸的精度。
（4）检查死空间。
在完成尺寸计算后，要检查死空间是否较小，如果是，就要修改设计，以确保拉深毛坯的复原性高。
实施建议盒形件拉深毛坯展开尺寸的计算是一个复杂的过程，建议在设计拉深毛坯展开尺寸时，要根据材料性能、设计及过程工艺来考虑，以保证拉深毛坯展开工艺的质量。
在计算拉深毛坯展开尺寸时，要结合金属材料物理性能、拉深位置及力学性能，确定拉深的尺寸，以保证金属材料的强度。
同时，在计算尺寸时，要考虑公差控制，以确保盒形件的结构尺寸的准确性。
最后，要检查死空间是否较小，如果是，就要修改设计，以防止复原性变差。
综上所述，盒形件拉深毛坯展开尺寸的计算是一个复杂的过程，要综合考虑金属材料的物理性能及拉深位置，根据公差要求，确定拉深尺寸，确保结构尺寸的准确性。
盒形件拉深毛坯展开尺寸的计算方法
盒形件拉深毛坯展开尺寸的计算方法1.确定盒形件的形状和尺寸：首先需要确定盒形件的形状和尺寸，包括长、宽、高以及边角的角度等参数。
这些参数是计算展开尺寸所必需的基本信息。
2.计算拉深率：拉深率是指深拉盒形件在展开尺寸中的比率。
它可以通过以下公式计算：拉深率（%）=（拉深尺寸-毛坯尺寸）/毛坯尺寸×100%其中，拉深尺寸是盒形件的最终展开尺寸，毛坯尺寸是最初的平面尺寸。
3.考虑材料的伸缩性：在计算过程中需要考虑材料的伸缩性，因为金属材料在加工过程中会发生伸缩变形。
一般情况下，可以根据实际经验在计算中增加一个伸缩率系数，用于修正展开尺寸。
这个系数可以通过试验得到。
4.计算展开长度：展开长度是指盒形件在展开后的整体长度。
它可以通过以下公式计算：展开长度=2×高+2×长×正切(开口角/2)其中，高是盒形件的高度，长是盒形件的长度，开口角是指两个边角的夹角。
5.计算展开宽度：展开宽度是指盒形件在展开后的整体宽度。
展开宽度=宽+毛坯展开长度×正切(开角/2)其中，宽是盒形件的宽度，开角是指两个边角的夹角。
6.制作展开图：根据计算得到的展开长度和展开宽度，可以绘制盒形件的展开图。
展开图是盒形件在展开后的平面图，可以作为加工的参考。
需要注意的是，以上的计算方法是基于一般情况下的盒形件展开，对于复杂的盒形件或特殊要求的展开，可能需要更加精确的计算方法。
同时，这些计算方法也需要结合实际加工经验和试验进行调整和修正，以确保最终的展开尺寸与实际要求相符。
盒形件的拉深
第六节盒形件的拉深盒形件属于非轴对称零件，它包括方形盒件，矩形盒件和椭圆形盒件等，根据矩形盒几何形状的特点，可以将其侧壁分为长度是 A-2r与B-2r的两对直边部分及四个半径为的圆角部分（图 4–74）。
压变形性质与直壁圆筒件有相同之处亦有不同之处。
相同之处是在变形区都是在径向拉应力与切向拉应力的作用下产生拉深变形，而存在着变形区产生的拉应力与传力区的承载能力之间的关系问题。
不同之处是盒形件的应力状态和所产生的拉深变形在周边上的分布是不均匀的，由次而引起一系列和圆桶形件成型不同的特点。
根据盒形件能否一次拉深成形将盒形件分为两类，凡是能一次拉深成形的盒形件称为低盒形件；凡是需经多次拉深才能成形的盒形件称为高盒形件。
两类盒形件拉深时的变形特点是有差别的，因此工艺过程设计和模具设计中需要解决的问题和方法也不尽相同。
一、盒形件的拉深1. 变形特点1）盒形件一次拉深成形时，零件表面网络格发生了明显变化（图 4–74），由此表明凸缘变形区直边部分发生了横向压缩变形，使圆角处的应变强化得到缓和，从而降低了圆角部分传力区的轴向拉应力，相对提高了传力区的承载能力。
2）盒形件拉深时，凸缘变形区圆角处的拉深阻力大于直边的拉深阻力圆角处的变形过程度大于直边处的变形程度。
因此，变形区内金属质点的位移量直边处大于圆角处，导致了这两处的位移速度的不同，而毛坯的这两部分又是联系在一起的整体，变形时必然相互牵制，这种位移速度差会引起剪切力，这种剪切力称为位移速度诱发剪应力。
虽然，诱发剪切力在两处交界面达到最大值，并由此向直径和圆角处的中心线逐渐减小。
变形区内应力状态与剪切力分布情况可定性的用图4–75示意。
由图 4–75可知，圆角部分传力区内轴向拉应力减小了一个剪应力值，从而也相对地提高了传力区的承载能力。
由于上述原因，盒形件成形极限高于直径为2r的圆筒形件的成形极限。
图4-75 变形区内应力状态3）图 4-75所示的剪应力形成的弯矩引起变形区平面内的弯曲变形，从而使变形区变得相当复杂。
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华中科技大学材料学院盒形件加工工艺及模具设计班级：XXXXXXX学生姓名：X X X学号：XXXXXXX时间：2015年1月1、零件工艺性分析 (1)2、工艺方案的确定 (1)3、工艺计算 (3)3.1拉深部分工艺计算 (3)3.2落料时冲裁工艺计算 (8)4、冲压设备的选用 (12)5、落料拉深模主要零部件计算 (13)5.1落料凹模设计计算 (13)5.2拉深凸模设计计算 (14)5.3固定板设计计算 (15)5.4卸料结构计算 (16)5.5压边圈设计计算 (17)5.6凸凹模设计计算 (18)5.7其它零件设计和选用 (18)5.8模具闭合高度计算 (23)6、模具总装图的绘制 (24)7、结束语 (24)8、参考文献 (25)1、零件工艺性分析1.1零件结构图示图1.1：加工零件图1.2零件结构分析工件为矩形盒形件，零件形状简单，要求为外形尺寸；尺寸为长、宽、高分别为45mm ，27mm ，20mm ；料后t=0.4mm ，没有厚度方向上不变的要求；底部圆角半径p r =3mm ，矩形四个角处圆角半径为r =4mm ，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求。
1.3材料性能分析零件所用材料为H68M ，拉伸性能好，易于成形。
1.4精度等级分析公等级定为IT14级。
满足普通冲压工艺对精度等级的要求。
2、工艺方案的确定由上分析，该零件为矩形盒形件，可采用拉深成形。
为确定拉深工艺方案，先计算拉深次数及相关工艺尺寸。
2.1修边余量 工件相对高度0h 20==5r 4，则依据下表可知修边余量 0h=~h =0.0420=0.8mm ∆⨯（0.030.05）。
工件相对高度△h 2.5~6 7~17 18~44 45~100工件修边余量h0 （0.03~0.05）h0（0.03~0.05）h0 （0.03~0.05）h0 （0.03~0.05）h0表2.1：无凸缘盒形件的修边余量表 2.2相关工艺尺寸计算毛坯相对厚度t 0.4100100 1.48b 27⨯=⨯=； 矩形盒形件相对半径r 4==0.148b 27； 矩形盒形件拉深响度高度0h +h h 20+0.8===0.77b b 27∆；2.3判断拉深次数根据相关工艺尺寸计算结果，由下图可知，应选择一次拉深成形即可。
图2.1：盒形件不同拉深情况分区图方案一：，落料，拉深成形； 方案二：落料拉深复合成形； 方案三：落料拉深级进模成形；方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。
方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。
尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。
欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。
故选用方案二。
3、工艺计算落料拉深复合工艺参数计算可分别计算拉深工艺参数和落料冲裁工艺参数。
3.1拉深部分工艺计算3.1.1毛坯尺寸计算r 4==0.645b h 27-20.8- 根据图2.1判断该盒形件拉深为一次拉深的C ∏区，该区域的是角部具有大圆角半径的较高盒形件，特点是；有大量的材料从圆角出转移到侧壁上去，因而会大大增补侧壁的高度。
毛坯尺寸是根据盒形件表面积和毛坯表面积相等的原则求出，毛坯形状为长圆形如右图所示。
尺寸计算过程如下所示：其中矩形长边b1=45mm ，短边b=27mm ，拉深高度h=20.8mm ，矩形圆角r=4mm ，拉深圆角p r =3mm 。
长圆形毛坯的圆弧半径b R 为：()()()2p p p p b 1.13b 4b h-0.43r -1.72r h+0.5r -4r 0.11r -0.18r =22D R +=， 代入数据得：()()()2b 1.132742720.8-0.433-1.72420.8+0.54-430.113-0.183=258.54==29.27mm 2R +⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯长圆形毛坯长度L 为：b 12+b -b=229.27+45-27=76.54mm L R =⨯ 长圆形毛坯的宽度K 为： ()()()11b-2r +b+2h-0.43r b -b b -2rD K ⎡⎤⎣⎦=，图3.1：盒形件毛坯尺寸图示带入数据得： ()()()58.5427-24+27+220.8-0.43445-27=61.76mm 45-24K ⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦=⨯依照以上计算尺寸绘出毛坯形状如下所示：图3.2：盒形件拉深毛坯3.1.2盒形件拉深变形程度校核 (1)拉深系数校核对于该盒形件，圆角处变形最大，直边部分较小，故需要校核圆角处假想拉深系数。
拉深系数()2y p p r m=r +2rh-0.86r r+0.16r R其中y R 为圆角处家乡半径。
代入数据计算得： ()24+2420.8-0.8634+0.163⨯⨯⨯⨯极限拉深系数m1如下表所示，由于H68M 塑性较好，所以m1值适当减小，与下表中综合取m1=0.31，则m0>m1,故能一次拉深成形。
r/b 毛坯相对厚度（t/K ） 0.3~0.6 0.6~1.0 1.0~1.5 1.5~2.0 0.025 0.31 0.30 0.29 0.28 0.05 0.32 0.31 0.30 0.29 0.10 0.33 0.32 0.31 0.30 0.150.340.340.330.32表3.1：在一道工序内所能拉深的矩形的最大相对高度 (2)相对高度h/r 校核由前计算相对圆角半径r/b=0.148，相对高度h/r=5,由下表查得极限相对高度H/r=6，则h/r<H/r ，故能够一次拉深成形。
表3.2:盒形件初次拉深的最大相对高度 3.1.3拉伸模工作部分结构参数计算 （1）拉深凸凹模间隙对于盒形件拉深，凸模和凹模间隙直边部分与U 形工件相通，圆角部分间隙值比直边部分大0.1t ，则：直边：Z1=（1~1.1）t=1.05*0.4=0.42 圆角：Z2=Z1+0.1t=0.42+0.4*0.1=0.46 （2）拉深凸凹模圆角半径一般来说拉深凹模圆角半径：r 凹=5t=5*0.4=2mm 凸模圆角半径与工件圆角半径相等：r 凸=3mm （3）拉深凸凹模工作部分尺寸由于尺寸标注为外形标注形式，拉深件未标明公差尺寸精度定为IT14，工件Δ=0.520mm 对于非盒形件，则凸凹模公差为IT10。
查标准公差等级得短边δ1=0.084mm ；长边 δ2=0.010mm表3.3：标准公差等级 则对于外形标注形式有：=D δ+∆凹凹（D-0.75），-=-2D Z δ∆凸凸（D-0.75） 则对于短边：+0.084+0.084b =b =27-0.750.52=26.61δ+∆⨯凹凹（-0.75）（）--0.084-0.084b =b -2=--=25.79Z δ∆⨯⨯凸凸（-0.75）（270.750.5220.42） 对于长边：+0.100+0.100b1=b =-=44.61δ+∆⨯凹凹（1-0.75）（450.750.52）--0.100-0.100b1=b -2=-0.750.52-20.42=43.79Z δ∆⨯⨯凸凸（1-0.75）（45）（4）拉深凸模气孔尺寸由下表之拉深凸模气孔尺寸d=5mm表3.4拉深凸模出气孔直径3.1.4拉深力计算拉深力0b =t F KL σ，其中： K 为系数K=0.5~0.8，此处取K=0.6；L0为盒形件周长，L0=2(b+b1)=2（27+45）=144mm ； t 为材料的厚度，t=0.4mm ；b σ为擦理疗的抗拉强度，对于材料H68M ，b σ=294~392MPa ，此处取b σ=350MPa 。
带入数值F=0.6*144*0.4*350=12.1kN 。
表3.5常用铜合金的力学性能3.1.5压边力计算压边圈的使用范围如下，有下表及前计算数据可知，该次设计中应该使用压边圈。
表3.6：压边圈的使用条件选用气垫式弹性压边圈，压边力Fy=A*p。
A为压边面积，p为单位压边力。
材料单位压边力/MPa铝0.8~1.2紫铜，硬铝（退火的或钢淬火的） 1.2~1.8黄铜 1.5~2压轧青铜2~2.520钢，08钢，镀锡钢板 2.5~3软化状态的耐热钢 2.8~3.5高合金钢，高锰钢，不锈钢3~4.5表3.7：冲压常用金属的单位压边力3.2落料时冲裁工艺计算落料时成形形状即为拉深计算毛坯形状，如下图所示：图3.3落料零件通过测量压边面积A=2481.5mm2，则F1=1.6*2481.5=3.97kN3.2.1凸凹模刃口尺寸计算（1）凸、凹模刃口尺寸的计算原则①设计基准：落料以凹模为设计基准，间隙取在凸模上；冲孔以凸模为设计基准，间隙取在凹模上。
②设计时间隙一律采用最小合理间隙值Zmin。
③刃口尺寸的制造偏差方向：单向注入实体内部。
即磨损后，凸、凹模刃口尺寸变大的取+&；磨损后凸、凹模刃口尺寸变小的取—&。
④刃口尺寸制造偏差的大小：简单形状，按IT6~IT7取值；复杂形状，取1/4Δ；磨损后尺寸无变化，取1/8Δ。
⑤加工方法：简单形状，分别加工；复杂形状，配合加工。
（2）落料凸凹模刃口尺寸计算（选用直刃口）落料件以凹模为基准，工件图中未标注公差尺寸精度定为IT14级，查下表，尺寸偏差数值如下：表3.8未注公差的极限偏差mm（为磨损后增大尺寸）对于尺寸L:76.54mm---------76.540-0.74mm（为磨损后增大尺寸）对于尺寸K:61.76mm---------61.760-0.74根据下表，IT14 级精度时，磨损系数x=0.5冲件精度 IT10 IT11~13 IT14 磨损系数x10.750.5表3.9：磨损系数取δ =1/4 Δ 其计算公式为：max 0=D δ+∆凹凹（D -x ） 0min max min =-D δ-∆凸凹凸（D Z ）=(D -x -Z )根据经验公式：Zmin=Kt ；K 为材料有关的系数，对于黄铜，取K=0.08~0.10。
则Zmin=0.08*0.4=0.032mm ，取Zmin=0.03mm 。
000-0.3min max min -0.744-0.18-0.48=-=76.17-0.3=75.87=75.9L δ-÷∆凸凹凸（L Z ）=(L -x -Z )（） 000-0.1min max min -0.744-0.18-0.28=-=-0.3=61.09=61.1K δ-÷∆凸凹凸（K Z ）=(K -x -Z )（61.39）现列出拉深毛坯落料件的外形尺寸及凸模、凹模尺寸如下表所示：工件尺寸 凸模尺寸 凹模公称尺寸76.540-0.74 -0.3-0.4875.975.9 61.760-0.74mm-0.1-0.2861.161.1表3.10：落料凸凹模尺寸3.2.2排样与毛坯计算分析零件形状，应采用单直排的排样方式，采取如下图所示的排样方法。