带凸缘筒形件拉深模设计与制造

零件的坯料相对厚度
t 100 0.97 D
，凸缘相对直径等于
2.06，经查其第一次拉深极限拉深系数[m1]=0.42，计算零
件的总拉深系数
m总
56.5 155
0.36 小于[m1]，所以需要多次拉深。
（4）预定首次拉深工序件尺寸
为了在拉深过程中不使凸缘部分再变形，取第一次拉入
凹模的材料比零件相应部分表面积多5%，故坯料直径应修
40.88mm
第三次拉深后工序件尺寸应为零件要求尺寸。 拉深工序件图见下图。
2.落料拉深复合模工艺计算 （1）落料凸、凹模刃口尺寸计算
根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。落 料尺寸为φ 15700.，1 经计算其凹模、凸模刃口尺寸分别为
DA
( Dm ax
XΔ)
0
A
（157
0.5 0.1）00.04mm
正为
D （F凸 1.05F）4 / （8054 1.05 10806 ） 4 / mm
157 mm
初选
，由参考文献查得首次拉深极限拉深系数
[m1]=0.55，取m1=0.55，则首次拉深筒形件直径为
d1 m1D 0.55 157 mm 86.35mm
取首次拉深凸、凹模圆角半径
dF / d 1.1
156
.95
0.04 0
mm
DT
源自文库
(DA
Z )0 min T
(156.95
0.132)
0 0.030
mm
156.81800.030
mm
（2）首次拉深凸、凹模尺寸计算
第一次拉深件后零件直径为86.35mm，由公式 Z tmax Kt
确定拉深凸、凹模间隙值，查得 K 0.5 ，所以拉深凸、凹
模间隙值 Z 1.5mm 0.51.5mm 2.25mm ，则
第一次拉深的相对高度
h1 d1
35.80 86.35
0.415
，可查得当凸缘相
对直径
dF d1
122 1.41 86.35
，坯料相对厚度
t 100 1.5 100 0.96 时，
D
157
第一次拉深允许的相对高度为 h1 0.45 ~ 0.53 0.415 ，所以预定
d1
的m1是合理的。
（6）计算以后各次拉深的工序件直径 查得以后各次拉深极限拉深系数分别为[ m2]=0.76， [ m3]=0.79，则拉深后筒形件直径分别为
rA1 rT1 0.8 (D d1)t 0.8 （152 85.12）1.5mm 8mm
则第一次拉深高度为
h1
0.25 d1
(D2
dF
2)
0.43(R1
r1 )
0.25 (157 2 122 2 )mm 0.43(8.75 8.75)mm 86.35
35.80mm
（5）验算m1是否合理
零件的凸缘相对直径 dF 88 214 2.06，可查得修边余量
d
56.5
R 3mm，所以，修正后拉深件凸缘的直径应为122mm。
（2）确定坯料尺寸 查得有凸缘筒形件坯料计算公式为
D d F 2 4dh 3.44rd 1222 4 56.5 45 3.44 5.75 56.5mm
154.7mm 155mm
其中零件凸缘部分的表面积等于
F凸
4
[d F 2
(d
2R)2 ]
[1222 (56.5 2 5.75)2 ]mm2 4
8054mm2
零件除去凸缘部分的表面积为
F
4
D2
F凸
1522 mm2 8054mm2 4
10806mm2
（3）判定能否一次拉成
d2 [m2 ]d1 0.76 86.35 65.63mm
d3 [m3 ]d2 0.79 65.63 51.84mm 56mm
所以零件共需进行3次拉深。调整各次拉深系数，取第二
次实际拉深系数 m2 0.79 ，则拉深后直径应为
d2 m2d1 0.79 86.35mm 68.21mm
计算第三次拉深的实际拉深系数
m3
56.5 68.21
0.83
，其数值
大于第三次拉深极限系数和第二次拉深实际拉深系数，所
以，以上调整合理。
（7）计算以后各次拉深的工序件高度
取第二次拉深凸、凹模圆角半径为 rA2 RT2 0.8RA1 0.8 8 6.5mm 设第二次拉深时多拉入2.5%的材料（其余2.5%的材料返回
DA
(d1
t
)
0
A
(86.35
1.5)
0.05 0
mm
87.85
0.05 0
mm
DT
(DA
2Z
)
0 T
(87.85
4.5)
0 0.03
mm
83.3500.03
mm
（3）排样计算 零件采用单直排排样方式，查得零件间的搭边值为
二、工艺方案制定
零件的生产包括落料、拉深（需计算确定拉深次数）、
切边、冲孔等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复
合，本例中采用落料拉深——再次拉深——末次拉深——切 边冲孔——钻底孔的加工工艺路线。
三、 零件工艺计算
1.拉深工艺计算
零件材料厚度为1.5mm，所以所有计算以中径为准。
（1）确定零件修边余量
带凸缘筒形件拉深模设计与制造实例
材料：10钢 料厚：1.5mm
一、工艺性分析
1.材料分析 10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 零件为一形状较复杂的有凸缘筒形件，且凸缘形状为异形。若拉深坯 料直接制备成凸缘的形状，则拉深成形时坯料受力不均匀，零件形状与 精度势必得不到保证，因此，拉深时坯料形状应为圆形，拉深结束后由 切边工序保证凸缘外形。零件凸缘上有3个孔，为了保证孔的精度，其 加工也放在拉深结束后冲裁。对于零件上的底孔则选择在冲压成形结束 后钻孔加工，因为拉深件成型后具有一定的高度，采用冲孔的方法凸模 的长度较长，不利于保证模具寿命。此外，零件底部圆角半径与口部圆 角半径均为R5，满足拉深件底部圆角半径大于一倍料厚、口部圆角半径 大于两倍料厚的要求。 3. 精度分析 零件上只有高度和拉深件直径两个尺寸标注公差，经查表其精度等级 都在IT14级以下，所以普通拉深即可达到零件的精度要求。
到凸缘上），则坯料直径应修正为
D （F凸 1.025F）4 / （8054 1.02510806） 4 / mm 156mm
第二次拉深后零件的高度为
h2
0.25 d2
(D2
dF2)
0.43(R2
r2 )
0.25 (156 2 122 2 )mm 0.43(7.25 7.25)mm 68.21