拉深模设计说明书

目录

一、绪论——————————————————————————1

二、工艺分析————————————————————————2

2.1分析工件的冲压工艺性—————————————————2

2.208钢的化学成分和机械性能———————————————2

三、拉深工序计算——————————————————————3

3.1 选定修边余量δ———————————————————3

3.2计算毛坯直径D————————————————————3

3.3计算工件拉深次数及各次拉深尺寸————————————4

3.4必要的拉深工序图———————————————————5

3.5确定工序———————————————————————6

3.6工艺方案选择—————————————————————6

四、工序压力计算和压力机的选择———————————————7

4.1计算落料拉深复合工序压力———————————————7

4.2落料拉深工序压力机的选择———————————————8

4.3排样设计———————————————————————10

4.4工件二次拉深拉深力及修边冲裁力的计算—————————11

4.5第二次拉深压力机的选择————————————————12

4.6压力机主要参数————————————————————12

五、模具工作部分尺寸和公差计算———————————————12

六、工件零件结构尺寸和公差的确定——————————————13

6.1落料拉伸复合模选用原则————————————————13

6.2模具零件尺寸确定———————————————————14

七、总结——————————————————————————19

八、附图——————————————————————————20

九、参考文献————————————————————————21

一、绪论

冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就难以实现。

拉深是利用模具使平板毛坯变成为开口的空心零件的冲压方法，用拉深工艺可以制成筒形、阶梯形、锥形、抛物面形、盒形和其他不规则形状的薄壁零件，其中又以筒形件简单和多见，而有凸缘筒形件又分为宽凸缘和窄凸缘件。

在拉深工艺设计时，必须知道冲压件能否一次拉出，这就引出了拉深系数的概念。拉伸系数决定于每次拉深时允许的极限变形程度。在多次拉深中，对于宽凸缘拉深件，则应在第一次拉深时，就拉成；零件所要求的凸缘直径，而在以后各次拉深中，凸缘直径保持不变。为了保证以后拉深时凸缘不变形，宽凸缘拉深件首次拉入凹模的材料应比零件最后拉深部分实际所需材料多3%~5%,这些多余材料在以后各次拉深中，逐渐将减少部分材料挤回到凸缘部分，使凸缘增厚，从而避免拉裂。

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二、工艺分析

2.1分析工件的冲压工艺性

图2-1

工件图

如图1所示，该工件形状简单对称，为轴对称拉深件，在圆周方向上的变形是均匀的，模具加工也比较容易。

（1）从工件形状看，属于阶梯形拉深件。阶梯形件的拉深与圆筒形件的拉深基本相同，其主要考虑的问题是阶梯件是否可以一次拉成。

（2）制件材料塑性较好，对拉伸、成形比较合适。制件尺寸精度、同轴度要求高。内表面要求光亮平整。且圆角R1、R2较小。需要增加整形工序。

2.2 08钢的化学成分和机械性能

工件的材料为08钢，属于优质碳素结构钢，优质沸腾钢，强度、硬度低，冷变形塑性很好，可深冲压加工，焊接性好。成分偏析倾向大，时效敏感性大，故冷加工时应采用消除应力热处理或水韧处理，防止冷加工断裂。

25

φ140φ90R 2

R 1

R 1

φ50

12

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08钢的主要机械性能如下： 抗拉强度b σ（兆帕） 280-390 屈服强度s σ（兆帕） 180 抗剪强度 （兆帕） 220-310 延伸率 δ 32%

三、拉深工序计算

3.1 选定修边余量δ

工件法兰直径为d f =140mm ，圆筒形件直径d=91mm ，相对凸缘尺寸df/d=140/91=1.54>1.5，由《冲压工艺及模具设计手册》表7-13得：

△df=3.5mm 。 3.2计算毛坯直径D

拉深过程中，坯料的面积基本保持不变，所以用等面积法计算坯料直径。拉深后工件需切去3.5的余边，所以由下面计算出的毛坯尺寸含有修边余量。 如上图所示，把工件中性层面积分成九部分(毛坯厚度为t=1mm)。 总面积A=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+a 7+a 8+a 9

φ90

R 2

R 1

R 1

φ50

12

a1

a2a3a4a5a6

a7

a8a9

φ147

25

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a 1=π/4(d 12-d 22)=π/4(1472-942)=10032mm 2

a 2=πr/2(πd 2-4r)=π/2×1.5(94π-4×1.5)=682mm 2 a 3=πd 3h 1=π×91×9=2573mm 2

a 4=πr/2(πd 4-4r)=π/2×1.5×(88π+4×1.5)=666 mm 2 a 5=π/4(d 42-d 52)=π/4(882-67.3162)=2523 mm 2 在a 6，a 8中，h=r ×(1-cos α)=0.75 mm 2

l 1=πr α/180°=π×1.5×60°/180°=0.5π

a 6=π(d 5l 1-2rh)=π(67.316×0.5π-2×1.5×0.75）=325 mm 2 a 7=πl 2/2(d 6+d 7)= π/2×12.108×（57.792+50.732）=2083 mm 2 a 8=π(d 8l 1+2rh)= π×(50×0.5π+2×1.5×0.75)=254 mm 2 a 9=πd 82/4=π×502/4=1963.5 mm 2

A=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+a 7+a 8+a 9=10032+682+2573+666+2523+325+2083+254+7854=21102mm 2

1644==

πA

D

mm 3.3计算工件拉深次数及各次拉深尺寸

（1）判断阶梯件是否能够一次拉深成形 零件相对厚度为 : (t/D)100=1100/164=0.305 拉深系数为： m1=d/D=50/164=0.61

由《冲压工艺及模具设计手册》表7-8得，带法兰圆筒件拉深系数为