三次拉伸模具设计及分析

工艺方案确定
• 计算坯料直径
确定修边余量
• 判断可否一次拉深成形
不能一次拉深成形，需要多次拉深。
工艺方案确定
• 确定首次拉深工序件尺寸
第一次拉深后制件筒径
圆角半径
为了使以后各次拉深时凸缘不再变形，取 首次拉入凸模的材料面积比最后一次拉入 凸模的材料面积（即筒形部位的表面积） 增加3%，故坯料直径修正为： 第一次拉深高度
落料与首次拉深复合工序力的计算
• 落料力的计算
• 压边力和压边装置的确定
压边力 压边装置的选用：橡皮压边装置
• 拉深力的确定
拉深力
模具工作部分尺寸的计算
• 凸、凹模间隙
• 凸、凹模工作部分的尺寸与公差
• 凸、凹模圆角半径 • 凹模通气孔
模具的总体设计
• 单动压力机 • 采用正装式结构 • 利用刚性卸料板卸去废料，同时卸料板也起导尺作用 • 打料块将卡在凸凹模内的工件推出
• 工艺方案
根据上述计算结果，本制件需要落料、三次拉深、切边、整形共六道工序。 考虑该制件的首次拉伸高度较小，且坯料直径与首次拉深后的筒体直径的差值较 大，为了提高生产效率，可将坯料的落料和首次拉深复合。 冲压工艺方案： 落料与首次拉深复合——第二次拉深——第三次拉深——切边——整形。
落料拉深复合模
第二次拉深
• 应力分布云图
制件顶部区域应力达到了556.77MPa，凸缘边有 些区域应力达到-627.32MPa ，均小于08钢的屈 服强度648MPa ，所以认为是安全的。
第三次拉深
• 成型极限图
所有区域均为安全，没有产生破裂现象。
第三次拉深
• 厚度分布云图
制件顶部区域厚度最小，为0.84mm,凸缘边发生 一点起皱现象，起皱最大高度为2.8mm。
估算毛坯尺寸
• 理论计算结果 • 软件估算
材料选取：该制件采用08钢材料 选取中国标准材料库的
机械性能参数。
，选取
参数，即为08钢
第一次拉深
• 成型极限图
所有区域均为安全，没有产生破裂现象。
第一次拉深
• 厚度分布云图
制件顶部区域厚度最小，为0.908mm,凸缘边发生一 点起皱现象，起皱最大高度为2.8mm。
第一次拉深
• 应力分布云图
制件顶部区域应力达到了416.24MPa，凸缘边有 些区域应力达到-517.46MPa ，均小于08钢的屈服 强度648MPa ，所以认为是安全的。
第二次拉深
• 成型极限图
所有区域均为安全，没有产生破裂现象。
第二次拉深
• 厚度分布云图
制件顶部区域厚度最小，为0.879mm,凸缘边发生一 点起皱现象，起皱最大高度为2.8mm。
第三次拉深
• 应力分布云图
制件顶部区域应力达到了589.197MPa，凸缘边有 些区Biblioteka Baidu应力达到-597.9MPa ，均小于08钢的屈服 强度648MPa ，所以认为是安全的。
成型过程
总结
• 导入的模型必须是壳，不能有厚度 • 要选择正确的材料 • 计算完没有Dynain文件
通过查表得：取值是合理的
工艺方案确定
• 计算以后各次拉深的工序件尺寸
第二次拉深时比最后应当拉入量多拉入1.5%的材料（其余 的材料返回到凸缘 上），则第二次拉深的假象坯料直径为 第二次拉深高度
最后一次拉深后达到制件的高度，上一道工序多拉入的1.5%的材料全部返 回到凸缘上，拉深工序至此结束。
工艺方案确定
三次拉深模具设计
工艺分析
• 材料为08钢，厚度1mm ，大批量生产
• 零件冲压工艺性分析
#宽法兰筒形件； #对内形尺寸提出要求； #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r=4mm>t，凸缘处R=4mm>2t，满足拉深工艺的要求； #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。