拉深模的结构形式与设计拉深模是把坯料拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形更小而板厚没有明显变化的空心体的冲模。拉深模结构形式
1.第一次拉深工序的模具（表1）
2.后续拉深工序的模具（表2）
表1 第一次拉深工序的模具
表2 后续拉深工序的模具
3.反拉深模将工序件按前工序相反方向进行拉深，称为反拉深。反拉深把工序件内壁外翻，工序件与凹模接触面大，材料流动阻力也大，因而可不用压料圈。图1是反拉深示例。图2示反拉深模，凹模的外径小于工序件的内径，因此反拉深的拉深系数不能太大，太大则凹模壁厚过薄，强度不足。
4.变薄拉深模变薄拉深与一般拉深不同，变薄拉深时工件直径变化很小，工件底部厚度基本上没有变化，但是工件侧面壁厚在拉深中加以变薄，工件高度相应增加。变薄拉深凹模的形式见表3。变薄拉深凸模的形式见表4。
图3示变薄拉深模，凸模下冲时，经过凹模（两件），对坯件进行二次变薄拉深，凸模上升时，卸料圈拼块把拉深件从凸模上卸下。
表3 变薄拉深凹模的形式
表4 变薄拉深凸模的形式
图3 变薄拉深模
1-凸模 2-定位圈 3、4-凹模 5-卸料圈拼块
，弯曲模结构设计注意事项： (1),模具结构的复杂程度模具结构是否与冲件批量相适应 (2),模架对称模具的模架要明显不对称，以防止上、下模装错位置 (3),对称弯曲件对称弯曲件的凸模圆角和凹模圆角应分别作成两侧相等 (4),小型的一侧弯曲件，有时可用同时弯两件变成对称弯曲，以防止冲件滑动，冲件在弯后切开 (5),毛坯位置落料断面带毛刺的一侧，应位于弯曲内侧 (6),弯曲件卸下 u形弯曲件校正力大时，也会贴住凸模，需要卸料装置 (7),校正弯曲校正力集中在弯曲件圆角处，效果更好，为此对于带顶板的u形弯曲模，其(8),凹模内侧近底部处应做出圆弧，圆弧尺寸与弯曲件相适应 (9),安全操作放入和取出工件，必须方便、安全 (10),便于修模弹性材料的回弹只能通过试模得到准确数值，因而模具结构要使凸（凹）模便于拆卸、便于修改 (11),提高弯曲件的精度提高弯曲件精度的工艺措施有减少回弹、防止裂纹以及克服弯曲件偏移 2，冲裁模结构设计注意事项： (1),排样冲裁件的排样（参见第4篇第4章） (2),模具结构为何采用单工序冲裁模而不用复合模或级进模 模具结构是否与冲件批量相适应 (3),模架尺寸模架的平面尺寸，不仅与模块平面尺寸相适应，还应与压力机台面或垫板(4),开孔大小相适应。用增加或除去垫板的办法使压力机容纳模具时，注意压力机台面（垫板）开孔的改变 (1),送料方向送料方向（横送、直送）要与选用的压力机相适应 (2),冲裁力冲裁力计算及减力措施参见第4篇第4章 (3),操作安全冲孔模应考虑放入和取出工件方便安全 (4),防止失误冲孔模的定位，宜防止落料平坯正反面都能放入 (5),凸模强度多凸模的冲孔模，邻近大凸模的细小凸模，应比大凸模在长度上短一冲件料厚，若做成相同长度则容易折断 (6),防止侧向力单面冲裁的模具，应在结构上采取措施，使凸模和凹模的侧向力相互平衡，不宜让模架的导柱导套受侧向力 (7),限位块为便于校模和存放，模具安装闭合高度限位块，模具工作时限位块不应受压3，拉深模结构设计注意事项： (1),拉深件高度拉深中间工序的高度不能算得很准，故模具结构要考虑安全“留量”，以便工件稍高时仍能适应 (2),气孔拉深模应有气孔，以便卸下工件 (3),限位装置弹性压边圈要有限位装置，防止被压材料过分变薄 (4),控制材料流动对于矩形或异形拉深件，可利用不等的凹模圆角、设置拉深筋等方法控制材料流动以达到拉深件质量要求 4，翻孔凸模和凹模结构要点： 无预孔的穿刺翻孔模为增加翻孔高度，采用无预孔的穿刺翻孔模。凸模端部取60°锥形，凸模孔带台肩，以控制凸缘高度，避免直孔引起的边缘不齐 有预孔的翻孔模 (1).抛物线形的翻孔凸模，有光滑圆弧过渡，翻孔质量良好 (2).翻孔凸模端部直径先进入预孔，导正工序件位置，然后翻孔 (3).带整形台肩的翻孔凸模，适宜于凸缘高度不高的翻孔，其特点是在行程终了时，工件圆
端盖拉伸模设计 目录 目录 (1) 第一章零件的工艺性分析 (2) 第二章毛坯尺寸展开计算 (3) 第三章拉深工序次数及拉深系数确定 (5) 第四章冲裁力与拉深力的计算 (11) 第五章凸、凹模的设计 (7) 1、落料凸、凹模尺寸计算 (7) 2、拉深凸、凹模尺寸计算 (8) 3、粗糙度的确定 (9) 第六章模具基本结构的确定 (13) 第七章模具主要零件的强度校核 (15) 第八章冲压设备的选择 (16) 1、初选设备 (16) 2、设备的校核 (18) 主要参考文献 附录
第一章零件的工艺性分析 1、零件的形状、尺寸及一般要求 该零件为厚度1mm，展开直径为φ135mm，中心孔直径为φ35mm，零件材料20钢，尺寸精度按图纸要求。 2、工艺方案的分析及确定 工件由落料、冲孔、拉深、三道工序成型，工件形状较简单。 本次主要设计其第三道工序。 第二章毛坯尺寸展开计算 1
旋转体零件采用圆形毛坯，在不变薄拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均值与毛坯原始厚度十分接近。因此，其直径按面积相等的原则计算，即毛坯面积与拉深件面积（加上修边余量）相等。 1、确定修边余量 在拉深的过程中，常因材料机械性能的方向性、模具间隙不均、板厚变化、摩擦阻力不等及定位不准等影响，而使拉深件口部周边不齐，必须进行修边，故在计算毛坯尺寸时应按加上修边余量后的零件尺寸进行展开计算。 修边余量的数值可查文献《实用模具技术手册》表5-7. 由于工件凸缘的相对直径 d凸/d = 1.1013 查表可得修边余量δ=3.5mm。 2、毛坯尺寸计算 根据工件的形状，可将其分成F1-F8这几个部分。则可计算出各部分的展开面积如下： F1 =π/4[2π(4+t/2)(90.8-t)+4.56(4+t/2)2 =π/4[2π×5×88.8+4.56×52] =222π2+28.5π F2 =π(d-t)(h-r1-r2-t) =π(90.8-2)(34-4-2-2) =2308.8π
无凸缘筒形件拉深模设计样例 (5) （一）零件工艺性分析 (5) 1.材料分析 (5) 2.结构分析 (5) 3.精度分析 (5) （二）工艺方案的确定 (5) （三）零件工艺计算 (5) 1.拉深工艺计算 (5) 2.落料拉深复合模工艺计算 (8) 3.第二次拉深模工艺计算 (10) 4.第三次拉深模工艺计算 (11) 5.第四次拉深模工艺计算 (11) （四）冲压设备的选用 (11) 1.落料拉深复合模设备的选用 (11) 2.第二次拉深模设备的选用 (12) （五）模具零部件结构的确定 (12) 1.落料拉深复合模零部件设计 (12) 2.第二次拉深模零部件设计 (13) （六）落料拉深复合模装配图 (13)
摘要 简短介绍了我国模具行业发展状况，以及在当下模具行业情况，并且对国内外模具行业发展现状加以分析，从而对我国模具行业与国外模具行业进行了综合比较提出差距所在。同时介绍了模具的类型和主要功能。 综合阐述对镶套落料拉深模具进行设计，首先对工件进行工艺分析，对拉深特点拉深变形过程进行技术分析。在设计之前先确定修边余量和毛坯尺寸是否需要使用压边圈。其次对拉深模具进行总体设计，了解拉深模具结构、分类，选择压边装置。然后确定工作部分结构参数，确定拉深系数及工序尺寸。计算凸模圆角半径、凹模圆角半径、间隙、凸、凹模尺寸公差、压边力、压边圈尺寸、拉深力、卸料力、拍样计算，并计算压力中心对压力机进行选择。最后选择模具主要零部件及结构，对模具材料、模架进行选择，计算凸模长度、凹模高度和壁厚、凸模固定板尺寸以及校核凸、凹模强度。同时设计选择其他零部件，确定模具闭合高度，对拉深模具进行安装调试。 关键词：模具冲压凸模圆角半径尺寸公差间隙拉深力凸、凹模
有此设计的全套文档；图纸。联系QQ1074765680 目录 摘要 (1) 前言 (1) 1工艺分析................................................. 错误！未定义书签。 2 成形工艺方案的确定....................................... 错误！未定义书签。 2.1修边余量的确定...................................... 错误！未定义书签。 2.2毛坯尺寸的计算...................................... 错误！未定义书签。 2.3计算毛坯相对厚度.................................... 错误！未定义书签。 2.4总的拉深系数........................................ 错误！未定义书签。 2.5排样设计............................................ 错误！未定义书签。 3 压力机的选择............................................. 错误！未定义书签。 3.1 计算冲裁力......................................... 错误！未定义书签。 3.2 计算压力中心....................................... 错误！未定义书签。 3.3 选择压力机......................................... 错误！未定义书签。 3.4 冲模的闭合高度..................................... 错误！未定义书签。 4 拉深力和压边力的计算.................................... 错误！未定义书签。 4.1 拉深力的计算....................................... 错误！未定义书签。 4.2 压边力的计算....................................... 错误！未定义书签。 4.3 计算圆角半径....................................... 错误！未定义书签。 5 冲裁间隙的确定.......................................... 错误！未定义书签。 5.1 冲裁模确定凸凹模加工尺寸的原则..................... 错误！未定义书签。 5.2 凸、凹模配合加工时工作部分的尺寸................... 错误！未定义书签。 5.3 拉深模的间隙....................................... 错误！未定义书签。 6 凹模设计................................................ 错误！未定义书签。 6.1 凹模洞口形状的选择................................. 错误！未定义书签。 6.2 凹模的外形尺寸..................................... 错误！未定义书签。 6.3 模架的选取......................................... 错误！未定义书签。 6.4 凹模的主要技术要求................................. 错误！未定义书签。 6.5 拉深凸模的形状及尺寸............................... 错误！未定义书签。 7 主要零部件的结构设计.................................... 错误！未定义书签。 7.1 定位零件........................................... 错误！未定义书签。 7.2 卸料与推件零件..................................... 错误！未定义书签。 7.3 导柱与导套......................................... 错误！未定义书签。 7.4 模柄............................................... 错误！未定义书签。 8 冲模零件的材料.......................................... 错误！未定义书签。结束语.. (2) 致谢 (3) 参考文献 (4)
前言 模具是制造业的重要基础装备，它是―无以伦比的效益放大器‖。没有高水平的模具，也就没有高水平的工业产品，因此模具技术也成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一，正因为模具的重要性及其在国民经济中重要地位，模具工业一直被提到很高的位置。 从起步到现在，我国模具工业已经走过了半个多世纪。从20 世纪以来，我国就开始重视模具行业的发展，提出政府要支持模具行业的发展，以带动制造业的蓬勃发展。有关专家表示，我国的加工成本相对较低，模具加工业日趋成熟，技术水平不断提高，人员素质大幅提高，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企业选择我国作为模具加工的基地。因为模具生产的最终产品的价值，往往是模具价格的几十倍，上百倍。目前，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的最重要标志。它决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 模具工业在我国国民经济中的重要性，主要表现在国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石油化工和建筑。事实上，模具是属于边缘科学，它涉及机械设计制造、塑性加工、铸造、金属材料及其热处理、高分子材料、金属物理、凝固理论、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、领域和行业。 据统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是1:100 ，即模具发展 1 亿元，可带动相关产业100 亿元。通过模具加工产品，可以大大提高生产效率，节约原材料，降低能耗和成本，保持产品高一致性等。如今，模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而在各行各业得到了应用，并且直接为高新技术产业服务；特别是在制造业中，它起着其它行业无可取替代的支撑作用，对地区经济的发展发挥着辐射性的影响。
5.1拉深模设计实例——保护筒拉深模的设计 5.1.1设计任务 图5-3- 1所示是一金属保护筒，材料为08钢，材料厚度2mm，大批量生产。要求设计该保护筒的冲压模具。 图5-3- 1 保护筒零件图 5.1.2零件工艺性分析 1.材料分析 08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 零件为一无凸缘筒形件，结构简单，底部圆角半径为R3，满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。 3. 精度分析 零件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求。 5.1.3工艺方案的确定 零件的生产包括落料、拉深（需计算确定拉深次数）、切边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，本例中采用落料与第一次拉深复合，经多次拉深成形后，由机械加工方法切边保证零件高度的生产工艺。
5.1.4 零件工艺计算 1.拉深工艺计算 零件的材料厚度为2mm ，所以所有计算以中径为准。 （1）确定零件修边余量 零件的相对高度 63.230 180=-=d h ，经查得修边余量mm h 6=?，所以，修正后拉深件的总高应为79+6=85mm 。 （2）确定坯料尺寸D 由无凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得 mm 105mm 456.043072.1853043056.072.14222 2≈?-??-??+=---=r dr dh d D （3）判断是否采用压边圈 零件的相对厚度 9.1100105 2100=?=?D t ，经查压边圈为可用可不用的范围，为了保证零件质量，减少拉深次数，决定采用压边圈。 （4）确定拉深次数 查得零件的各次极限拉深系数分别为[ m 1]=0.5，[ m 2]=0.75，[ m 3]=0.78，[ m 4]=0.8。所以，每次拉深后筒形件的直径分别为 m m 5.52m m 1055.0][11=?==D m d m m 38.39m m 5.5275.0][122=?==d m d m m 72.30m m 38.3978.0][233=?==d m d m m 30m m 58.24m m 72.308.0][344<=?==d m d 由上计算可知共需4次拉深。 （5）确定各工序件直径 调整各次拉深系数分别为 53.01=m ，78.02=m ，82.03=m ，则调整后每次拉深所得筒形件的直径为 m m 65.55m m 10553.011=?==D m d m m 41.43m m 65.5578.0122=?==d m d mm 60.35mm 41.4382.0233=?==d m d
带凸缘圆筒拉深模设计 班级： 姓名： 学号： 日期：
前言 冷冲压模具的设计与制造一材料的塑性变形理论为基础，综合了塑性力学、机械力学、机械原理与设计、机械设计制造工艺等多学科的应用，是一门理论性和应用性很强的课程。围绕冷冲模设计，前向有冲压工艺，后有制造工艺，在数字化技术应用高度发展的今天，冷冲模开发的三个层面已经高度集成，紧密融合在一起。通过冷冲压的理论学习，然后再将理论知识用于实际中，不仅有助于理论知识的消化吸收，也可以提高自身的工程能力。为此，进行必要的冷冲模的课程设计很有必要。 结合所学到的理论知识和自身掌握的情况，特以带凸缘的圆筒件来设计冷冲压模具。此制件结构简单，容易上手学习，并且涵盖了所学的知识点，是一个很好的设计素材。 本设计大致分为三个部分，一是制件及模具的参数确定，一是模具的结构设计，一是制件的成形分析。
目录 前言.......................................................................................................................... I 一制件工艺分析 . (1) 1.1 制件分析 (1) 1.2坯料直径确定 (1) 1.3 拉深成型次数计算 (2) 1.4 凸凹模圆角半径计算 (2) 1.5 拉深深度计算 (3) 1.6 拉深力的计算 (3) 1.7 凸凹模间隙计算 (3) 1.8 凸凹模工件尺寸计算 (3) 1.8.1 凸凹模计算公式 (3) 1.8.2 公差确定 (4) 1.9 凸模通气尺寸 (4) 二拉深模结构设计 (5) 2.1 拉深凸凹模结构 (5) 2.2 模具总体结构的设计 (5) 三Dynaform软件仿真分析 (7) 3.1网格划分 (7) 3.2 毛坯轮廓线计算 (8) 3.3 制件厚度分析 (8) 3.4 主应力分布 (9) 3.5 制件成形情况 (10) 总结 (11) 参考文献 (12) 附表 (13)
第三章 1 、将板料、型材、管材或棒料等弯成一定角度、一定曲率，形成一定形状的零件的冲压方法称为弯曲。 2 、弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层。 3 、窄板弯曲后起横截面呈扇形状。窄板弯曲时的应变状态是立体的，而应力状态是平面。 4 、弯曲终了时，变形区内圆弧部分所对的圆心角称为弯曲中心角。 5 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径。 6 、弯曲时，用相对弯曲半径表示板料弯曲变形程度，不致使材料破坏的弯曲极限半径称最小弯曲半径。 7、最小弯曲半径的影响因素有材料的力学性能、弯曲线方向、材料的热处理状况、弯曲中心角。 8 、材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就越小。 9 、板料表面和侧面的质量差时，容易造成应力集中并降低塑性变形的稳定性，使材料过早破坏。对于冲裁或剪 切坯料，未经退火，由于切断面存在冷变形硬化层，就会使材料塑性降低，上述情况下均应选用较大的弯曲半径。轧制钢板具有纤维组织，顺纤维方向的塑性指标高于垂直于纤维方向的塑性指标。 10 、为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用热处理以恢复塑性。 11 、为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应先去毛刺；当毛刺较小时，也可以使有毛刺的一 面处于弯曲受压的内缘（或朝向弯曲凸模），以免产生应力集中而开裂。 12 、为了提高弯曲极限变形程度，对于厚料，如果结构允许，可以采用先在弯角内侧开槽后，再弯曲的工艺， 如果结构不允许，则采用加热弯曲或拉弯的工艺。 13 、弯曲变形区内，内层纤维切向受压而缩短应变，外层纤维切向受受拉而伸长应变，而中性层保持不变 14 、板料塑性弯曲的变形特点是：（ 1 ）中性层内移（ 2 ）变形区板料的厚度变薄（ 3 ）变形区板料长 度增加（ 4 ）对于细长的板料，纵向产生翘曲，对于窄板，剖面产生畸变。 15 、弯曲时，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变 化而与模具尺才不一致，这种现象叫回弹。其表现形式有 _ 曲率减小、弯曲中心角减小两个方面。 16 、相对弯曲半径r ╱ t 越大，则回弹量越大。
恩施职业技术学院 课程设计 课程名称_ 冲压工艺与模具设计 _ 题目名称带凸缘筒形件首次拉深设计 学生学院恩施职业技术学院 专业班级模具设计与制造091261班 学号 09126152 学生姓名夏满 指导教师黄雁飞 20 11 年 05 月12日
设计目录 设计目的 通过此次拉深模实际旨在让我们了解一般拉深模的设计思路，设计歩骤，把课堂上的理论知识综合起来，提高我们对模具设计的认知能力，进而能独自设计出来一套模具。 任务书………………………………………………………………………………………………………………………. 一，工艺分析…………………………………………………………………………………………………………………… 1，冲压工艺方案的确定 2，工艺流程 二，工艺参数计算……………………………………………………………………………………………………………. 1，修边余量的计算 2，初算毛坯直径 3，判断能否一次拉出 4，计算拉深次数及各工序的拉深直径 5，首次拉深凹模、凸模圆角半径的确定 6，毛坯直径的调整 7，第一次相对高度的校核 8，计算以后各次拉深直径 9，画出工序图 三，零件的排样及压力机吨位的选择……………………………………………………………………………… 1，零件的排样 （1）零件排样 （2）一个歩距范围内的材料利用率 2，压力机吨位的选择 （1）冲裁力的计算 （2）压边力的计算 （3）拉深力的计算 （4）卸料力的计算 （5）总压力 四，模具的结构形式及模具工作部分尺寸的计算…………………………………………………………… 1，模具的结构 2，卸料弹簧的选取 3，模具工作部分尺寸的计 （1）落料模
拉深模设计案例 拉深图所示带凸缘圆筒形零件，材料为08钢，厚度t =1mm ，大批量生产。试确定拉深工艺，设计拉深模。 1．零件的工艺性分析 该零件为带凸缘圆筒形件，要求内形尺寸，料厚t =1mm ，没有厚度不变的要求；零件的形状简单、对称，底部圆角半径r =2mm ＞t ，凸缘处的圆角半径R =2mm=2t ，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求；尺寸φ2 .00 1.20+mm 为IT12级，其余 尺寸为自由公差，满足拉深工艺对精度等级的要求；零件所用材料08钢的拉深性能较好，易于拉深成形。 综上所述，该零件的拉深工艺性较好，可用拉深工序加工。 2．确定工艺方案 为了确定零件的成形工艺方案，先应计算拉深次数及有关工序尺寸。 (1) 计算坯料直径D 根据零件尺寸查表5-5得切边余量?R =2.2mm ，故实际凸缘直径d t =(55.4+2×2.2)=59.8mm 。由表5-6查得带凸缘圆筒形件的坯料直径计算公式为 D =232 4222212156.428.64828.6d d R Rd h d r rd d -++++++ 依图5-23，d 1=16.1mm ，R =r =2.5mm ，d 2=21.1mm ，h =27mm ，d 3=26.1mm ，d 4=59.8mm ， 代入上式得 D =28953200+≈78(mm) (其中3200×π/4为该拉深件除去凸缘平面部分的表面积) (2) 判断可否一次拉深成形 根据 t /D =1/78 = 1.28 % d t /d = 59.8/21.1 = 2.83 H /d = 32/21.1 =1. 52 m t =d /D =21.1/78=0.27 查表5-12、表5-13，[m 1]=0.35，[H 1/d 1]=0.21，说明该零件不能一次拉深成形，需要多次拉深。 (3) 确定首次拉深工序件尺寸 初定d t /d 1=1.3，查表5-12得[m 1]=0.51，取m 1= 0.52，则 d 1= m 1 ×D = 0.52×78 = 40.5(mm) 取r 1=R 1= 5.5 mm 为了使以后各次拉深时凸缘不再变形，取首次拉入凹模的材料面积比最后一次拉入凹模的材料面积(即零件中除去凸缘平面以外的表面积3200×π/4)增加5%，故坯料直径修正为 D =2895%1053200+?≈79(mm) 按式(5-9)，可得首次拉深高度为 H 1 = )(14.0)(43.0)(25.0212 11 11221R r d R r d D d t -+++- = )5.55.5(43.0)8.5979(5 .4025 .022+?+-?=21.2(mm) 验算所取m 1是否合理：根据t /D =1.28 %，d t /d 1 = 59.8/40.5=1.48，查表5-13可知[H 1/d 1]=
分类号单位代码10642 密级公开学号 课程设计 论文题目：筒型拉伸件的设计 姓名： 学号： 专业：机械工程 班级：4班 中国 重庆 二〇一五年五月
目录 前言 (2) 一．冲压件工艺分析 (2) 1.工艺方案的分析 (3) 2.主要工艺参数计算 (3) 三．计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机 (5) 1.落料力的计算 (5) 2.计算卸料力和顶件力 (6) 3.计算拉深力 (6) 4.计算压边力 (6) 四．磨具零件主要工作部分尺寸计算 (6) 1.落料刃口尺寸计算 (6) 2.拉深凸凹模工作尺寸计算 (7) 1.装配图 (8) 2.卸料装备的选择 (9) 3.压力机的选择 (9) 4.总结 (9) 前言 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（俗称冲压或冲压件）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。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 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，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。 一．冲压件工艺分析 1.材料：该冲裁件的材料是79NiMo4,具有较好的可拉深性能。 2.零件结构：该制件为圆筒形拉深件，故对毛坯计算重要。
续表 直径差Ｄ–ｄ１＞１０ ～２０ ＞２０ ～３０ ＞３０ ～４０ ＞４０ ～５０ ＞５０ ～６０ ＞６０～ ７０ ＞７０～ ８０ ＞８０ ～９０ ＞９０ ～１００ 材料厚度ｔ＞２～３６畅５８９１０１１１２１２畅５１３畅５１４＞３～４７畅５９１０畅５１１畅５１２畅５１３畅５１４畅５１５畅５１６＞４～６９１１１２畅５１４１５畅５１６畅５１８１９２０ 第七节 拉深模结构与拉深模的压边形式 一、拉深模的分类 拉深模的分类方式较多，按工序顺序可分为首次拉深模和后续各次工序拉深模，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；按使用的压力机类型不同，又可分为单动压力机上用拉深模和双动压力机上用拉深模，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）；按工序组合情况不同，可分为单工序拉深模、复合工序拉深模、级进式拉深模；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；按出料的方向可分为下出件拉深模与上出件拉深模等。 二、拉深模典型结构 １．单动压力机用拉深模 （１）首次拉深模。如图４２２（ａ）所示为无压边装置的首次拉深模。拉深件直接从凹模底下落下，为了从凸模上卸下冲件，在凹模下装有卸件器，当拉深工作行程结束，凸模回程时，卸件器下平面作用于拉深件口部，把冲件卸下。为了便于卸件，凸模上钻有直径为３ｍｍ以上的通气孔。如果板料较厚，拉深件深度较小，拉深后有一定回弹量。回弹引起拉深件口部张大，当凸模回程时，凹模下平面挡住拉深件口部而自然卸下拉深件，此时可以不配备卸件器。 这种拉深模具结构简单，适用于拉深板料厚度较大而深度不大的拉深件。 如图４２２（ｂ）所示为有压边装置的正装式首次拉深模。拉深模的压边装置在上模，由于弹性元件高度受到模具闭合高度的限制，因而这种结构形式的拉深模只适用于拉深高度不大的零件。如图４２２（ｃ）所示为倒装式的具有锥形压边圈的拉深模，压边装置的弹性元件在下模底下，工作行程可以较大，可用于拉深高度较大的零件，应用广泛。 （２）以后各次拉深模。如图４２３所示为无压边装置的以后各次拉深模，前次拉深后的工序件由定位板６定位，拉深后工件由凹模孔台阶卸下。为了减小工件与凹模间的摩擦，凹模直边高度ｈ取９～１３ｍｍ。该模具适用于变形程度８４２
附件1：外文资料翻译译文 拉伸模自动设计系统 3.3.知识基础 知识基础包括设计过程和设计准则。设计过程为每一个子组件进行大体的设计和建模流程。设计准则用来确定每个子组件的数量，位置和大小。 在设计知识基础里，模具系统地分为组件和子组件；33个子类别的42种不同类型列在我们的系统里。对各种各样子组件之间关系的理解对于为每个子组件获取一个适当的设计流程是至关重要的。为子组件的详细建模过程以及几何操作在这些程序中的使用在知识基础里是有效的。此外，设计指南和三维图形随着设计参数以逐项文字和公式的形式存储为电子书，用来培训，调试以及参考。 3.4.设计数据库 设计数据库提供子组件和冲压机的规格。子组件规格指定每个子组件的大小，而冲压机指定上下模板的大小，模具高度的最大值和最小值，最大模具宽度，以及T槽和垫脚孔和垫脚杆的位置和大小。设计数据库有44种子组件设计规格，分为33种类别。各组件的设计规格以二维图表的形式表达。另外每个图表跟随一个用来概述相关形状参数和标准尺寸的表格。设计数据库提供四套以二维图表表达的印刷机规格。为了便于检修，所有设计数据库的信息都以电子书的形式存储起来。 3.5.计算机辅助设计软件 我们的系统是在Windows XP操作系统基于CATIA V5计算机辅助设计软件开发的。这个系统是在个人计算机上使用而设计的，并且是在使用CATIA软件建立的单元下开发的。部件设计的模数对于构造三维模型程序的控制和执行是可靠的。因此这个单元是用来构建推断坐标的。这个知识顾问单元允许使用者把相关的知识嵌入设计之中，从而可以提高设计工程师的效率。子组件选择器利用公式编辑和规则编辑功能能，而状态计算器利用设计表格功能。自动化技术和脚本单元为计算机辅助设计软件提供一个可以用户定制的界面。模型发生器利用VBA为发生实体模型编写程序。用户界面同样可以利用VBA来构建包括文字数字和图形的输入界面。 4.建模过程的自动化设计系统 该系统是建立在CATIA的CAD系统之上并且利用CATIA的各种内置的模块。一旦用户输入设计信息，我们的系统就能以高效的，灵活的方式自动生成图纸模具的主要组成部分的实体模型设计。图5显示了建模过程。建模过程的每个步骤在下面几个部分会详细介绍。
10 带料连续拉深模设计 本章内容：带料级进拉深设计计算方法，包括拉深系数的确定、拉深高度的确定、拉深的工序计算、模具结构设计、压料元件和弹料元件的设计计算及模具结构设计。 本章难点：工艺计算和模具结构。 10.1 带料连续拉深设计方法 带料连续拉深——在带状毛坯上，先在前边每一工位上实施一道拉深工序，拉深完后，再进行冲孔、翻边、弯曲或校形等多种其他工序加工，最后是落料，从而得到所要求的制件冲压方法。生产率高，不能中间退火，适用于大批量及自动化连续生产。分为整体带料连续拉深和带料切口连续拉深。 10.1.1 整体带料连续拉深 特点：相邻两个拉深部位之间的材料流动互相影响，材料变形困难。 用这种方法加工的制件应满足以下条件：
第10章 带料连续拉深模设计 ·259· ·259· t ≥0.05d d 凸＜(1.1 1.2)d ～ h ＜ d t ——材料厚度；d ——制件内径；d 凸——制件凸缘直径； h ——制件高度。 (a) 整体带料连续拉深 (b) 带料切口连续拉深 图10.1 带料连续拉深 10.1.2 带料切口连续拉深 特点：有工艺切口，接近于单个凸缘件的拉深；但相邻两个拉深件间仍有部分材料相连。 用这种方法加工的制件应满足以下条件： t ＜0.05d d 凸＞1.2d h ＞d
冲压工艺与模具设计 ·260· ·260· 应用：加工外形尺寸50mm 以内、材料厚度2mm 以内的制件。 黄铜H62、H68、低碳钢08F 、10F 、深拉深钢和软铝合金3A21 等。 10.2 带料连续拉深的计算 10.2.1 带料连续拉深的工艺计算 1. 带料的宽度和步距尺寸 表10-1 连续拉深的带料宽度和步距计算公式 拉深方法 图 示 带料宽度计算 公式 步距计算公式 整体带料连续拉深 11 1 22B D n D n δ=++=+ (0.850.9)A D =～ (但不得小 于包括修边余量在内的凸缘直径)
空间膜结构设计概论 摘要：本文简要介绍了膜结构的概念、起源和发展以及膜材料的组成、分类和性质等基础知识，接着比较全面地论述了膜结构设计的理论方法，包括找形分析、荷载分析和裁剪分析等，并指出常用的计算机分析软件。文中并没有深入论证膜结构的技术细节，而重点在于膜结构的特点和设计方法的概念性介绍。 关键词：膜结构；膜结构设计；找形分析；荷载分析；裁剪分析 1、膜结构与膜材料 1.1膜结构概念、起源和发展 膜结构（MembraneStructure），也即张拉膜结构（TesionedMembraneStructure），是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成的稳定的承力体系。膜只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。 古老的膜结构在公元前几千年就已经出现，最早是由天然枝条和兽皮搭成的帐篷（Pavilion），然后发展到由铁木和帆布制作成各种各样的形状。但是，从欧洲古罗马帝国、中国汉朝时代到十九世纪末，膜结构几乎处于一个停滞发展的阶段。直到第二次工业革命，化学工业和工程力学迅速发展，高分子合成材料技术得到大力改进，膜材料摆脱茹毛饮血的状况，现代膜结构才开始蓬勃发展。另外，两次世界大战也加快了膜结构的发展。 1917年美国兰彻斯特建议利用新发明的电力鼓风机将膜布吹胀，作
野战医院，但没有真正成为使用的产品。1946年，一位名为贝尔德的人为美国军方做了一个直径15m圆形充气的雷达罩，由此而衍生出了新的膜结构工业产业。最受人注目的是1967年FreiOtto设计的加拿大蒙特利尔博览会上的西德馆，其以轻质透明有机织片作为顶部结构，开了膜结构商业化的先河。1970年日本大阪万国博览会上一座气承式膜结构的拟椭圆形美国馆（尺寸140×83.5m），首次采用了聚氯乙烯（PVC）涂层的玻璃纤维织物，这是世界上第一个大跨度的膜结构。以后，膜结构象雨后春笋，迅速发展。 膜结构的发展总是和膜材（MembraneMaterial）的进步分不开的，下面先介绍膜材料。 1.2膜材料的组成和分类 通俗地讲，膜材就是氟塑料表面涂层与织物布基按照特定的工艺粘合在一起的薄膜材料。常用的氟素材料涂层有PTFE（聚四氟乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）、PVC（聚氯乙烯）等。织物布基主要用聚酯长丝（涤纶PES）和玻璃纤维有两种。 膜材的粘合就是将涂层与基材合二为一组成整体。建筑结构所用的膜材大多是以压延成型和涂刮成型的。所谓压延成型，就是将选定的软PVC经塑炼后投入压延机，按照所需厚度、宽度压延成膜，立即与布基粘合，再经过轧花、冷却即可制得压延膜材。而涂刮成型，则是将聚氯乙烯糊均匀地涂或刮在布基上，再加热处理即可获得涂刮膜材，普遍的是采用刮刀直接涂刮，也有采用辊式涂刮的。 根据表面涂层（Coating）和织物基材（Layer）不同，膜材料分为三大类： （1）A类膜材是玻璃纤维布基上敷聚四氟乙烯树脂（PTFE），这种膜材的化学性能极其稳定，露天使用寿命达25年以上，为不燃材料（通过A级防火测试）。
设计及其手法 模具结构页次9/9 折弯模设计注意事项 折弯模结构简图见附页. 折弯模设计注意事项: 一般情况下,不需要上承板,上垫块,只有当模具很大,开模高度在350以上时才采用上承板,上垫块 折弯模一般采用向上成形,有以下几种结构,当零件较小时,可直接在下模上挖孔然后镶折弯件折弯,当零件折弯边长,且为外形折弯时,下模成形用镶条,在下夹板上铣槽并加销钉固定,此时下夹板厚度为25.0,铣槽深度为7.0,镶块宽度不小於30.0,当有较长内边折弯时,可参考内边折弯模结构示意图进行设计. 折弯模定位设计原则:折弯模定位应考虑定位稳定,加工方便,调节云活几方面.从定位稳定方面考虑,一般定位应选择刀口边,而不选择折弯边,同一方向两定位距离应尽量远,以保证定位精度.当下模为折弯块时,定位块可用镙丝固定在折弯块的侧面,定位块做成七字形,这种定位方式方便调整,折装. 折弯模结模结构设计时应注意以下几点:单边成型时,上公需做靠刀,否则成型角度会不稳定.料片开始成型前,一定要被压紧,不然折弯尽寸不加大,以防止料片在成型过程中跑动. 折弯成型直身约为材料厚的4—6倍,最小不得小於3倍. 各板之间的连接方式参见结构图 设计及其手法 设计展开计算工程排配作业程序页次3/9 工程排配作业程序: 取得成品图后,确定材质,料厚,毛边方向 进行产品展开(检查) 在分工程时,尽量做到模具结构单一,在条件允许下尽量减少工程数,这可以缩小设计时间,提高生产效率 以产品的外框尽寸加留边宽定素材尽寸(取整数). 设计及其手法 设计展开计算页次2/9 SGCC材料常见弯曲成型之展开计算(相对於无R角状态) 1:直角的展开(90°角): L=A+B+45%t 2.非直角的展开:L=A+B+45%tXa/90 3.推平的展开L=A+B+@ @=1.57t 二:SGCC材料常见弯曲成型之开展计算(相对於有R角状态) 设计及其手法 模具结构页次6/9 设计及其手法 模具结构页次8/9 设计及其手法 模具结构页次4/9 设计及其手法 设计作业流程页次1/9
拉深模具的设计 收藏此信息打印该信息添加：用户投稿来源：未知 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4.6.1 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4.6.1)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4.6.2)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4.6.3 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4.6.2 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4.6.4) 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。拉深时压边滑块首先带动压边圈压住毛坯，然后拉深滑块带动拉深凸模下行进行拉深。此模具因装有刚性压边装置，所以模具结构显得很简单，制造周期也短，成本也低，但压力机设备投资较高。 2．后续各工序拉深模 后续拉深用的毛坯是已经过首次拉深的半成品筒形件，而不再是平板毛坯。因此其定位装置、压边装置与首次拉深模是完全不同的。后续各工序拉深模的定位方法常用的有三种：第一种采用特定的定位板(图4.6.5) ；第二种是凹模上加工出供半成品定位的凹窝；第三种为利用半成品内孔，用凸模外形或压边圈的外形来定位(图4.6.6) 。此时所用压边装置已不再是平板结构，而应是圆筒形结构。
拉深模设计与制造 零件简图：如图8.2.7所示。 生产批量：大批量 材料：镀锌铁皮 材料厚度：1mm 1．冲压件工艺性分析 该工件属于较典型圆筒形件拉深，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸φ69可稍作小些。而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。 2．冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。 方案二：落料-拉深复合冲压。采用复合模生产。 方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二只需一副模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳。 3．主要设计计算 （1）毛坯尺寸计算 根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径D，具体计算见表8.2.7。 （2）排样及相关计算 采用有废料直排的排样方式，相关计算见表8.2.7。查板材标准，宜选750mm×1000mm 的冷轧钢板，每张钢板可剪裁为8张条料（93mm×1000mm），每张条料可冲10个工件，故每张钢板的材料利用率为68%。
（3）成形次数的确定 该工件底部有一台阶，按阶梯形件的拉深来计算，求出h/dmin=15.2/40=0.38，根据毛坯相对厚度t/D=1/90.5=1.1，查表4.4.3发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。所以能采用落料-拉深复合冲压。 （4）冲压工序压力计算 该模具拟采用正装复合模，固定卸料与推件，具体冲压力计算见表8.2.7所示。根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机J23-25。 （5）工作部分尺寸计算 落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表8.2.8所示。其中因为该工件口部尺寸要求要与另一件配合，所以在设计时可将其尺寸作小些，即拉深凹模尺寸取φ68.1+0.08mm，相应拉深凸模尺寸取φ66.1-0.05mm。工件底部尺寸φ43 mm、φ40 mm、3mm与R2 mm因为属于过渡尺寸，要求不高，为简单方便，实际生产中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模该处尺寸。