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冲裁模设计、拉深模设计与制造实例模版(PPT29张)

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拉深工艺与模具设计-PPT精品

拉深工艺与模具设计-PPT精品
坯所受拉力过大而断裂报废。 使模具磨损加剧，模具的寿命大为降低。 皱纹在工件的侧壁上保留下来，影响零件的外观质量。
拉深时会不会起皱，取决于下列几方面主要因素：
(1)凸缘部分的相对厚度 t D
凸缘部分相对厚度小，板料抗纵向弯曲能力小，就容易起皱。 （——相当于压杆的直径小）
(2)切向压应力的大小
12
4.1 拉深过程分析 三、拉深变形中的特殊问题
1.起皱
受切向压应力 的 作用，凸缘部分，特别是凸缘外边部分的材
料可能会失稳，而沿切向形成高低不平的皱折(拱起)：
——类似于压杆的失稳 起皱
13
4.1 拉深过程分析
14
4.1 拉深过程分析
起皱的危害表现在三个方面： 厚度尺寸加大，很难通过凸、凹模间隙拉入凹模，故容易使毛
开始拉深时 Rt ，R则0 ：
rmax1.1mlnRr0
随着拉深的进行

r
逐渐增大，大约进行到
max
R t0.7~0.9R 0
时，便出现最大值

ma，x 以后随着拉深的进行，
r max
又 r逐ma渐x
减小，直到拉深结束 Rt 时r ， 减r m小ax 为零。
29
4.2 拉深过程的力学分析
的 大小取决于变形程度。变形程度大，需要转移的剩余材料
多，则 大 ， 就容易起皱。
15
4.1 拉深过程分析 (3)凹模工作部分几何形状
与平端面凹模相比，锥形凹模允许用相对厚度较小的毛坯而不 起皱：
16
4.1 拉深过程分析 锥形凹模拉深：
17
4.1 拉深过程分析
生产中可用下述条件概略估算无压边圈拉深时是否会起皱：
20
4.1 拉深过程分析 2.拉裂 筒壁与底部转角稍上部位的材料易被拉断。 拉裂 拉深后得到的工件，其厚度沿底部向口部是不同的：

第四章 拉深工艺及模具设计PPT课件

第四章 拉深工艺及模具设计PPT课件
材料的力学性能
屈强比 s 小b ，板料不容易起皱。
23.09.2020
18
拉深过程中起皱条件
平端面凹模拉深时，毛坯首次拉深不起皱的条件：
t 0.09~0.071d
D
D
锥形凹模首次拉深时，材料不起皱的条件：
t 0.031 d
D
D
采用或不采用压边圈的条件
拉深方法
用压边圈 可用可不用 不用压边圈
23.09.2020
28
【例】如图所示的圆筒形拉深件，材料为08钢，料厚为2 mm，求其毛
坯尺寸。
解： h200t 2001199 2
d90t 90288
因该零件相对高度
h /d 1/9 8 9 8 2 .26
而高度 h19 195 ~2 000
查表4-3可知，修边余量 8mm，因而毛坯直径为 d1 82 mm
23.09.2020
22
筒壁的拉裂
主要取决于： 一方面是筒壁传力区中的拉应力；另一方面是筒壁传力区 的抗拉强度。
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。
防止拉裂的措施：
根据板材的成形性能，采用适当的拉深比和压边力，增加凸模 的表面粗糙度，改善凸缘部分变形材料的润滑条件，合理设计模具
它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件，还可加 工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件。
23.09.2020
3
拉深工艺分类：
不变薄拉深： 把毛坯拉压成空心体，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压工序。
变薄拉深： 是指凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚，把
空心毛坯加工成侧壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件 的冲压工序。

拉深件各个计算ppt课件

拉深件各个计算ppt课件

适当放大，并加以调整，其原则是：
１）保证ｍ1ｍ2…ｍｎ＝ d D
２）使ｍ1＜ｍ2＜…ｍｎ
最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径：
ｄ1＝ｍ1Ｄ ｄ2＝ｍ2ｄ1 ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１
精选ppt
5
（２）工序件高度的计算
根据拉深后工序件表面积与坯料表面积相等的原则，可得
到如下工序件高度计算公式。计算前应先定出各工序件的底部 圆角半径
精选ppt
12
（２）确定拉深次数 坯料相对厚度为 t 210 % 02.0% 32%
D 9.2 8
按表可不用压料圈，但为了保险，首次拉深仍采用压料圈。
根据ｔ/Ｄ＝2.03％，查表6-6得各次极限拉深系数ｍ1＝0.50，
ｍ2＝0.75，ｍ3＝0.78，ｍ4＝0.80，…。
故 ｄ1＝ｍ1Ｄ＝0.50×98.2ｍｍ＝49.2ｍｍ
ＦＹ＝ Ap
式中 Ａ――压料圈下坯料的投影面积； ｐ――单位面积压料力，ｐ值可查表6.13；
精选ppt
16
压料装置与压料力（续）
圆筒形件首次拉深 F Y4D 2(d12rA1)2p
圆筒形件以后各次拉深 F Y4d2i 1(di2rA)i2p
（ｉ＝2、3、…、ｎ）
精选ppt
17
２．拉深力与压力机公称压力 （1）拉深力 采用压料圈拉深时
反拉深主要用于板料较薄的大件和中等尺寸零件的拉深,反拉深后 圆筒的最小直径为(30-90)t,圆角半径r>(2-6)t。
精选ppt
15
三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力
1. 压料装置与压料力
压料装置产生的压料力ＦＹ大小应适当： 在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。
理想的压料力是随起皱可能性变化而变化。 任何形状的拉深件：

冲裁模设计、拉深模设计与制造实例PPT(29张)

冲裁模设计、拉深模设计与制造实例PPT(29张)
模固定板的配合按H6/m5。 ②冲孔凸模 台阶式 ③凹模 整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。
冷冲压模具设计与制造实例
（2）定位零件的设计 两个导正销，分别借用工件上φ5mm和
φ8mm两个孔作导正孔。导正销采用H7/r6 安装在落料凸模端面，导正销导正部分与 导正孔采用H7/h6配合。
起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺 塞选用标准件，规格为8×16。
4．模具总体设计 （1）模具类型的选择
级进模 （2）定位方式的选择
导料板，无侧压装置，挡料销初定距，导正销精定距。而第 一件的冲压位置可以靠操作工目测来定。 （3）卸料、出件方式的选择
弹性卸料，下出件 （4）导向方式的选择
中间导柱的导向方式
冷冲压模具设计与制造实例
5．主要零部件设计
（1）工作零件的结构设计 ①落料凸模 直通式，采用线切割加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸
冷冲压模具设计与制造实例
内容简介： 本章基于现代企业生产环境，系统总结了冲压工艺设计、
冲模设计和冲模制造的方法和步骤，并辅以案例说明。
学习目的与要求： 1． 掌握冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤； 2． 能系统进行中等偏复杂冲压件的成形工艺、模具结构及 模具制造工艺的设计。
重点： 冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤。
冷冲压模具设计与制造实例
2．冲压工艺方案的确定
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，但成本高而生产效率低； 方案二生产效率较高，尽管模具结构较复杂，但因零件简单 对称，模具制造并不困难； 方案三生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便， 加之工件尺寸偏大。 结论：采用方案二为佳。

模具设计5拉深工艺与模具

模具设计5拉深工艺与模具

•（二）有压边圈装置的简单拉深模
•
正装拉深模
•凸模较长，行程不大。
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•
倒装拉深模
•锥形压边圈将毛坯压成锥形有 利于拉深变形。
模具设计5拉深工艺与模具
•（三）压边圈装置分析 •1、弹性压边装置（用于普通单动压力机）
•a)橡皮压边装置
b)弹簧压边装置
c)气垫压边装置
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模具设计5拉深工艺与模具
模具设计5拉深工艺与模 具
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2020/11/20
模具设计5拉深工艺与模具
概述
• 拉深是将平面板料变成各种开口空心件的冲压工序。
•拉深件的分类：
• 圆筒形零件 • 曲面形零件 • 盒形零件 • 复杂形零件
•拉深件特点：
•效率高，精度高，材料消 耗少，强度刚度高。
•拉深压力机：
•单动、双动、三动压力机 和液压压力机。
模具设计5拉深工艺与模具
二、阶梯形件的拉深特点
• 1、判断能否一（t/D×100>1），而阶梯
之间直径之差和零件的高度较
小时，可一次拉出。
•判断条件：
• 上式中h/d是表6-9中拉深次数为1时的值
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模具设计5拉深工艺与模具
• 2、多次拉深时的拉深方法
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•负间隙拉深
模具设计5拉深工艺与模具
三、拉深凸凹模工作部分的尺寸及其制造公差
•1、最后一道工序： •拉深模工作部分尺寸及公差应按工件要求确定。
•工件要求外形尺寸时：
•工件要求内形尺寸时：
•2、中间各道工序：•凸凹模尺寸取毛坯过渡尺寸
•若以凹模为基准：
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拉深工艺与拉深模设计(PPT146页)

拉深工艺与拉深模设计(PPT146页)

拉深件
拉深模
播放动画
4.1
拉深模设计程序
审图 拉深工艺性分析 拉深工艺方案制定
毛坯尺寸计算 拉深次数确定 冲压力及压力中心计算 冲压设备选择 凸、凹模结构设计 总体结构设计 冲压模装配图绘制 非标零件图绘制
课后思考
1、阐述拉深模设计程序，与冲裁模设计程 序比较，在确定工艺方案时有什么区别？
4.2 审图与拉深工艺性分析
m总——需多次拉深成形制件的总拉深系数。
注意：拉深系数系愈小，表示拉深变形程度愈大。
极限拉深系数：指当拉深系数减小至使拉深件起 皱、断裂或严重变薄超差时的临界拉深系数。
4.4.2 圆筒形拉深件拉深次数及工序尺寸计算
1.拉深次数
当md=d/D>m极限时，可以一次拉深，否则需多 次拉深。
1）推算法：根据极限拉深系数和毛坯直径，从第 一道拉深工序开始逐步向后推算各工序的直径， 一直算到得出的直径小于或等于工件直径，即可 确定所需的拉深次数。
2）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设 计成对称（组合）的拉深，然后剖开；
3）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形 尺寸，不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉 深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为 基准。
4）拉深件口部尺寸公差应适当。
5）一般拉深件允许壁厚变化范围0.6t1.2t,若 不允许存在壁厚不均现象，应注明；
2）除底部孔有可能与落料、拉深复合冲压外， 凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉深工 序完成后再冲出；
3）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角 半径时．应增加整形工序；
4）修边工序一般安排在整形工序之后；
5）修边冲孔常可复合完成。
电线插座外壳的冲压程序
实例分析 生产批量：大批量

冲裁弯曲拉深设计案例

设计案例冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序，下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算、模具设计和模具主要零件的加工工艺。

案例1冲裁模设计如图1所示零件：托扳生产批量：大批量材料：08F t=2mm设计该零件的冲压工艺与模具。

图1 托板零件图（一）冲裁件工艺分析1. 材料：08F钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。

2. 工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R1的圆角。

3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。

经查公差表，各尺寸公差为：58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、14±0.22、17±0.22、Ф3.5+0.3 结论：可以冲裁（二）确定工艺方案及模具结构形式经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。

（三）模具设计计算1．排样计算条料宽度及确定步距首先查有关表确定搭边值。

根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2。

连续模进料步距为32mm。

条料宽度按相应的公式计算：B=(D+2a)-⊿查表⊿=0.6B=(58+2×2)-0.6=62-0.6画出排样图，图2图2 排样图2．计算总冲压力由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：P0=P+P tP=P1+P2而式中 P 1--------落料时的冲裁力P 2--------冲孔时的冲裁力 按推料力公式计算冲裁力：P 1=KL t τ 查τ=300MPa=2.2[2（58-16）+2（30-16）+16π]*2*300/10000 =12.6 (t )P 2=2.2*4π*3.5*2*300/10000 =3.4(t)按推料力公式计算推料力P t ：P t =nK t P 取n=3，查表2-10，K t =0.055 P t =3*0.055*(12.6+304)=2.475(t) 计算总冲压力P Z ： P Z =P 1+P 2+P t=12.6+3.4+2.475 =18.475(t)3．确定压力中心：根据图3分析，因为工件图形对称，故落料时P 1的压力中心在O 1上；冲孔时P 2的压力中心在O 2上。

第08章--拉深模具设计PPT课件


以由弹簧或橡皮产生，也可以由气垫产生。
5
带凸缘零 件的拉深模结 构，毛坯用定 位板定位，在 下模座上安装 了定距垫块， 用来控制拉深 深度，以保证 制件的拉深高 度和凸缘直径。
图8.6 凸缘件拉深模(定距垫块) 6
图8.7 凸缘件拉深模(打料块定距)
毛坯用固定挡料销定位，打料块同时起定距垫块的作用， 作用同样是控制拉深高度和凸缘直径。
第8章 拉深模具设计
8.1 单动压力机首次拉深模
8.1.1 无压边圈的拉深模
适用于底部平整、 拉深变形程度不大、 相对厚度(t/D)较大和 拉深高度较小的零件。
1
图8.1 无压边圈有顶出装置的拉深模
8.1.2 带压边圈的拉深模
板料毛坯 被拉入凹模。 在拉簧力的作 用下，刮件环 又紧贴凸模， 在凸模上行时 可以将制件脱 出，由下模座 孔中落下。
下止点
30°
60°
曲轴转角α
90° 23
8.6.4 模具工作部分尺寸的计算
1. 凸、凹模间隙 2. 凸、凹模圆角半径 3. 凸、凹模工作尺寸及公差 4. 凸模通气孔
24
8.6.5 模具的总体设计
模具的总装图如 图8.26所示。
采用正装式结构， 落料拉深凸凹模安装 在上模；
刚性卸料板卸去 废料，也起导尺作用，
线，
若落料拉深力曲线处于许用负荷曲线之下，则所选设备符合
工作要求；
若落料拉深力曲线超出许可范围(见图8.25)，则需选择标称
压力更大型号的压力机，继续以上校核过程。
26
图8.25 许用负荷与实际负荷
27
用导尺和固定挡 料销定位；
打料块将卡在凸 凹模内的工件推出。
图8.26 落料首次拉深复合模 25
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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(略)。 （2）排样及相关计算
采用有废料直排的排样方式，相关计算(略)。 （3）成形次数的确定
阶梯形件拉深。h/dmin=15.2/40=0.38，据t/D=1/90.5=1.1，查表 发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。
φ8mm导正销
冷冲压模具设计与制造实例
（3）导料板的设计 （4）卸料部件的设计
① 卸料板的设计 ②卸料螺钉的选用 （5）模架及其它零部件设计
冷冲压模具设计与制造实例
6．模具总装图（右图） 7．冲压设备的选定 8．模具零件加工工艺
模具关键零件因采用线切割， 所以这些零件的加工就变得相对 简单。 落料凸模的加工工艺
结论：采用方案三为佳。
冷冲压模具设计与制造实例
一、冲裁模设计与制造实例
3．主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 （2）冲压力的计算
冲压力的相关计算见表。 根据计算结果，冲压设备拟选 J23-25。
冷冲压模具设计与制造实例
3．主要设计计算
（3）压力中心的确定及相关计算
因冲裁力不大，压力中心偏 移坐标原点O较小，为了便于模 具的加工和装配，模具中心仍 选在坐标原点O。若选用J23-25 冲床，C点仍在压力机模柄孔投 影面积范围内，满足要求。
冷冲压模具设计与制造实例
内容简介： 本章基于现代企业生产环境，系统总结了冲压工艺设计、
冲模设计和冲模制造的方法和步骤，并辅以案例说明。
学习目的与要求： 1． 掌握冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤； 2． 能系统进行中等偏复杂冲压件的成形工艺、模具结构及 模具制造工艺的设计。
重点： 冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤。
冷冲压模具设计与制造实例
一、冲裁模设计与制造实例
工件名称：手柄 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm
冷冲压模具设计与制造实例
一、冲裁模设计与制造实例
1．冲压件工艺性分析 冲压工序：只有落料、冲孔；
材料：为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁； 结构：相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、 孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm（大端 4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁 厚）。
模固定板的配合按H6/m5。 ②冲孔凸模 台阶式 ③凹模 整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。
冷冲压模具设计与制造实例
（2）定位零件的设计 两个导正销，分别借用工件上φ5mm和
φ8mm两个孔作导正孔。导正销采用H7/r6 安装在落料凸模端面，导正销导正部分与 导正孔采用H7/h6配合。
起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺 塞选用标准件，规格为8×16。
冷冲压模具设计与制造实例
9．模具的装配
根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模， 再装上模，并调整间隙、试冲、返修。具体装配见表。
冷冲压模具设计与制造实例
二、拉深模设计与制造实例
零件名称：盖 生产批量：大批量 材料：镀锌铁皮 材料厚度：1mm
冷冲压模具设计与制造实例
1．冲压件工艺性分析 冲压工序：落料、拉深； 材料：为镀锌铁皮，具有良好的拉深性能，适合拉深； 结构：简单对称； 精度：全部为自由公差，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 。
难点： 灵活应用冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法。
冷冲压模具设计与制造实例
冲压模具设计与制造技术是一项技术性和经验性都很强的工作。 包括：冲压工艺设计、模具设计、模具制造 三者关系： 相互关联、相互影响。
冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据； 冲模设计的目的是保证实现冲压工艺； 冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设 计图样，通过原材料的加工和装配，转变为具有 使用功能和使用价值的模具实体。
冷冲压模具设计与制造实例
2．冲压工艺方案的确定
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，但成本高而生产效率低； 方案二生产效率较高，尽管模具结构较复杂，但因零件简单 对称，模具制造并不困难； 方案三生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便， 加之工件尺寸偏大。 结论：采用方案二为佳。
精度：全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普 通冲裁完全能满足要求。
冷冲压模具设计与制造实例
一、冲裁模设计与制造实例
2．冲压工艺方案的确定 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低； 方案二工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难 度大，且操作不方便； 方案三生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。
冷冲压模具设计与制造实例
（4）冲压工序压力计算
拟采用正装复合模，固定卸料与刚性推件，计算冲压力。 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(略)。其中因为该工
凹模型口图
冷冲压模具设计与制造实例
（4）工作零件刃口尺寸计算
因工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工 落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保 证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。具体计算见表 8.2.3所示。
（5）卸料橡胶的设计
卸料橡胶的设计计算(略)。
冷冲压模具设计与制造实例
4．模具总体设计 （1）模具类型的选择
级进模 （2）定位方式的选择
导料板，无侧压装置，挡料销初定距，导正销精定距。而第 一件的冲压位置可以靠操作工目测来定。 （3）卸料、出件方式的选择
弹性卸料，下出件 （4）导向方式的选择
中间导柱的导向方式
冷冲压模具设计与制造实例
5．主要零部件设计
（1）工作零件的结构设计 ①落料凸模 直通式，采用线切割加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸