拉深模的结构形式与设计

拉深模具的设计拉深模具的分类及典型结构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 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 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 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) 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。

模具设计课程设计————球型凸缘件拉深模设计哈哈小学出版社院系：专业：班级：姓名：指导老师：目录一、零件冲压加工工艺性分析--------------------------------------31、毛坯尺寸计算-------------------------------------------------------------------------32、判断是否可一次拉深成形-------------------------------------------------------- 33、确定是否使用压边圈--------------------------------------------------------------- 44、凹凸模圆角半径的计算------------------------------------------------------------45、确定工序内容及工序顺序---------------------------------------------------------4二、确定排样图和裁板方案------------------------------------------41、板料选择--------------------------------------------------------------------------------42、排样设计--------------------------------------------------------------------------------4三、主要工艺参数的计算1、工艺力计算----------------------------------------------------------------------------62、压力机的选择-------------------------------------------------------------------------6四、模具设计1、模具结构形状设计------------------------------------------------------------------72、模具工作尺寸与公差计算--------------------------------------------------------7五、工作零件结构尺寸和公差的确定1、落料凹模板----------------------------------------------------------------------------82、拉深凸模--------------------------------------------------------------------------------93、凹凸模-----------------------------------------------------------------------------------9六、其他零件结构尺寸1、模架的选择----------------------------------------------------------------------------92、凹凸模固定板的选择--------------------------------------------------------------103、磨柄的选择---------------------------------------------------------------------------104、卸料装置-------------------------------------------------------------------------------105、推荐装置的选择------------------------------------------------------------------1 16、销、钉的选择---------------------------------------------------------------------117、模具闭合高度的校核------------------------------------------------------------11七、参考目录------------------------------------11零件图：材料：A3钢厚度：t=1mm一、零件冲压加工工艺性分析材料：该冲裁件的材料A3钢是低碳钢，拉深工艺性较好。

前言冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用安装在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，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。

在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。

冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。

冷冲压的特点有：1，节省材料2，制品有较好的互换性3制品有较好的互换性4生产效率高5操作简单6由于冷冲压生产效率高，材料利用律，故生产的制品成本较低。

冷冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表和日用品生产中，已占据十分重要的地位，特别是在电子工业产品生产中，已成为不可缺少的主要加工方法之一。

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压及模具技术也在不断革新与发展。

主要表现在以下几个方面：一.工艺分析计算方法现代化现在已开始采用有限变形的弹塑性有限方法，对复杂成形件的成形过程进行应力应变分析的计算机模拟。

二.模具设计制造技术现代化工业发达国家正在大力开展模具计算辅助设计和制造（CAD/CAM）的研究。

采用这一技术，一般可提高模具设计制造效率的2-3倍，应用这一技术，不仅可以缩短模具设计制造周期，还可提高模具质量，减少设计和政治早人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新开发上。

三.冲压生产机械化与自动化与柔性化为了适应大批量，高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进出料机构。

对于大型冲压件，专门配置了机械手和机器人，这不仅大大的提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作和冲压工人的安全性。

在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用于多工位压力机活、或高速压力机。

在小批量生产方面，正在发展柔性制造系统（FMS）。

四.为了满足产品更新换代快和小批量生产的需要，发展了一些新的成形工艺，简易模具，数控冲压设备和冲压柔性制造技术等。

课程名称：带法兰便圆筒拉深模设计课程简介：本课程主要介绍带法兰便圆筒拉深模的设计方法，包括拉深模的结构设计、工艺参数确定、模具材料选择等内容。

通过学习本课程，学生将掌握带法兰便圆筒拉深模设计的基本理论和实际操作技能，为将来在模具设计和制造领域有所作为奠定坚实的基础。

一、拉深模的概念和分类1. 概念：拉深模是模具制造中的一种常见模具，用于对金属板材进行拉深成形。

2. 分类：按照不同的产品形状和工艺要求，拉深模可以分为圆筒型、方型、不规则型等多种类型。

二、带法兰便圆筒拉深模的结构设计1. 模具结构：带法兰便圆筒拉深模由上模、下模和顶出构成，在设计过程中需要考虑工件形状和结构的复杂性。

2. 设计要点：合理确定上模和下模的结构形式，保证模具的刚性和稳定性，提高产品成形的精度和质量。

三、工艺参数的确定1. 材料选择：选择适合产品材质和成形要求的冷、热工作模具钢，确保模具具有足够的强度和耐磨性。

2. 模具尺寸：根据实际产品要求和成形工艺，确定模具的尺寸和公差要求。

3. 温度控制：控制成形温度，避免因温度过高或过低导致产品质量不稳定。

四、模具材料选择1. 冷工作模具钢：适用于成形温度较低的金属板材，具有较高的硬度和刚性，但易于发生断裂。

2. 热工作模具钢：适用于成形温度较高的金属板材，具有良好的耐磨性和热疲劳性能，但成本较高。

五、实例分析以具体的带法兰便圆筒拉深模设计案例为例，对课程内容进行实例分析，通过实际案例展示模具设计的基本原理和工程应用。

通过实例分析，学生将更好地理解和掌握课程内容，提高实际操作能力。

六、案例实操通过实际操作，指导学生进行模具设计和加工，让学生在实践中巩固所学理论知识，增强动手能力，培养学生的解决问题能力和团队合作意识。

七、课程总结总结本课程的重点内容和学习收获，强调学生需要在日常学习和实践中不断提升技能水平，注重实际操作能力的培养。

通过本课程的学习，学生将具备带法兰便圆筒拉深模设计的基本理论和实际操作技能，掌握模具设计和制造的基本原理和方法，为将来在模具制造和相关领域的发展打下坚实的基础。

圆筒件拉深模具设计拉深是主要的冲压工序之一，而圆筒件又是最典型的拉深件。

本论文以外胆下壳零件为例，介绍了拉深零件工艺的制定、模具设计过程。

从毛坯尺寸的确定，拉深系数和拉深次数的选择，凸凹模尺寸的计算，拉深方式的选择到模具结构的最终敲定，从而建立了拉深模设计的基本过程。

本次设计的模具及工艺在生产实践中切实可行，取得了较好的经济效果。

标签：圆筒件拉深；拉深件工艺；凸凹模计算；模具结构1 零件毛坯尺寸的确定旋转体零件系采用圆形毛坯，其直径按面积相等原则计算。

以前，计算毛坯尺寸时，先将零件划分为若干便于计算的简单几何体，分别求出其面积后相加。

计算量大且容易出错，现在，利用计算机三维软件，如SolidWorks等，可以方便准确的计算出零件总表面积。

零件如图1所示，材料为3A21。

本零件相对高度为，参考《航空工艺装备设计手册-冷冲模设计》的表4-2 ，选取修边余量δ=11mm。

加上修边余量，在SolidWorks中设计出零件图，得出其总表面积ΣA=180950mm2。

毛坯直径：2 拉深系数和次数毛坯的相对厚度，（t为毛坯厚度）。

4 持续改进4.1 第二道拉深模的改进为了减小金属流动的阻力，凹模口部做成锥形。

这样，拉深毛坯的过渡形状呈曲面，具有了更大一些的抵抗塑性失稳的能力，使得起皱的趋向有所减小，其拉深效果比圆筒形好。

4.2 反拉深凹模的改进反拉深的凹模如果为整体，高度比较高，浪费比较贵的模具钢，加工难度大，需热处理的材料也多。

若改成三段组合，则比较节省。

5 模具结构设计参考文献：[1]王孝培.冲压手册（第二版）[M].机械工业出版社，2000.[2]《冲模设计手册》编写组.冲模设计手册—模具手册之四[M].机械工业出版社，1988.[3]郑家贤.冲压工艺与模具设计实用手册[M].机械工業出版社，2005.[4]《航空工艺装备设计手册》编写组.航空工艺装备设计手册—冷冲模设计[M].国防工业出版社，1998.基金资助：河南工程学院.机械基础与工程训练河南省实验教学示范中心（省级项目，编号508906）作者简介：黄宏俊（1981-），男，河南平顶山人，本科，讲师，研究方向：机械设计制造及其自动化。

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分类简单拉深模落料拉深复合模双动压力机用拉深模简图1-凸模 2-压料圈 3-推件板4-凹模1-拉深凸模 2-凸凹模3-推件板 4-落料凹模1-顶棒 2-拉延筋 3、4-导板5-凸模固定座 6-凸模 7-出气管8-压料圈 9-凹模10-凹模座特点凸模装于下模，坯料由压料圈定位，推料板推下拉深件首先落料出拉深坯料，再由拉深凸模和凸凹模将坯料拉深根据拉深工艺使用双动压力机。

凸模通过固定座安装在双动压力机的内滑块上，压料圈安装在双动压力机的外滑块上，凹模安装在双动压力机的下台面上，凸模与压料圈之间有导板导向表2 后续拉深工序的模具分类简图特点在单动压力机上的拉深模1-定位圈定位圈使工序件定位。

而该定位圈又是压料圈在双动压力机上的拉深模1-压料圈 2-凹模 3-凸模压料圈将坯料压紧，凸模下降进行拉深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。

图1 反拉深示例图2 反拉深模1-凹模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简图参数凹模的锥角工作带高度α=7°～10°α1=2αD=10～20mm时h=1mmD=20～30mm时h=1.5～2mm表4 变薄拉深凸模的形式简图参数β=1°，L＞工件长度（加上修边留量）图3 变薄拉深模1-凸模 2-定位圈 3、4-凹模 5-卸料圈拼块。

6生产一线浅谈回转体工件拉深模的设计和应用文⊙兰英（哈尔滨哈影电影机械有限公司）摘要:一个不变薄回转体的成型过程，常规方法需要经过多套模具多次拉深才能实现，而采用圆锥形拉深模则可一次成形，不仅减少了模具设计、制造费用，还大大提高了生产效率。

关键词:拉深;圆锥形拉深模;不变薄回转体;拉伸系数;抗拉强度一、引言在日常的钣金加工中，对于圆筒形不变薄回转体的拉深，在变形程度较大的情况下，由于拉深时金属材料发生移动并产生很大的应力，为了得到优质工件，一般采用多次拉深成形的方法，如图1。

二、普通拉深模毛坯尺寸的计算和拉深次数的确定在每次拉伸时，我们都要选择一个适当的拉伸直径变化比例，即拉伸系数m ，且保证金属材料所受应力不超过其极限抗拉强度。

一般我们模具设计采用带有压边圈凹模平端型式拉深模，即普通拉深模如图2。

其拉深次数的计算步骤如下：1）首先计算毛坯直径：D=2）毛坯相对厚度×100%3）根据相对厚度由表1查得各次拉深系数（材料相对厚度≥0.62时m 取小值，反之取大值）。

m 1、m 2、……m n -1、m n4）拉深圆筒形工件时，其能达到的最小直径计算公式如下：首次拉深：d 1=m 1D以后各次拉深：d n =m n d n -1式中：d 1——第一次拉深后的直径（毫米）d n -1——第n -1次拉深后的直径（毫米）d n ——第n 次拉深后的直径（毫米）因末次拉深的直径不得小于工件直径，那么我们选计算最后直径近似工件直径的那次为末次拉深。

三、圆锥形拉深模的应用对于图所示回转体拉深件，其料厚δ＝3，圆角=，技术要求为底面平整且垂直壳壁。

由于料厚、园角小，如果我们采用老工艺成形须进行5次拉深。

因此凹模上口入模圆角选用R13、R12….R9；凸模圆角采用r 2.9、r 2.5……r 1.2，在拉深过程中，由于摩擦使材料在多次拉深过程中硬化，要想使拉深工件最终达到要求，中间必须增加1～2次的退火、酸洗、整形等工序。