凸缘矩形件的拉深工艺分析与模具设计

宽凸缘拉伸件模具设计摘要本文涵盖了宽凸缘拉伸件模具设计的整个过程，包括模具的设计、材料的选择、制造工艺等方面。

通过详细的设计流程和实例分析，展示了如何设计出高质量的宽凸缘拉伸件模具。

引言宽凸缘拉伸件是一种常用的零件，用于连接和支撑各种机械设备。

在制造这种零件时，需要使用模具进行成型。

模具的设计和制造对于产品的质量和生产效率有着重要的影响。

本文将重点讨论宽凸缘拉伸件模具的设计。

设计流程1. 确定模具的尺寸和形状在设计模具之前，首先需要确定宽凸缘拉伸件的尺寸和形状。

这可以通过图纸、样品或者实际测量来获得。

2. 分析材料的特性根据宽凸缘拉伸件的使用环境和要求，选择适合的材料。

材料的选择应综合考虑其机械性能、耐磨性、耐蚀性等方面的特性。

3. 设计模具的结构根据宽凸缘拉伸件的形状和尺寸，设计模具的结构。

模具的结构应具有足够的刚性和稳定性，以确保成型过程中的精度和稳定性。

4. 进行模具的加工和制造根据设计好的模具结构，进行模具的加工和制造。

常用的加工方法包括铣削、切割、冲压等。

制造过程中需要注意材料的延展性和成型精度的控制。

5. 进行模具试模制造完成后，进行模具试模。

通过模具试模可以了解模具的性能和精度，以及是否满足产品要求。

根据试模情况，可以进行模具的调整和优化。

6. 完善模具设计根据模具试模的结果，对模具设计进行完善。

根据需要，可以对模具的结构、材料、加工工艺等进行调整和改进，以达到更好的成型效果。

实例分析以一个实际案例进行宽凸缘拉伸件模具设计的实例分析。

1. 确定模具尺寸和形状根据客户要求，设计一个宽凸缘拉伸件的模具。

该拉伸件的尺寸为100mm×80mm×10mm。

2. 分析材料特性根据拉伸件需要承受的载荷和使用环境，选择了耐磨性好、耐腐蚀性强的工程塑料作为模具材料。

3. 设计模具的结构根据拉伸件的形状和尺寸，设计模具的结构。

模具采用上、下模和冷却系统的结构，以确保成型过程中的冷却效果和成型精度。

带凸缘拉深件模具设计摘要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。

只有加强拉深变形基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决拉深变形中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。

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。

关键词：筒形，模具设计，拉深，冲压AbstractThe extension is a mould to make the plate blank into the stamping method for hollow parts of the opening, thin-walled parts with deep drawing process can be made into a cylinder shape, ladder shaped, cone, parabolic, box and other irregular shapes, and the case of cylindrical parts simple and rare, and flange cylindrical parts is divided into wide flange and narrow flange.Only by strengthening the basic theory research of deformation calculation method of drawing, can provide more accurate, practical and convenient, can correctly determine the geometry and size of drawing process parameters and working parts of die, to solve the actual problems, drawing deformation in order to further improve the quality of workpieces.In the process design of deep drawing, must know whether a stamping out, this leads to the concept of drawing coefficient. Limit drawing coefficient depends on each drawing the allowable deformation degree. Many in the drawing, for wide flange drawing parts, should be in the first drawing, pull into; the diameter of the flange parts required, and after each time depth, the diameter of the flange remain unchanged. In order to ensure the flange without deformation after drawing, wide flange drawing parts for the first time into the die material should be better than the last part of the actual parts drawing materials needed for multiple 3%~5%, these extra materials after various times of deep, gradually will reduce part material out back to the flange portion, the flange thickened, so as to avoid cracking.Keywords: cylinder, mold design, drawing, stamping目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第1章加工零件的工艺分析 (3)零件分析 (3)冲压件的工艺分析 (3)制定冲压工艺方案 (4)第2章模具总体设计 (6)模具类型的选择 (6)操作方式 (6)卸料、出件方式 (6)卸料方式 (6)出件方式 (6)第3章模具设计计算 (7)工艺参数的确定及计算 (7)确定拉伸次数 (7)排样及材料的利用率 (8)排样方法 (8)材料的利用率 (9)第4章冲压模具设计 (9)确定冲压类型及结构形式 (9)计算工序压力、选择压力机 (9)落料力 (9)卸料力 (9)拉伸力 (9)压边力 (10). 计算模具压力中心 (10). 计算模具零件主要工作部分刃口尺寸 (11)第5章模具零件的选用 (12)模架的选择 (12)冲压设备的选用 (12)第6章模具制造技术要求 (13)表面粗糙度及标准 (13)配合要求 (14)第7章编写技术条件 (15)第8章设计并绘制模具总装图及选取标准件 (17)毕业设计小结 (17)结论 (18)参考文献 (20)前言冲压模具在实际工业生产中应用广泛。

1 绪论模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。

用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。

模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。

模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工。

20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。

改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。

近年来，每年都以15％的增长速度快速发展。

许多模具企业十分重视技术发展。

加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。

此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。

模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。

今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。

1.1国内模具的现状和发展趋势1.1.1国内模具的现状我国模具近年来发展很快，目前，我国制造业的资源已突破了企业——社会——国家的界线，制造业的国际化已是一个客观事实。

近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。

单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。

在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。

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------------------------------------------------------------------116、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。

课程设计带凸缘筒形件首次拉深的拉深模设计一、工艺分析1，冲压工艺方案的设定：考虑到零件的生产批量，经过分析得采用反拉深复合膜生产。

2，先剪切条料→落料→第一次拉深→……第四次拉深→修边。

二、工艺参数的计算 。

如上右图所示的拉深件。

（1） 查表4-6选取修边余量Δd 由d 凸d=7529=2.6 、 d 凸=75mm 得出Δd=2.2实际d 凸=75+2×2.2＝79.4≈79 （2），初算毛坯直径。

根据公式（4-9a ）得出：D ＝√d 12+4d 2h +2πr (d 1+d 2)+4πr 2+d 42−d 32，将d 1=20 d 2=29 d 3=38d 4=79 h=40 r=4 代入上式得出D=√202+4×29×40+2×3.14×4(20+29)+4×3.14×42+792−382 =√6472+4797≈106,其中6472为工件不包含凸缘部分的表面积，即零件实际需要拉深部分的面积。

（3），判断能否一次拉出。

由h d =4929=1.69 、d 凸d=7929=2.72 、 t D ×100=1106x100=0.94查表4-14得出h1d 1＝0.17﹣0.21、而零件实际需要的为1.69、因此不能一次拉深完成。

（4），计算拉深次数及各工序的拉深直径。

，因此需要用试凑法计算利用表4-14来进行计算，但由于有两个未知数m和d td1拉深直径。

下面用逼近法来确定第一的拉深直径。

的值为由于实际拉深系数应该比极限拉伸系数稍大，才符合要求，所以上表中d td11.5、1.6、1.7的不合适。

因为当d t的值取1.4的时候，实际拉深系数与极限拉深系数接近。

故初定第一次d1拉深直径d1=56.因以后各次拉深，按表4-8选取。

故查表4-8选取以后各次的拉深系数为当m2=0.77时d2=d1×m2=56×0.77=43mm当m2=0.79时d3=d2×m3=43×0.79=34mm当m3=0.81时d4=d3×m4=34×0.81=27mm＜29mm因此以上各次拉程度分配不合理，需要进行如下调整。

钣金成型课程设计说明书宽凸缘拉深件模具设计（一）院系航空航天工程学部（院）专业飞行器制造工程班号0403102学号2010040301056姓名韩开丞指导教师刘占军沈阳航空航天大学2013年11月摘要随着国防工业的大力发展，对机械模具的要求越来越高，对工件工序安排、材料选取与、工艺设计和设备制备等环节都提出了更高的要求。

本课程设计的题目为宽凸缘拉伸件成型，在设计中，先分析了20号钢的工艺特点，接着对成型件进行了工序方案的确定（工序有落料和三次拉深）。

然后确定了模具种类，并设计出了每道工序的加工尺寸。

根据加工工序尺寸和相应标准，设计出了每道工序的各个模具零件的尺寸。

重点对落料和首次拉深的复合模进行了设计，该模具采用先落料再拉深；文中分别对其进行了刃口尺寸计算、冲压力计算、压力机选取、毛坯值计算、压边圈设计和凸凹模等一系列零件设计。

还用计算机软件绘制了一些列图纸，用到了CATIA、AUTOCAD绘图软件；最后生成了复合模具的装配图、零件图数张，供参考。

关键词落料拉深尺寸计算凸凹模装配图目录第1章冲压工艺性及方案设计 (1)1.1冲压件工艺分析 (1)1.2预定工艺方案 (1)1.2.1工艺方案分析 (1)第2章主要工艺计算过程 (2)2.1确定修边余量 (2)2.2计算毛坯直径D (2)2.3确定拉深次数 (2)2.4拉深工序圆角半径的确定 (4)2.5毛坯直径修正 (4)2.6计算以后各次拉深高度 (5)2.7落料件工序尺寸 (6)2.8各工序的工件相关尺寸 (6)2.9绘制工序图 (7)第3章冲压力计算 (11)3.1落料成型时冲裁力计算 (11)3.2压边力计算 (11)3.3拉深力计算 (12)第4章压力机选择 (13)第5章模具刃口尺寸 (14)5.1凸、凹模间隙设计 (14)5.1.1落料成型凸、凹模间隙计算 (14)5.1.2拉深成型凸、凹模间隙计算 (14)5.2凸、凹模刃口尺寸和公差的确定 (14)5.2.1落料凸、凹模刃口尺寸计算 (14)5.2.2拉深刃口尺寸计算 (15)5.3各工序的模具刃口尺寸汇总如下 (17)第6章板料毛坯值计算 (18)第7章凸、凹模的材料及工艺性能选择 (19)7.1复合模具凸凹模 (19)7.2第一次拉深 (19)7.3第二次拉深 (19)7.4第三次拉深 (19)第8章压边圈设计 (20)8.1首次拉深压边圈设计 (20)8.2第二次拉深压边圈设计 (20)8.3第三次拉深压边圈设计 (20)第9章上下模座的设计 (21)9.1上模座的设计 (21)9.2下模座的设计 (21)第10章模具其他结构图 (23)10.1模柄结构图 (23)10.2凸凹模结构图 (23)10.3凸模固定板结构图 (25)10.4导柱、导套结构图 (25)10.5定位板结构图 (27)10.6卸料板结构图 (28)10.7首次拉深凸模机构图 (29)10.8推件块机构图 (30)第11章模具参数汇总 (32)第12章模具装配图 (33)12.1落料拉深复合模具装配图 (33)12.2再次正拉深模具装配图 (34)第13章总结 (36)参考文献 (37)第1章 冲压工艺性及方案设计1.1冲压件工艺分析（1）材料：该拉深件的材料20钢是碳素工具钢，具有较好的韧性、塑性和可拉深性能。

带凸缘筒形件的拉深工艺数值模拟及模具设计1. 引言1.1 背景和意义1.2 国内外研究现状分析1.3 论文主要内容介绍2. 拉深工艺数值模拟2.1 模型建立2.1.1 凸缘筒形件的特点2.1.2 数值模拟软件的选择2.1.3 模型的参数设置2.2 数值分析方法2.2.1 材料力学模型的选择2.2.2 模拟过程和结果分析2.3 结果讨论及验证2.3.1 模拟结果的有效性验证2.3.2 不同工艺条件下的模拟结果对比分析3. 模具设计3.1 设计原则和基本要求3.1.1 模具结构的设计要求3.1.2 模具的工艺设计3.1.3 模具的材料选择3.2 模具结构设计3.2.1 模具整体结构设计3.2.2 冲头和模具底板设计3.2.3 刮料板和导向装置的设计3.3 模具制造和调试3.3.1 模具加工和安装3.3.2 模具调试和性能评估4. 实验研究和结果分析4.1 实验方法和测量设备4.1.1 拉深实验环境的设计和控制4.1.2 测量设备及数据处理方法4.2 实验结果分析4.2.1 几何形状和尺寸的测量分析4.2.2 材料不均匀性和成形缺陷的分析4.3 实验结果的应用分析4.3.1 与数值模拟结果的对比分析4.3.2 工艺参数优化和工艺评估5. 结论和展望5.1 结论总结5.1.1 数值模拟和实验验证的一致性5.1.2 模具设计和制造的可行性和性能5.2 研究贡献和局限性5.2.1 研究对凸缘筒形件成形工艺的深入理解5.2.2 可能存在的方法和技术局限性5.3 展望和其他建议5.3.1 表现不足和未来研究方向5.3.2 对相关工业应用和发展的影响和建议第一章引言1.1 背景和意义凸缘筒形件是工业生产的重要组成部分，广泛应用于汽车、军工、机械等领域。

其具有良好的密封性、强度和刚性等特点，被广泛用于汽车发动机缸体、液压缸体、气缸套等部件的加工制造。

拉深是凸缘筒形件成形过程中的重要工艺之一，通过在凸缘部位形成逐渐变浅的锥形结构实现凸缘部位的成形。

宽凸缘拉伸件模具设计宽凸缘拉伸件模具设计宽凸缘拉伸件是一种常见的拉伸件，广泛应用于汽车、电子、家电等领域。

其特点是凸缘面比较宽，要求模具的设计要考虑拉伸效果、成形质量和生产效率等因素。

一、拉伸效果宽凸缘拉伸件模具的设计要考虑拉伸效果，即拉伸件的成形程度和质量。

一般来说，拉伸效果越好，产生的应力就越小，成形质量就越高。

因此，模具的设计要重点考虑两个方面的因素：一是工艺参数，包括模具的预压程度、拉伸速度、拉伸比等参数；二是模具的形状和结构，包括模具的架构、凸模、凹模、导向柱等。

在模具的形状和结构方面，设计者需要根据拉伸件的几何特征来确定模具的基本构造和局部结构。

例如，在凸模的设计方面，应根据凸缘的尺寸和形状来确定凸模的高度、倾角和角度等参数；在凹模的设计方面，应根据凸模的形状和尺寸来确定凹模的深度、圆度和圆弧半径等参数。

此外，导向柱的数量、位置和形状也对拉伸效果有着重要影响。

二、成形质量宽凸缘拉伸件的成形质量是影响其产品性能和质量稳定性的一个关键因素。

因此，模具的设计还要考虑如何保证拉伸件的外观、尺寸、精度和表面质量等方面的成形质量。

具体来说，模具的设计者应该关注以下几个方面：1、面积均衡原则。

拉伸过程中，模具和材料的接触面积应当尽可能均衡，避免因单侧接触过多而导致拉伸件成形不良。

2、防止瑕疵。

拉伸过程中，容易产生撕裂、油渍、烧伤等瑕疵，因此需要在模具的设计中加强模具表面的光洁度和防止板材的滑动和不稳定性。

3、加强材料流动。

模具的设计中应当合理增加材料的流动区域，使得材料在拉伸过程中能够有效均匀流动，减少材料流动时所产生的应力和变形。

三、生产效率在宽凸缘拉伸件的模具设计中，生产效率也是需要考虑的重要因素。

要提高模具设计的生产效率，可以从以下几个方面进行考虑：1、合理布局。

模具的设计中需要合理布局，使得模具结构紧凑，取消冗余部分，减少空隙和水平面积。

2、选择高质量材料。

模具的设计必须选用高质量耐磨材料、高硬度材料和耐高温性材料等，以提高模具的硬度、耐磨性和使用寿命。

本科毕业论文（设计）题目带凸缘圆筒外壳的落料拉深模具设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日II注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。