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拉延模具毕业设计拉延模具毕业设计在现代工业生产中，模具被广泛应用于各个领域，其中拉延模具是一种常见且重要的模具类型。
本文将探讨拉延模具的设计和应用，以及其在毕业设计中的潜在价值。
一、拉延模具的概述拉延模具是一种用于金属材料成型的工具，其主要功能是通过拉伸和挤压金属材料，使其形成所需的形状和尺寸。
拉延模具通常由上模和下模组成，上模和下模之间的空间形状决定了最终产品的形状。
拉延模具的设计需要考虑材料的性质、形状的复杂程度以及生产效率等因素。
二、拉延模具的设计要点1. 材料选择：在拉延模具的设计中，材料的选择至关重要。
模具需要具备足够的硬度和强度，以承受拉伸和挤压过程中的高压力和摩擦力。
常见的模具材料包括工具钢、硬质合金等。
2. 模具结构：拉延模具的结构设计应考虑到产品的形状和尺寸，以及生产效率的要求。
模具的结构应合理布局，以便于操作和维护。
同时，模具的结构还需要考虑到产品的材料流动性，以确保产品成型的质量和精度。
3. 润滑和冷却系统：在拉延模具的设计中，润滑和冷却系统的设置是非常重要的。
润滑系统可以减少模具与金属材料之间的摩擦力，提高产品的表面质量。
冷却系统则可以有效地降低模具的温度，延长模具的使用寿命。
三、拉延模具在毕业设计中的应用拉延模具在毕业设计中具有广泛的应用价值。
一方面，通过设计和制造拉延模具，可以提高学生对模具设计和制造的理论和实践能力的培养。
学生可以通过研究和分析不同材料的性质，选择合适的材料，并进行模具结构的设计和优化。
此外，学生还可以通过实际操作，了解模具制造的流程和技术要点。
另一方面，通过毕业设计中的拉延模具应用，学生可以将所学的理论知识应用于实际生产中。
他们可以通过与企业合作，了解实际生产的需求和挑战，并在设计和制造过程中解决实际问题。
这种实践经验将为学生的职业发展提供宝贵的资本，并增强他们在工业界的竞争力。
四、拉延模具设计的挑战和前景虽然拉延模具设计具有广泛的应用前景，但也面临一些挑战。
拉延模设计顺序标准1．整理DL图：删除不必要的，留板件形象，拉延成型形象，到底标记，CH孔，凸模分模线，压料面等与拉延有关的。
完成后更换线颜色，并将线捆为一条。
2．开始下型平面图设计。
3．将凸模分模线用粗实线重新画。
4．画跟着凸模分模线的主加强筋。
（凸模，压边圈－t=40㎜）5．布置气顶杆：选定在离压边圈主加强筋最近的地方。
要以均匀度最好的状态布置。
压机中心和模具中心尽量做一致，若均匀度不好的情况下，移动压机中心。
凸模分模线角落部的气顶杆最好不用。
调试用气顶杆也要布置。
生产用和调试用气顶杆要用不一样的标记区分。
气顶杆用两点画线，气顶杆安装面和气顶杆孔用虑线图示。
6．压边圈和凸模的导向用导板的设置：安装导板的安装面要比凸模分模线往外出来5㎜以上，以便从上面加工安装面。
7．凸模辅助加强筋的设定：t=30㎜，加强筋间的距离不得超过300㎜。
8．设定压料面：做的比压边圈大10㎜。
9．布置定位销：安装面要比定位销大10㎜。
前后，左右各设置2个，只有板件宽度窄的情况，在左右各设置1个。
10．设置平衡块：距离不得超过500㎜且要均匀。
安装面与压料面要维持30㎜以上的距离。
11．设置基准孔：∮10×DP20。
基准孔设置在压边圈外侧，且设置在左右，前侧。
前侧的安装面为80×60。
12．决定压边圈前后末端线：基准孔的安装面成为末端。
13．设置压边圈和上型导向：尺寸参照设计标准。
必须适用左右公差。
前后方向导向尺寸要差10㎜。
14．决定前后方向凸模尺寸：从压边圈末端往外100㎜决定凸模的大小。
15．决定左右方向型尺寸：导向的末端为左右方向设定安全空间的型末端。
16．设定凸模U孔位置：前后各设置2个～4个。
17．布置蹲死块。
18．压边圈加强筋作图：主筋为40㎜，辅助筋为30㎜，筋间的距离不能超过300㎜。
平衡块下面，气顶杆上面，蹲死块上面必须要有加强筋。
19．凸模加强筋的制图：主筋为40㎜，辅助筋为30㎜，筋间的距离不能超过300㎜。
拉延模设计手册一、拉延模的分类拉延模分双动拉延模与单动拉延模两类1、双动拉延模是在专用的双动压力机上生产的拉延模，通常上模为凸模，下模为凹模，压边圈安装在压机的外滑块上，其结构如下图，此种结构拉延模压边力较为稳定，但由于需要专用的压机，安装较为烦琐，且结构尺寸较大，现在已经运用的越来越少。
2、单动拉延模是在单动压机上生产的拉延模，通常上模是凹模，下模是凸模，压边圈由下气垫或其它压力源(例于氮气弹簧)提供压料力，其结构如下图，由于模具通用性好，现大部分拉延模为此种结构。
工作台下模上模压边圈上模垫板内滑块外滑块下模上模工作台压边圈上滑块二、拉延模的主要零件(主要为单动拉延模)拉延模一般有上模、下模、压边圈三大部件组成（根据结构的不同要求，可能增加一此部件，例于局部的小压料板），以及安装这三大部件上的其它功能零件，主要有以下零件：1、导向零件：耐磨板、导向腿，导柱；2、限位调压零件：平衡块、到底块；3、坯料定位零件：定位具、气动定位具；4、安全装置：卸料螺钉（等向套筒，也起锁付的作有）、安全护板；5、拉延功能零件：到底印记、弹顶销、通气管、CH孔合件；6、取送料辅助零件：辅助送出料杆、打料装置。
三、单动拉延模的设计(一)模具中心的确认与顶杆的分布模具中心的确认通常依据顶杆的布置的需要设定。
一般在工艺设计时，会按钣件的中心确定一个数模中心。
顶杆的分布需尽量靠近分模线，并均匀布，通常两根顶杆之间最多空一个顶杆位，顶杆数量要尽可能多。
在模具设计时首先以数模中心与压机工作台中心重合，如顶杆分布满足上述要求，则以数模中心做为模具中心。
如无法满足上述要求，侧在需要更改的方向上移动（最大1/2顶杆间距），确认一个最优化的方案，同时以工作台的中心做为模具的中心。
（注：在试模压力机与工作压力机顶杆孔不致时，需设置试模顶杆，并在优先保证生产顶杆的要求下，优化顶杆部置）模具中心与数模中心重合如厂家要求使用顶杆以外的压力源，例于氮气弹簧等，则一般直接以数模中心做为模具中心，压力源沿分模线均匀分布，并需确认压力源的大小是否足够。
拉延件设计1. 拉延件的冲压方向覆盖件的拉延件设计，首要是确定冲压方向。
确定拉延冲压方向，应满足如下几方面的要求。
（1）保证拉延件凸模能够顺利进入拉延凹模，不应出现凸模接触不到的死区，所有需拉延的部位要在一次冲压中完成。
（2）拉延开始时，凸模和毛料的接触面积要大，避免点接触，接触部位应处于冲模中心，以保证成型时材料不致窜动。
（3）压料应尽量保证毛料平放，压料面各部位进料阻力应均匀。
拉延深度均匀，拉入角相等，才能有效地保证进料阻力均匀。
图5（a）中凸模两侧的拉入角心可能作到基本一致，使两侧进料阻力保持均衡。
凸模表面同时接触毛料和点要多而分散，并尽可能分布均匀，防止成型过程中毛料窜动，如图5（b）所示。
当凸模和毛料为点接触时，应适当增加接触面积，如图5（c）所示，以防止应力集中造成局部破裂。
图5 冲压方向的选择如果有反成型，且反成型有直壁部分，则冲压方向实际由反成型的位置决定。
当冲压方向和覆盖件在汽车上的坐标关系完全一致时，则覆盖件各点的坐标数值可以直接用在模具上。
当冲压方向和覆盖件在汽车上的坐标关系有改变时，则覆盖件各点的坐标数值应该进行转换计算方可用在模具上。
如果只改变一个坐标线时，且拉延方向是以垂直于覆盖件对称面的轴进行旋转来确定的，则平行于对称面的坐标是不需转换计算的。
可见，冲压方向和汽车坐标完全一致，能够带来很多方便。
2. 压料面的确定覆盖件拉延成形的压料面形状是保证拉延过程中材料下破不裂和顺利成型的首要条件，确定压料要求。
（1）有利于降低拉延深度。
平压料面夺料效果最佳（见图6），但为了降低拉延深度，常使压料面形图6 拉延模的压料面1—凸模 2—凹模 3—压料圈（2）压料面应保证凸模对毛料有一定程度的拉延效应。
压料圈和凸模的形状应保持一定的几何关系，中始终处于紧张状态，并能平稳渐次地紧帖凸模，不允许有多余的产生皱纹。
为此，必须满足下列条件（见图7，图8）。
图7 压料面展开长度比凸模表面展开长度短图8 压料面形状（前围外盖板）l＞l1 β＞α式中 l——凸模展开长度；l1——压料面展开长度；α——凸模表面夹角；β——压料面表面夹角。
侧围拉延模具设计注意事项
1. 小压边圈调压垫数量少,最少6个，见图一。
2. 小压边圈退料螺钉孔上部做挖空处理，见图二。
3.
防侧键安装槽一侧开通，以方便加工。
4. 每个小压边圈开方型槽每个圈4个，以备加工装卡用，见图三。
5. 上、下模中间尽量有左右和前
后贯通的筋，见图四中粉色的线。
6. 分体凸模安装螺钉面尽量作成
方台，尽可能做大一点，见图五。
7. 侧围车间精插铣导板面的道具
最大为Φ80X400和Φ63X400。
请设计者注意压边圈上的导板滑配面的加工深度。
若大于400，请与规划人员及项目负责人确认，见图六。
请增加螺钉面尺寸，
以备铸造偏移，最好改为长圆或方平面 图五 图五。
拉延模(DR)结构设计前篇01.板料线：指的就是拉延坯料(毛坯钣金)的尺寸大小02.分模线：指的就是压边圈和凸模的分界线(侧壁和法兰面的交线)03.到底标记：它目的就是检测产品在拉延的时候，到底拉延到位了没，拉到底了没，根据产品拉延痕迹的深浅钳工很方便就可以判断出来，一套模具放2个到底标记(有些大模具放3~4，具体个数请看工艺图)，到底标记我们安装在上模，到底标记超出上模型面0.3mm,直径一般是Φ16,有些客户用Φ13，具体看工艺图上给的是多大就用多大的，misimi型号DCBA16。
如下:工艺图04.左右标记：就是给产品打logo用的（产品有左右两个产品），在产品上刻一个标记以便于产品区分，左产品刻L,右产品刻R，一般刻在外表面，方便观察区分分拣,具体刻字及大小尺寸看工艺图，左右标记超出型面0.3mm05.拉延收缩线：指坯料拉延后收缩的尺寸大小(板料拉延成型后的最终位置)，如下:工艺图06.拉延筋：目的用来控制材料(坯料拉延时)的流动速度，避免出现起皱破裂风险，比如：起皱（流动速度太快），破裂（流动速度太慢）07.CH孔：后工程模具(比如：修边、冲孔)用来研模型面用的，保证拉延后(回弹)的钣金能够与后工程模具型面保持一致，内板件做φ10，外板件做φ6，CH做盲孔(没有打通的孔)还是通孔看客户的要求，工艺图有CH孔就做出来，没有就不用做（有的公司工艺图上有ＣＨ孔，也不做出来，CAE分析比较准回弹量已放出来，加上后面有整形）08.排气孔：我们一般设置在凹模的凹处，内板件做φ6，外板件做φ4，目的是为了能够把凹模凹处里面的气体及时排出去，保证拉延质量，在上模凹处打通就可以09.模具导向内导和外导拉延模按导向可以分为3种：内导(压边圈与凸模导向)+外导(压边圈与下模座四角导向)+腔体导(压边圈四周与下模座导向)，腔体导用的极少，所以这里不做讲解，我们重点是内导和外导拉延模(单动)结构分为四大部分：上模+下模+压边圈+凸模等四部分内导：a.内导结构特点：凸模导向精度比较高，模具结构比较小，省钱，压边圈受侧向力(不适合压边圈受侧向力比较大的结构)不宜过大b.我们尽量选择内导(省钱,凸模导向精度高,拉延钣金形状是靠凸模成型出来的)c.凸模好放导板/压边圈受侧向力比较小的情况我们就用内导d.内导结构：是凸模(导板安装在凸模上)与压边圈导向外导：a.外导结构特点：一般就是内导不好导向之后，考虑外导，外导结构比较大(相对于内导)，所以成本比较高，压边圈受侧向力比较稳定，但凸模导向精度低点b.内导用不了的情况下就用外导，比如：凸模导板放不下情况下就用外导比如：凸模型面落差比较大情况下就用外导（压边圈侧向力大）c.外导结构：是压边圈(导板安装在压边圈上)与下模座四角导向10.整体式和镶块式料厚t<1.2左右或者钣金比较软a.压边圈(整体式MoCr)+凹模(整体式MoCr)+凸模(整体式MoCr)+下模座(HT300)料厚t>1.2或钣金比较硬a.压边圈(镶块式...)+凹模(镶块式...)+凸模(整体式MoCr)+下模座(HT300)凸模做镶块：一般是材质比较硬，料厚比较厚，型面比较复杂且凸模上材料流动量比较大注意：只要材料比较硬不管料厚多少我们都采用镶块式结构设计11.压边圈行程计算保证板料放在压边圈(分模线外面的型面)上面不会碰到凸模(分模线里面的型面)且空有10左右mm余量，注意压边圈行程只能是5的倍数模拟方式如下(用分模线外面片体整体往上移动超出凸模10mm左右,移动的行程就是压边圈行程，行程取0或5尾数，如10、15不要取11这样的行程数)12.顶杆数量计算：单个顶杆可以提供4T-5T的力,所以说顶杆数量=压料力/5T,然后考虑受力均匀(对称)，力尽量比理论压料力大一点压料力计算：PB=SB(mm)×γn(kg/mm2) ×T(mm)注: SB 压边圈面积(mm2) γn 系数T：板厚(mm)内容γn 例以拉深为主体的零件0.15 W/HOTR、FRPILLEROTR一般件0.22 T/GOTR、DOOR INRetc以拉延为主体的零件0.29 DOOR OTR、HOODOTR如果压力源用氮气弹簧，氮气弹簧压缩量取S值的80%，极限值取90%(品牌有KALLER和DADCO)13.工艺片体，进行补面缝合处理。
拉延模设计一:认真阅读DL图1. 工件分析——拉延深度,形状尺寸顶杆行程S1应保证压边圈的压料面高于凸模即工件最高点5mm以上。
限位螺钉行程S2= S1+15～20mm2. 冲压方向和送料方向3. 数模基准点和模具中心4. 凸模轮廓线和压边圈轮廓线5. 压料面形状6. 拉延筋中心线7. 试冲模板料压料面大小由试冲模板料向外偏移15mm来定8. 标记销即R/L指示9. 技术条件——材料,料厚,数模基准,冲压设备二.压边圈轮廓尺寸的确定1. 外轮廓的躲避尺寸：一般≥20mm2. 压料面尺寸：试冲模板料向外偏移15mm厚度H>25%L 但Hmin=150mm宽度W>75%H 但Wmin=130mm(拉延前毛坯宽加大40～180mm般取3. 压料面的轮廓尺寸应考虑制件的拉延深度和压床顶杆的布置4.压边圈外缘面轮廓下降至少15mm,对轮廓形状变化比较大的压料面外缘形状设计时可以给出简单形状尺寸5.压边圈平面轮廓但毛坯板料形状复杂时应设计成简单的形状图6.压边圈前后侧至少设置1～2处60mm以上观察凸模状态的铸造通孔和排气用铸造通孔三导向设计1. 气垫顶起时至少应有50mm导向接触面,大模具可延伸至100mm（1）导向腿设置在模具中部的尺寸规格①用于小型模具注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸②用于中大型模具注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸(2)导向腿设置在木角部形式的尺寸规格注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸三.上下模板高度尺寸确定依据1.制件的拉延深度2.既要满足压床允许闭合高度的范围又要确保模具的强度3.模具的装模高度取决于送料线的高度并考虑压边圈的强度(覆盖件模具压料圈厚度要在250mm以上)确定下模的高度4.一般在使用机械手的情况下,送料高度应该距压床工作台面1000±70mm 之间,手工操作要在450～600mm之间四.凸模,压遍圈,压料面尺寸1.前面定位⑴毛坯在模具中要设置四个方向的定位,前后和两侧⑵前后送料时前面定位低于送料线高度30mm防止干涉⑶手工送料时毛坯板料会形成一定的弯曲,送料的水平面与定位最高部至少留10mm的空间,要求定位块前面设置一定长度的斜面⑷定位块(或销)原则上每侧设置2个,板料毛坯较窄时可以设置1个.两定位块(销)的位置：距毛坯板料端边1/5处但要大于50mm.2.侧面定位⑴侧面定位高度：在使用夹钳形式和真空吸盘送料时定位块的最高处与送料线留50mm的空间.⑵进侧的定位块需倒角以便于板料推进.⑶面定位的长度要大于板料的1/2长度⑷对板料弯曲度比较大的定位要考虑弯曲后的位移量六出气孔的设置1.型面上的出气孔对外板制件的凸模取直径Φ4mm,对内板制件取Φ6mm2.在后工序要修掉的废料部分钻直径Φ20～30mm通气孔2～6个或直接铸出直径Φ60～120mm通气孔通气孔设置原则：①凸凹模成型处不设②曲率半径小,材料移动大处不设③外板懂得凹模排气孔面斜度在5‰以下时可以设置排气孔④上模排气孔设置时要加出气管,或在出气孔上方整体家盖板,以防止杂物落入七拉延标记销1.单动拉延模原则上设置在凹模上,材料变化小的位置上2.尽量在制件轮廓以外的拉延凸模的轮廓内设置,不得使制件产生压痕3.设置在修边和冲孔的废料上4.位置最好设置在对角方向2处,对角线长度在500mm以下时可以设置1处5.设置标记销处必须呈水平面,或较小斜面的法向方向的平面上,起平面必须大于标记销直径；制件上没有平面处工艺补充部分可以设置工艺平台6.标记的位置必须在D/L图中明确注明7.切入拉延深度：0.3mm七平衡块设置1.距压边圈加工面外端至少留30mm的空间2.安装平衡块的底板下面必须设置加强筋3.安装面的最高面不得高于模具压料面高度4.平衡块基本上设置在下模上5.单动拉延模为了保持压边圈力的平衡,在托杆附近平衡块的下方设置垫块6.小型模具设置6个,大型模具设置8个以上,一般400mm布置一个八装夹槽注：A为设置装夹槽侧的模具长,上模装夹槽数>下模装夹槽数九起重装置1.铸入式吊杆：强度高,外形小,安全可靠3.螺钉连接式吊杆：使用于中小型模具4.专用起吊器5.起重臂6.起重孔一○模具定位1.键定位2. 挡料销式定位设置在模具后侧二个(一组),距离尽量大。
孔位距冲模中心线标出,其孔中心至基准面的尺寸也要标出。
20一一 气垫托杆一二 安全挡板安全挡板高度应保证压边圈在上死点时有15～20mm 的遮盖高度,,距压边圈外轮廓10mm 。
一三 运输连接板1. 设置形式一般模具设置位置细长形模具设置位置小型模具设置位置2.连接板使用M16紧固螺钉,可采用铸入螺孔或在铸件上直接加工平面和螺孔。
3.上下模座的螺孔安装面应为同一水平面,并考虑模具翻转不发生碰撞要与外轮廓留5mm的间隙。
4.连接板的长度按模具存放时的闭和高度设置。
5.设置数量：当模具总重量≤3吨时设置2个当模具总重量≥3吨时设置4个当模具总重量≥23吨时分开运输6.单动拉延模可将下模的凸模与上模连接。
一四模具加工基准面的设置1.基准面凸台宽100mm以上,在长方形方向前侧设置2处,距起重臂凸台150mm以上设置,两个基准面必须在同一条直线的平面上,并且与模具中心线平行。
2.凸台位置要避开铸件凸出位置,特殊情况结构不能避免时基准面必须确保距凸出部位150mm以上距离。
一五加工基准孔设置1.一个构件必须设置3处基准孔,但对于短边尺寸>150mm的模具,必须设置4个孔,特别对于下模座和拉延凸模.2.设置加工基准孔的部件：下模座,上模座,拉延凸模,压边圈,,凹模,顶出器等以及外形面有加工,装配要求的部件。
3.设置数量及设置位置⑴设置3处前侧和左右侧模具基准线或中心线上设置4处前后和左右侧模具基准线或中心线上⑵设置注意事项①不能被其他结构件遮盖②基准孔的加工面尽量是一平面4.加工基准孔的规格尺寸：Φ10H7深20mm5.加工基准孔相对模具基准线或冲模中心线位置公差要求：L±0.026.加工基准孔距模具基准线的尺寸应取整数值最好是10的整数倍。
一六卸料螺钉卸料螺钉的长度应保证压边圈在上死点时有15～20mm的间隙一七 弹簧顶料销 单动拉延模一般在压边圈上设计,双动一般在下模设计。
一八。
拉延模具参数选用 （一） 凸，凹模间隙的确定1． 对于不用压边圈的拉延，单边间隙Z/2为Z/2=（1~1.1）X 材料厚度上极限3． 对于尺寸精度要求很高的拉延件，可采用负间隙拉延，单边间隙Z/2为Z/2=（0.9~0.95）X 材料厚度4． 变薄拉延时，单边间隙相当于该次该次拉延后的壁厚。
（二）方（矩）形件拉延时间隙的确定方（矩）形件拉延时，最后一次拉延凸凹模之间的间隙，直边部分按上述方法选取，圆角部分尺寸计算见下表。
圆角部分间隙应比直边部分的间隙增大材料厚度的10%，这是因为材料在圆角区会增厚的缘故拉延件要求内形尺寸拉延件要求外形尺寸（三）拉延凸凹模圆角半径拉延凸模和凹模的圆角半径大，可降低拉延力，材料变薄小，并可适当减少拉延次数。
1. 圆角半径的极限① 筒形件底部圆角半径r 1≥t ，一般取r 1≥（3—5）t 。
② 带凸缘筒形件，凸缘与筒壁间圆角半径r 2≥2t ，一般取r 2≥（4—8）t 。
③ 方（矩）形件角部内圆角半径r 2≥3t 。
2. 圆角半径的计算 ① 凹模圆角半径无凸缘筒形件R 凹=0.8X 材料厚度拉延后直径）（拉延前直径X -多次拉延时R 凹n =（0.6—0.8）R 凹n-1② 凸模圆角半径首次拉延R 凸=（0.7—1.0）R 凹以后各次拉延R 凸n =（0.6—0.8）R 凸n-1多次拉延时，凸模和凹模圆角半径随拉延次数的增加而逐步减少。
如拉延件圆角半径不能满足其极限要求时，可在拉延后增加整形工序，使相应圆角半径减少。
2. 圆角半径推荐值见下表连续拉延凹模圆角半径（四）． 凸模和凹模工作部分尺寸计算 1.末次拉延的凸模和凹模尺寸计算+ ① 要求外形尺寸L 凹=（Lmax-0.75△）凹δ+0L凸=（Lmax-0.75△-Z ）0凸δ-② 要求内形尺寸l凸=（l min +0.4△）0凸δ-l凹=（l min +0.4△+Z ）凹δ+0式中 L 凹，L 凸，l 凸，l 凹——凸模和凹模尺寸Lmax ，l min ——拉延件最大和最小尺寸△——拉延件公差Z ——凸模和凹模间的间隙δ凹，δ凸——凹模和凸模制造公差非圆形件拉延凸，凹模制造公差等级注：1.表中数值用于未精压的薄钢板；2.如用于精压钢板，取表中数值的25%；3.用于有色金属，取表中数值的50%。
2. 中间工序拉延件的凸模和凹模尺寸计算L 凹=L 凹δ+0L凸=（L -Z ）0凸δ-。
