筒形件拉深模具设计
筒形件拉深模具设计[20200123191919]
日期： 【摘要】
本设计的内容为用模具生产无凸缘筒件，其中包括冲压、落料、拉深、二次拉深、切边、冲孔等工序。其中把落料、首次拉深和胀形用复合模完成，而其他不出图但进行了相关的尺寸计算，重点在复合模上，解决落料、拉深和胀形的计算问题同时对相关的模具的零件给以详细的设计。
针对圆筒件拉深的工艺对凸凹模、凸模和各板之间的样式选定和尺寸设定。多次拉深要求计算精确，在计算各次拉深尺寸和各种力之后，对压力机和模架样式进行选定。然后根据实际制造做出简单的统计和设定。最后依据计算的结果绘出各次拉深的总模具拉深图，然后针对次对前面的计算和设计进行审核和确定。
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关键字:】凹模；拉深；排样
引言 1
一、冲压件的工艺分析 3
（一）材料 3
（二）零件结构 3
（三）尺寸精度 3
二、模具的主要工艺参数设计 3
（一）工艺方案分析 3
（二）主要工艺参数的计算 4
三、排样和裁板的确定 6
（一）选材 6
（二）排样设计 6
四、压力计算和确定压力中心并选择压力机 7
（一）落料力 的计算 7
（二）卸料力 和顶件力 的计算 7
（三）压边力 的计算 8
（四）压料力 的确定 8
（五）拉深力 的计算 9
（六）压力机标称压力计算 9
（七）压力中心的计算 9
（八）压力机的选择 9
五、计算工件的刃口尺寸 9
六、确定工件的结构尺寸和公差 10
（一）整体落料凹模板的厚度H的确定： 10
（二）凹模板长度L的计算 10
（三）其他零件结构尺寸 11
七、总装配图的制定 23
（一）首次拉深模总装配图 23
（二）二次拉深模总装配图 24
总结 25
参考文献 26
谢辞 27
引言
模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视，发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说，可见其重视的程度。当今，“模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人所接受。模具技术水平在很大程度上决定于人才的整体水平，而模具技术水平的高低，又决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
近年来，我国的模具工业也有较大发展，全国已有模具生产厂数千个，拥有职工数十万人，每年能生产上百万套模具。多工位级进模具和长寿命硬质合金模具的生产及应用有了进一步扩大。为满足新产品试制和小批量生产的需要，我国模具行业制造了多种简单、生产周期短、成本低的简易冲模，如钢皮冲冲模、聚氨脂橡胶模、低熔点合金模具、锌合金模具、组合冲模、通用可调冲孔模等。数控铣床、数控电火花加工机床、加工中心等加工设备已在模具生产中采用。电火花和线切割加工已成为冷冲模制造的主要手段。为了对硬质合金模具进行精密成型磨削，研制成功了单层电镀金刚石成形磨轮和电火花成形磨削专用机床，使用效果良好，对型腔的加工正在根据模具的不同类型采用电火花加工、电解加工、电铸加工、陶瓷型精密铸造、冷入挤压。超塑成形以及利用照相腐蚀技术加工型腔皮革纹表面等多种工艺。模具的计算机辅助设计和制造也已进行开发和应用。
尽管我国的模具工业这些年来发展较快，模具制造水平也在逐步提高，但和工业发达国家相比，仍存在较大差距，主要表现在模具品种少、精度差、寿命短、生产周期长等方面。
冲压是利用安装在冲压设备上的模具材料施加压力，使其产生的我分离或者塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、修改化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。推广应用数控冲压设备、冲压柔性加工系统(FMS)、多工位高速自动冲压机以及智能机器人送料取件，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。
拉深是利用拉伸模在压力机的压力作用下，将平面坯料或者空心件制成开口空心件的冲压工序。
前以述及，圆筒形件的拉深变形程度一般用拉深系数表示。在设计冲压过程中与确定拉深工序的数目是，通常也是用拉深系数作为计算的依据。从广义上说，圆筒件的拉深系数m是以每次拉深后的直径与拉深前的坯料直接之比表示。
对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便宜从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。
拉深变形程度对凸缘区的径向拉应力和切向压应力影响极大，为了防止在拉深过程中产生起皱和拉裂的缺陷，就应减小拉深变形程度，从而减小切向压应力和径向拉应力，以减小起皱和破裂的可能性。
圆筒件拉深次数决定拉深后的质量，因此在确定拉伸次数和每次拉伸量上要仔细推敲，从而达到最佳效果，以防拉裂。
金属水杯是筒形拉深的代表性产品，因此本文以水杯拉深模具为例讲述圆筒件拉深的结构和设计。一、冲压件的工艺分析
（一）材料
该冲裁件的材料spcen是碳素工具钢，具有较好的可拉深性能。
（二）零件结构
该制件为圆筒形拉深件，故对毛坯计算。
（三）尺寸精度
零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
查公差表可得工件基本尺寸公差为：
成型后工件如下图1-1所示
图1-1 工件图
二、模具的主要工艺参数设计
（一）工艺方案分析
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，再拉深。采用单工序模生产。
方案二：落料+拉深复合，后多次拉深。采用复合模+单工序模生产。
方案三：先落料，后多次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。
方案四：落料+拉深+多次拉深。采用复合模生产。
通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。
（二）主要工艺参数的计算
1.确定修边余量
该 , ,
则查表得无凸缘零件切边余量△ = 2.5mm
则可得拉深高度H
2.计算毛坯直径D
由于板厚小于1mm，故可直接用工件图所示尺寸计算，不必用中线尺寸计算。
3.确定拉深次数
按毛坯相对厚度 和工件相对高度
查《冲压工艺与模具设计》可得拉深次数m=2，初步确定需要两次拉成。
4.计算各次拉深直径
由于该工件需要两次拉深，查下（表2-1）可得，首次拉深系数 和二次拉深系数 :
（表2-1） 圆筒形件的极限拉深系数（带压料圈）
拉深系数 坯料相对厚度（t/D）（%）
2.0～1.5 1.5～1.0 1.0～0.6 0.6～0.3 0.3～0.15 0.15～0.0.8
0.48～0.50 0.50～0.53 0.53～0.55 0.55～0.58 0.58～0.60 0.60～0.63
0.73～0.75 0.75～0.76 0.76～0.78 0.78～0.79 0.79～0.80 0.80～0.82
日期： 【摘要】
本设计的内容为用模具生产无凸缘筒件，其中包括冲压、落料、拉深、二次拉深、切边、冲孔等工序。其中把落料、首次拉深和胀形用复合模完成，而其他不出图但进行了相关的尺寸计算，重点在复合模上，解决落料、拉深和胀形的计算问题同时对相关的模具的零件给以详细的设计。
针对圆筒件拉深的工艺对凸凹模、凸模和各板之间的样式选定和尺寸设定。多次拉深要求计算精确，在计算各次拉深尺寸和各种力之后，对压力机和模架样式进行选定。然后根据实际制造做出简单的统计和设定。最后依据计算的结果绘出各次拉深的总模具拉深图，然后针对次对前面的计算和设计进行审核和确定。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】凹模；拉深；排样
引言 1
一、冲压件的工艺分析 3
（一）材料 3
（二）零件结构 3
（三）尺寸精度 3
二、模具的主要工艺参数设计 3
（一）工艺方案分析 3
（二）主要工艺参数的计算 4
三、排样和裁板的确定 6
（一）选材 6
（二）排样设计 6
四、压力计算和确定压力中心并选择压力机 7
（一）落料力 的计算 7
（二）卸料力 和顶件力 的计算 7
（三）压边力 的计算 8
（四）压料力 的确定 8
（五）拉深力 的计算 9
（六）压力机标称压力计算 9
（七）压力中心的计算 9
（八）压力机的选择 9
五、计算工件的刃口尺寸 9
六、确定工件的结构尺寸和公差 10
（一）整体落料凹模板的厚度H的确定： 10
（二）凹模板长度L的计算 10
（三）其他零件结构尺寸 11
七、总装配图的制定 23
（一）首次拉深模总装配图 23
（二）二次拉深模总装配图 24
总结 25
参考文献 26
谢辞 27
引言
模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视，发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说，可见其重视的程度。当今，“模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人所接受。模具技术水平在很大程度上决定于人才的整体水平，而模具技术水平的高低，又决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
近年来，我国的模具工业也有较大发展，全国已有模具生产厂数千个，拥有职工数十万人，每年能生产上百万套模具。多工位级进模具和长寿命硬质合金模具的生产及应用有了进一步扩大。为满足新产品试制和小批量生产的需要，我国模具行业制造了多种简单、生产周期短、成本低的简易冲模，如钢皮冲冲模、聚氨脂橡胶模、低熔点合金模具、锌合金模具、组合冲模、通用可调冲孔模等。数控铣床、数控电火花加工机床、加工中心等加工设备已在模具生产中采用。电火花和线切割加工已成为冷冲模制造的主要手段。为了对硬质合金模具进行精密成型磨削，研制成功了单层电镀金刚石成形磨轮和电火花成形磨削专用机床，使用效果良好，对型腔的加工正在根据模具的不同类型采用电火花加工、电解加工、电铸加工、陶瓷型精密铸造、冷入挤压。超塑成形以及利用照相腐蚀技术加工型腔皮革纹表面等多种工艺。模具的计算机辅助设计和制造也已进行开发和应用。
尽管我国的模具工业这些年来发展较快，模具制造水平也在逐步提高，但和工业发达国家相比，仍存在较大差距，主要表现在模具品种少、精度差、寿命短、生产周期长等方面。
冲压是利用安装在冲压设备上的模具材料施加压力，使其产生的我分离或者塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、修改化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。推广应用数控冲压设备、冲压柔性加工系统(FMS)、多工位高速自动冲压机以及智能机器人送料取件，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。
拉深是利用拉伸模在压力机的压力作用下，将平面坯料或者空心件制成开口空心件的冲压工序。
前以述及，圆筒形件的拉深变形程度一般用拉深系数表示。在设计冲压过程中与确定拉深工序的数目是，通常也是用拉深系数作为计算的依据。从广义上说，圆筒件的拉深系数m是以每次拉深后的直径与拉深前的坯料直接之比表示。
对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便宜从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。
拉深变形程度对凸缘区的径向拉应力和切向压应力影响极大，为了防止在拉深过程中产生起皱和拉裂的缺陷，就应减小拉深变形程度，从而减小切向压应力和径向拉应力，以减小起皱和破裂的可能性。
圆筒件拉深次数决定拉深后的质量，因此在确定拉伸次数和每次拉伸量上要仔细推敲，从而达到最佳效果，以防拉裂。
金属水杯是筒形拉深的代表性产品，因此本文以水杯拉深模具为例讲述圆筒件拉深的结构和设计。一、冲压件的工艺分析
（一）材料
该冲裁件的材料spcen是碳素工具钢，具有较好的可拉深性能。
（二）零件结构
该制件为圆筒形拉深件，故对毛坯计算。
（三）尺寸精度
零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
查公差表可得工件基本尺寸公差为：
成型后工件如下图1-1所示
图1-1 工件图
二、模具的主要工艺参数设计
（一）工艺方案分析
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，再拉深。采用单工序模生产。
方案二：落料+拉深复合，后多次拉深。采用复合模+单工序模生产。
方案三：先落料，后多次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。
方案四：落料+拉深+多次拉深。采用复合模生产。
通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。
（二）主要工艺参数的计算
1.确定修边余量
该 , ,
则查表得无凸缘零件切边余量△ = 2.5mm
则可得拉深高度H
2.计算毛坯直径D
由于板厚小于1mm，故可直接用工件图所示尺寸计算，不必用中线尺寸计算。
3.确定拉深次数
按毛坯相对厚度 和工件相对高度
查《冲压工艺与模具设计》可得拉深次数m=2，初步确定需要两次拉成。
4.计算各次拉深直径
由于该工件需要两次拉深，查下（表2-1）可得，首次拉深系数 和二次拉深系数 :
（表2-1） 圆筒形件的极限拉深系数（带压料圈）
拉深系数 坯料相对厚度（t/D）（%）
2.0～1.5 1.5～1.0 1.0～0.6 0.6～0.3 0.3～0.15 0.15～0.0.8
0.48～0.50 0.50～0.53 0.53～0.55 0.55～0.58 0.58～0.60 0.60～0.63
0.73～0.75 0.75～0.76 0.76～0.78 0.78～0.79 0.79～0.80 0.80～0.82
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