拉深模具相关设计

1、拉深模具相关设计u圆筒形件采用压边装置时，其拉深力的经验计算公式：一. 拉深力的计算 首次拉深：11lbFkd t以后各次拉深：2nnbFkd t式中：Fl、Fn首次和第n次拉深时的拉深力，N； d1、dn首次和第n次拉深后的工件直径，mm； t材料厚度，mm； b材料的抗拉强度，MPa； k1、k2系数，查表4.11。u圆筒形件不用压边装置时，其拉深力的经验计算公式：一. 拉深力的计算 btdDF)(25. 11首次拉深：以后各次拉深：biitddF)(3 . 11二. 压边装置及压边力 u压边装置的作用 在凸缘变形区施加轴向力2，防止拉深过程中凸缘起皱 u是否采用压边装置的判断 二. 压边

2、装置及压边力 u压边力的计算 压边力，则拉深力，使径向拉应力1，工件易被拉裂； 若压边力，则不能防止凸缘起皱，起不到压边作用。 压边力计算公式：QAq式中：Q压边力； A在压边圈上毛坯的投影面积； q单位压边力，可按表4.11查取。二. 压边装置及压边力 u压边装置的设计 常用压边装置：弹性压边装置和刚性压边装置。弹性压边装置:二. 压边装置及压边力 三种弹性压边装置的压边力变化曲线： 随着拉深深度的增加（即行程的增大），需要压边的凸缘部分逐渐减小，因而所需压边力也应逐渐减小。实际情况： 橡胶和弹簧的压边力变化正好与所需要的相反，只用于浅拉深。 气垫效果好，但结构复杂，制造维修不易，且需要压缩

3、空气，因而限制了其应用。压边力要求：二. 压边装置及压边力 橡胶和弹簧压边装置的纠正措施 二. 压边装置及压边力 刚性压边装置:特点：压边力不随行程变化，拉深效果较好，模具 结构简单。适用范围：双动压力机用拉深模。三. 压力机的选择浅拉深时： 压力机公称压力（1.21.4）F深拉深时： 压力机公称压力（1.62.0）F 一般拉深件按拉深时的最大工序力直接确定： 深度拉深件或落料拉深复合模： 应使工艺力曲线位于压力机滑块的许用压力曲线许用压力曲线之下，还需对压力机的电机功率进行校核式中：F拉深时的最大工序力（最大拉深 力、压边力和其它力的总和），KN；三. 压力机的选择 深度拉深件或落料拉深复合

4、模： 计算拉深功A首次拉深：10001max111hFA以后各次拉深： 1000maxnnnnhFA式中：A1、An首次和第n次所需的拉深功； F1、Fn首次和第n次拉深的最大拉深力； h1、hn首次和第n次的拉深高度； 1、n平均变形力与最大最大变形力的比值。 三. 压力机的选择 计算所需压力机的电动机功率1261200A nN式中：N所需压力机的电动机功率； A拉深功； 不均衡系数。（取1.21.4） n压力机每分钟的行程次数； 1压力机效率；（取10.60.8） 2电动机效率。（取20.90.95）三. 压力机的选择校核 若计算的所需功率N值电动机功率，可行。 若计算的所需功率N值电动机

5、功率，则应另选电机功率较大的压力机。 压力机的行程： 拉深时，为安放毛坯和取出制件，压力机行程一般取制件高度的2.5倍。四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 凸、凹模圆角对拉深的影响 ：u凸、凹模的圆角半径 凹模圆角的影响 ：凹模圆角rd径向拉应力1表面划伤或拉裂; 凹模圆角rd悬空面积、压边面积起皱四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 凸模圆角的影响 ：凸模圆角rprp处弯曲变形程度“危险断面”受拉力大工件易产生局部变薄； 凸模圆角rp凸模与毛坯的接触面易产生底部变薄和内皱四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 凹模圆角半径rd的计算 ：tdDrd)(8 . 01首次拉深：以后各次拉深： 1)8 . 06

6、 . 0(nnddrr式中：rd1、rdn-1、rdn首次、第（n1）次和第n 次拉深模的凹模圆角半径 D毛坯直径；d中径；t工件厚度。 有平面凸缘拉深件，最后一次拉深时： 凹模圆角半径应和拉深件的一致，即rdnr。 四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 凸模圆角半径rd的计算 ：rp1（0.71.0）rd1 首次拉深：以后各次拉深： 2211tddrnnpn最后一次拉深时：rpnr零件t。 注意：当r零件t时：rpnt，再增添一道整形工序。式中：rpn-1本道拉深模的凸模圆角半径，mm； dn-1、dn本道和下一道拉深外径，mm； t工件厚度，mm；四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 拉深间隙：u

7、凸、凹模间隙 指拉深凸、凹模间的单边间隙，用C表示。拉深间隙，容易起皱，工件有锥度，精度差；拉深间隙，摩擦加剧，工件变薄严重，甚至拉裂。拉深间隙值的确定：无压边圈拉深模的间隙为：C（11.1）tmax注：最后一次拉深或精密工件拉深，C取偏小值； 对于首次和中间工序拉深，C取偏大值 四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 带压边圈拉深模的间隙为：四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 u凸、凹模工作部分的尺寸及公差 最后一道工序 ：当尺寸标注在外形时（ ） 0D应以凹模为基准件 凹模： 凸模： 0(0.75 )ddDD0(0.752 )ppDDC四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 当尺寸标注在内形时（ ） 应

8、以凸模为基准件 凹模： 凸模： 0d0(0.4 )ppdd0(0.42 )ddddC四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 中间工序 ：当尺寸标注在外形时 应以凹模为基准件 凹模： 凸模： didDD00(2 )ppiDDC四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 当尺寸标注在内形时： 应以凸模为基准件 凹模： 凸模： 0pipdd0(2 )ddiddC四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 u凸、凹模工作表面的粗糙度 工作表面和型腔表面粗糙度为Ra0.8m，凹模圆角处的表面粗糙度要求为Ra0.4m。凹模：Ra0.81.6m。凸模：四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 u凸、凹模工作部分形状 不带压边圈的拉深 ：浅拉深时： 圆弧形凹模结构用于大件 锥形和平端面凹模结构用于小件 四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 u凸、凹模工作部分形状 不带压边圈的拉深 ：深拉深时： 四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计 u凸、凹模工作部分形状 带压边圈的拉深 ：a：用于直径d100mm的拉深件b：用于直径d100mm的拉深件五. 拉深工艺的辅助工序u润滑u热处理目的：消除加工硬化及残余应力加工硬化及残余应力 对于普通硬化金属（如08钢、10钢、15钢等），若工艺过程正确，模具设计合理，一般可不要进行中间热处理。 对高度硬化金属（如不锈钢、耐热钢等），一般一、二道工序后就要进行中间热处理。五. 拉深工艺的辅