拉伸模設計實例

1、江西應用工程職業(yè)學院案例3拉深模零件名稱：180柴油機通風口座子生產(chǎn)批量：大批量材 料：08酸洗鋼板零件簡圖：如圖17所示圖17通風口座子設計步驟按如下程序進行（一）分析零件的工藝性這是一個不帶底的階梯形零件，其尺寸精度、各處的圓 角半徑均符合拉深工藝要求。該零件形狀比較簡單，可以采 用：落料一拉深成二階形階梯件和底部沖孔一翻邊的方案加工。但是能否一次翻邊達到零件所要求的高度，需要進行計 算。1.翻邊工序計算一次翻邊所能達到的高度: 按相關表取極限翻邊系數(shù)K最小=0.68 由相應公式計算得:H 最大=D/2(1-K 最小)+0.43r+0.72 8=56/2(1-0.68)+0.43*8+0.

2、72*1.5=13.48(mm)而零件的第三階高度 H=21.5>H最大=13.48。由此可知一次翻邊不能達到零件高度要求，需要采用拉深成三階形階梯件并沖底孔,然后再翻邊?！叭A高度應該1為多少，需要幾次拉深，還需繼續(xù)分析詐舜II H計算沖底孔后的翻邊高度 h （見圖18）: 二1 啊3取極限翻邊系數(shù)K最小=0.68拉深凸模圓角半徑取 凸=2 cr =3mm由相關公式得翻邊所能達到的最大高度:18拉深后翻邊h最大=D/2(1-K 最小)+0.57r 凸=56/2 (1-0.68 ) +0.57*307級機械工程系，模具設計與制造（2）班 指導老師：鄧肖榮江西應用工程職業(yè)學院=10.67

3、(mm取翻邊高度h=10(mm)計算沖底孔直徑d：d=D+1.14r 凸-2h=56+1.14 X 3-2 X 10=39.42(mm)實際采用39mm計算需用拉深拉由的第三階高度h'h' =H-h+r 凸 + 6=21.5-10+3+1.5=16 (mim根據(jù)上述分析計算可以畫由翻邊前需拉深成的半成品 圖，如圖19所示。2.拉深工序計算圖19所示的階梯形半成品需要幾次拉深，各次拉深后 的半成品尺寸如何，需進行如下拉深工藝計算。計算毛坯直徑及相對厚度：先作由計算毛坯分析圖，如圖20所示。為了計算方便,先按分析圖中所示尺寸，根據(jù)彎曲毛坯展開長度計算方法求 出中性層母線的各段長度并

4、將計算數(shù)據(jù)列于表6中o圖 19 翻 邊圖20計算毛坯分析圖表6毛料計算附表（mm序號lrlr序號lrlr11779.21374.613.731.1428.525575926.6777.71518.33722856310.470.1731.885.8926.6156.28848467428.355.11563.924.212.1293.7043534355.2539.3206.7Elr=5302.17752根據(jù)公式計算得毛坯直徑：計算相對厚度：8 /D*100=1.5/206*100=0.72確定拉深次數(shù)：根據(jù) h/dn=54.5/57.5=0.958 /D*100=0.72查相關表得拉深次數(shù)為

5、2,故一次不能拉成。計算第一次拉深工序尺寸：為了計算第一次拉深工序尺寸，需利用等面積法，即第 二次拉深后的面積和拉深前參與變形的面積相等，求由第一 次拉深工序的直徑和深度。由于參與第二次拉深變形的區(qū)域是從圖2-30中的L5開始，因此以L5開始計算面積，并求生相應的直徑。8 /D*100=0.72查相應表和第二次拉深系數(shù) m2=0.76因此，第一次應拉成的第二階直徑d = 56/0 .7 6 = 7 3 .6 （mm）為了確保第二次拉深質(zhì)量，充分發(fā)揮板料在第一次拉深變形中的塑性潛力，實際定為：d=72mm按照公式（4-7c）求得：h=0.25/72（96.6 2-842）+0.86*4.75=1

6、1（mm）這樣就可以畫由第一次拉深工序圖，如圖21所示。上述計算是否正確，即第一次能否由206的平板毛坯拉深成圖21所示的半成品，需進行核算。階梯形零件，能否一次拉成，可以用下述近似方法判斷，即求生零件的高度與最小直徑之比h/dn ,再按圓筒形零件拉深許可相對高度表（相應表）查得其拉深次數(shù)，如拉深 次數(shù)為1,則可一次拉成。根據(jù)圖 2-31 所示：h=51, dn=72, h/dn=0.70,8/D X100=72,查相關表提拉深次數(shù)為 1,說明圖2-31所示半成品 可以由平板毛坯一次拉成。（二）確定工藝方案通過上述分析計算可以得由該零件的正確工藝方案是：落料；第一次拉深，壓成如圖2-31所示的

7、形狀；第二次拉深、沖孔，壓成如圖 2-29所示的形狀；第四道工序為翻邊， 達到零件形狀和尺寸要求，如圖2-27所示。共計四道工序。07級機械工程系，模具設計與制造（2）班 指導老師：鄧肖榮江西應用工程職業(yè)學院現(xiàn)在以第一次拉深模為例繼續(xù)介紹設計過程。(三)進行必要的計算1 .計算總拉深力根據(jù)相對厚度8/DX 100=0.27 ,按照公式判斷要使用壓 邊圈按照公式計算得到拉深力為：P=tt di 8 a bK1=3.14 X 158.5 X 1.5 X450X 0.91=300000(N)壓邊力為：Q=u /4D 2-(d1-2r 凹)2q= 兀 /42052-(160+2*8)22.5=2200

8、0(N)式中q 的值按相應表選取為2.5N/mm2=322000(N)一舊 j Ij呼.115 一吟 §-±JV總拉深力 P總=P+Q=300000+22000圖21第一次拉深工序圖具結構草圖2.工作部分尺寸計算該工件要求外形尺寸，因此以凹模為基準間隙取在凸模單邊間隙 Z=1.1 8 =2.55 (mm凹模尺寸按公式(4-33a)得：D 凹二(D-0.75 ) + 6 凹=(160-0.75 X 0.5 )+0.10=159.6+0.10(mrm式中8凹見表凸模尺寸按公式得：口凹二(D-0.75 - 2Z) _6 凸=(160-0。75X 0.5 2X 2.55 ) _0.

9、07=156.3 _0.07(mrm式中 8凸見表圓角處的尺寸，經(jīng)分析，若該處是以凸模成形，則以凸 模為基準，間隙取在凹模上；若是以凹模成形，則以凹模為 基準，間隙取在凸模上。(四)模具總體設計勾畫的模具草圖，如圖 22所示。初算模具閉合高度：H模=272.5 (mrm外輪廓尺寸估算為420 (mrm(五)模具主要零部件設計該模具的零件比較簡單，可以在繪制總圖時，邊繪邊設07級機械工程系，模具設計與制造(2)班 指導老師：鄧肖榮江西應用工程職業(yè)學院計。（六）選定設備本工件的拉深力較小，僅有322000N,但要求壓力機行程應滿足：SA2.5 h工件=145 （mm ,同時考慮到壓邊要使用 氣墊，所以實際生產(chǎn)中選用有氣墊的3150000N閉式單點壓力機。其主要技術規(guī)格為：公稱壓力3150000N滑塊行程400mm連桿調(diào)節(jié)量250mm最大裝模高度 500mm工作臺尺寸1120 x 1120 mm（七）繪制模具總圖模具總圖，如圖23所示圖23座子拉深模（第一次）1-上模座2-內(nèi)六角螺釘3-內(nèi)六角螺釘4-頂桿 5-模柄6-圓柱銷 7-凹模與推件板8-凹模 9-凸模 10-卸料板 11-頂桿 12-下模座表7零件明細表序號名 稱數(shù)量材 料熱處理1上模座1HT2002內(nèi)六角螺釘M12X701045HRC40453內(nèi)六角螺釘M12X25645HRC40454頂 桿145HRC