《沖壓模具設(shè)計(jì)》課件

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1、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 拉 深 概 述 拉 深 變 形 過 程 分 析 直 壁 旋 轉(zhuǎn) 體 零 件 拉 深 工 藝 的 設(shè) 計(jì) 拉 深 工 藝 設(shè) 計(jì) 拉 深 模 具 設(shè) 計(jì) 其 他 拉 深 方 法 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)1 拉 深 的 基 本 概 念 拉 深 是 利 用 拉 深 模 具 將 沖 裁 好 的 平 板 毛 坯 壓 制 成 各 種 開口 的 空 心 件 ， 或 將 已 制 成 的 開 口 空 心 件 加 工 成 其 他 形 狀 空 心件 的 一 種 沖 壓 加 工 方 法 。 (如 圖

2、) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)1 拉 深 的 基 本 概 念 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)2.典 型 的 拉 深 件 (如 圖 )3. 拉 深 模 具 的 特 點(diǎn) 結(jié) 構(gòu) 相 對 較 簡 單 ， 與 沖 裁 模 比 較 ， 工 作 部 分 有 較 大 的圓 角 ， 表 面 質(zhì) 量 要 求 高 ， 凸 、 凹 模 間 隙 略 大 于 板 料 厚 度 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)4. 拉 深 工 藝 分 類 變 形 力 學(xué) 特 點(diǎn) ： 直 壁 圓 筒 形 、 旋 轉(zhuǎn) 曲 面 形 狀 、 盒 型件 、 非 旋 轉(zhuǎn) 體 曲 面 拉 深 件 高

3、 度 ： 淺 拉 深 （ 深 度 小 于 直 徑 3/4） 、 深 拉 深 變 形 特 點(diǎn) ： 直 壁 類 和 曲 面 類 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 拉 深 變 形 過 程 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 當(dāng) 凸 模 繼 續(xù) 下 壓 時 ， 筒 底 部 分 基 本 不 變 ， 凸 緣 部 分 的 材料 繼 續(xù) 轉(zhuǎn) 變 為 筒 壁 ， 筒 壁 部 分 逐 步 增 高 ， 凸 緣 部 分 逐 步 縮 小 ，直 至 全 部 變 為 筒 壁 。 可 見 坯 料 在 拉 深 過 程 中 ， 變 形 主 要 是

4、 集中 在 凹 模 面 上 的 凸 緣 部 分 ， 可 以 說 拉 深 過 程 就 是 凸 緣 部 分 逐步 縮 小 轉(zhuǎn) 變 為 筒 壁 的 過 程 。 坯 料 的 凸 緣 部 分 是 變 形 區(qū) ， 底 部和 已 形 成 側(cè) 壁 為 傳 力 區(qū) 。直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 拉 深 變 形 過 程 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 變 形 拉 伸 過 程 網(wǎng) 格 實(shí) 驗(yàn) ， 為 什 么拉 深 前 扇 形 小 單 元 變 為 拉 深 后 的矩 形 呢 ？ 這 是 由 于 坯 料 在 模 具

5、的作 用 下 金 屬 內(nèi) 部 產(chǎn) 生 了 內(nèi) 應(yīng) 力 ，對 一 個 小 單 元 來 說 (圖 (c)， 徑向 受 拉 應(yīng) 力 作 用 ， 切 線 方 向 受 壓應(yīng) 力 作 用 ， 因 而 徑 向 產(chǎn) 生 拉 伸 變形 ， 切 向 產(chǎn) 生 壓 縮 變 形 ， 徑 向 尺寸 增 大 ， 切 向 尺 寸 減 小 ， 結(jié) 果 形狀 由 扇 形 變 為 矩 形 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 應(yīng) 力 應(yīng) 變 在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 ， 拉 深 工 藝 出 現(xiàn) 質(zhì) 量 問 題 的 形 式 主 要 是凸 緣 變 形 區(qū) 的 起 皺

6、 和 傳 力 區(qū) 的 拉 裂 。 凸 緣 區(qū) 起 皺 顯 然 是 由于 切 向 壓 應(yīng) 力 引 起 板 料 失 去 穩(wěn) 定 而 產(chǎn) 生 彎 曲 ； 傳 力 區(qū) 的 拉裂 是 由 于 拉 應(yīng) 力 超 過 抗 拉 強(qiáng) 度 引 起 板 料 斷 裂 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 應(yīng) 力 應(yīng) 變 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 應(yīng) 力 應(yīng) 變 凸 緣 的 平 面 部 分 (圖 (a)、 (b)、 (c) 這 是 拉 深 的 主 要 變 形 區(qū) ， 材

7、料 在 徑 向 拉 應(yīng) 力 和 切 向 壓 應(yīng)力 共 同 作 用 下 產(chǎn) 生 切 向 壓 縮 與 徑 向 伸 長 變 形 而 逐 漸 被 拉 入 凹模 。 在 厚 度 方 向 ， 由 于 壓 料 圈 的 作 用 ， 產(chǎn) 生 了 壓 應(yīng) 力 ， 通 常拉 應(yīng) 力 和 壓 應(yīng) 力 的 絕 對 值 比 大 得 多 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 應(yīng) 力 應(yīng) 變 凸 緣 的 圓 角 部 分 (圖 (a)、 (b)、 (d) 這 是 位 于 凹 模 圓 角 部 分 的 材 料 ， 切 向 受 壓 應(yīng) 力 而 壓 縮 ， 徑向

8、受 拉 應(yīng) 力 而 伸 長 ， 厚 度 方 向 受 到 凹 模 圓 角 的 壓 力 和 彎 曲 作 用 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 應(yīng) 力 應(yīng) 變 筒 壁 部 分 (圖 (a)、 (b)、 (e) 這 是 拉 深 時 形 成 的 側(cè) 壁 部 分 ， 是 已 經(jīng) 結(jié) 束 了 塑 性 變 形 階 段的 已 變 形 區(qū) 。 這 個 區(qū) 受 單 向 拉 深 過 程 的 應(yīng) 力 作 用 ， 變 形 是 拉 伸變 形 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 應(yīng)

9、 力 應(yīng) 變 底 部 圓 角 部 分 (圖 (a)、 (b)、 (f) 這 是 與 凸 模 圓 角 接 觸 的 部 分 ， 它 從 拉 深 開 始 一 直 承 受 徑 向拉 應(yīng) 力 和 切 向 拉 應(yīng) 力 的 作 用 ， 并 且 受 到 凸 模 圓 角 的 壓 力 和 彎 曲作 用 ， 因 而 這 部 分 材 料 變 薄 最 嚴(yán) 重 ， 尤 其 是 與 側(cè) 壁 相 切 的 部 位最 容 易 出 現(xiàn) 拉 裂 ， 是 拉 深 的 “ 危 險(xiǎn) 斷 面 ” 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 應(yīng) 力 應(yīng) 變 筒 底 部 分 (圖

10、 (a)、 (b)、 (e) 這 部 分 材 料 與 凸 模 底 面 接 觸 ， 在 拉 深 開 始 時 即 被 拉 入 凹 模 ，受 雙 向 拉 應(yīng) 力 ， 由 于 受 到 凸 模 圓 角 處 摩 擦 制 約 ， 筒 底 材 料 的 應(yīng)力 應(yīng) 變 均 不 大 ， 厚 度 變 化 只 有 1-3%。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 拉 裂 與 起 皺拉 深 過 程 中 的 質(zhì) 量 問 題 ：凸 緣 區(qū) 起 皺 ： 由 于 切 向 壓 應(yīng) 力 引 起 板 料 失 去 穩(wěn) 定 而 產(chǎn) 生 彎 曲 ；傳 力 區(qū) 拉 裂 ： 由

11、 于 拉 應(yīng) 力 超 過 抗 拉 強(qiáng) 度 引 起 板 料 斷 裂 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 起 皺 影 響 因 素起 皺 的 影 響 因 素 及 防 止 措 施 影 響 起 皺 的 因 素 ： 凸 緣 部 分 材 料 的 相 對 厚 度 ： 相 對 厚 度 越 小 ， 拉 深 變 形 區(qū) 抗 失 穩(wěn) 能 力 越 差 ， 容 易 起 皺 切 向 壓 應(yīng) 力 的 大 小 /拉 深 系 數(shù) ： 拉 深 時 切 向 應(yīng) 力 的 值 決 定 于 變 形程 度 ， 變 形 程 度 越 大 ， 需 要 轉(zhuǎn) 移 的 剩 余 材

12、 料 越 多 ， 加 工 硬 化 現(xiàn) 象 越嚴(yán) 重 ， 就 越 容 易 起 皺 。 材 料 的 力 學(xué) 性 能 ： 板 料 的 屈 強(qiáng) 比 小 ， 則 屈 服 極 限 小 ， 變 形 區(qū) 內(nèi) 的 切 向 壓 應(yīng) 力 也 相 對 減 小 ， 因 此 板 料 不 容 易 起 皺 。 rRtdDt ff 或 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 起 皺 影 響 因 素起 皺 的 影 響 因 素 及 防 止 措 施 影 響 起 皺 的 因 素 ： 凸 凹 模 的 間 隙 ： 凸 凹 模 間 隙 越 大 ， 容 易 起 皺 （ 抗 失

13、穩(wěn) 能 力 越 差 ） 凹 模 工 作 部 分 幾 何 形 狀 （ 錐 型 凹 模 不 易 起 皺 ） 凹 模 圓 角 半 徑 過 大 ， 壓 邊 面 積 小 ， 就 越 容 易 起 皺 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 起 皺 影 響 因 素起 皺 影 響 因 素 及 防 止 措 施 防 止 起 皺 的 措 施 ： 加 壓 邊 圈 ： 壓 邊 圈 包 括 剛 想 和 彈 性 兩 種 ， 壓 邊 力 要 適 中 ， 在 保 證 坯 料 凸 緣部 位 不 起 皺 前 提 下 ， 壓 邊 力 盡 量 小 些 ， 壓 邊 力

14、 太 大 ， 摩 擦 力 太 大 ，易 引 起 破 裂 。 采 用 錐 型 凹 模 ： 采 用 反 拉 延 ： P198 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 拉 裂拉 深 后 得 到 工 件 的 厚 度 沿 底 部 向 口 部 方 向 是 不 同 的 ！ 可 根 據(jù) 板 材 的 成 形 性 能 ， 采 用 適 當(dāng) 的 拉 深 比 和 壓 邊 力 ， 增 加凸 模 的 表 面 粗 糙 度 ， 改 善 凸 緣 部 分 變 形 材 料 的 潤 滑 條 件 ， 合 理 設(shè)計(jì) 模 具 工 作 部 分 的 形 狀 ， 選 用 拉 深 性

15、 能 好 的 材 料 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 圓 筒 件 拉 深 變 形 過 程 及 特 點(diǎn) 之 硬 化 拉 深 是 一 個 塑 性 變 形 過 程 ， 材 料 變 形 后 必然 發(fā) 生 加 工 硬 化 ， 使 其 硬 度 和 強(qiáng) 度 增 加 ， 塑 性下 降 。 加 工 硬 化 的 好 處 是 使 工 件 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 高于 毛 坯 材 料 ， 但 塑 性 降 低 又 使 材 料 進(jìn) 一 步 拉 深時 變 形 困 難 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)審 圖拉 深 工 藝 性 分 析拉 深 工 藝 方 案 制 定毛 坯 尺 寸 計(jì)

16、算拉 深 次 數(shù) 確 定沖 壓 力 及 壓 力 中 心 計(jì) 算凸 、 凹 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 總 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)沖 壓 設(shè) 備 選 擇沖 壓 模 裝 配 圖 繪 制非 標(biāo) 零 件 圖 繪 制拉 深 模 設(shè) 計(jì) 步 驟 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 拉 深 件 工 藝 性 指 拉 深 件 在 拉 深 工 序 中 生 產(chǎn) 的 難 易 程度 。 拉 深 件 工 藝 性 內(nèi) 容 包 括 ：（ 1） 對 拉 深 件 的 外 形 尺 寸 的 要 求 ;（ 2） 拉 深 件 的 圓 角 半 徑 ;（ 3） 拉 深 件 形 狀 要 求 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)

17、-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -外 形 尺 寸 要 求 拉 深 件 形 狀 應(yīng) 盡 量 簡 單 、 對 稱 ， 盡 可 能 一 次 拉 深 成 形 ； 盡 量 避 免 半 敞 開 及 非 對 稱 的 空 心 件 ， 應(yīng) 考 慮 設(shè) 計(jì) 成 對 稱 （ 組合 ） 的 拉 深 ， 然 后 剖 開 ； 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -外 形 尺 寸 要 求 在 設(shè) 計(jì) 拉 深 件 時 ， 應(yīng) 注 明 必 須 保 證 的 外 形 或 內(nèi) 形 尺 寸 ， 不 能同 時 標(biāo) 注 內(nèi) 外 形 尺 寸 ； 帶 臺 階 的 拉 深 件

18、 ， 其 高 度 方 向 的 尺 寸 標(biāo)注 一 般 應(yīng) 以 底 部 為 基 準(zhǔn) 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -外 形 尺 寸 要 求 拉 深 件 口 部 尺 寸 公 差 應(yīng) 適 當(dāng) ； 一 般 拉 深 件 允 許 壁 厚 變 化 范 圍 0.6t1.2t,若 允 許 存 在壁 厚 不 均 現(xiàn) 象 ， 應(yīng) 注 明 ； 需 多 次 拉 深 成 形 的 工 件 ， 應(yīng) 允 許 其 內(nèi) 、 外 壁 及 凸 緣 表面 上 存 在 壓 痕 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -圓 角 半 徑 凸 緣 圓 角

19、 半 徑 rd 1） rd 2t 一 般 取 ： rd =（ 48） t 2） 當(dāng) rd 0.5mm時 ， 應(yīng) 增 加 整 形 工 序 。 pypgpg 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -圓 角 半 徑 底 部 圓 角 半 徑 rpg1） rpg t， 一 般 取 ： rpg （ 35） t2） rpg t， 增 加 整 形 工 序 ， 每 整 形 一 次 ， rpg可 減 小 1/2。 pypgpg 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -圓 角 半 徑 矩 形 拉 深 件 壁 間 圓 角 半 徑 rpy

20、rpy 3t以 及 rpy H/5 pypgpg 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -形 狀 孔 位 應(yīng) 與 主 要 結(jié) 構(gòu) 面 （ 凸 緣 面 ） 在 同 一 平 面 ， 或 孔 壁 垂 直 該平 面 ， 便 于 沖 孔 與 修 邊 在 同 一 道 工 序 中 完 成 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -形 狀 拉 深 件 側(cè) 壁 上 的 沖 孔 與 底 邊 或 凸 緣 邊 的 距 離2h d t 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 件 工 藝 性 要 求 -形 狀拉 深 件 凸 緣

21、 上 的 孔 距拉 深 件 底 部 孔 距1 1 2( 3 2 )D d t r d 1 12d d r t 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)直 壁 筒 形 件 拉 深 工 藝 計(jì) 算 與 模 具 設(shè) 計(jì) 拉 深 次 數(shù) 確 定 毛 坯 尺 寸 計(jì) 算 拉 深 力 和 壓 邊 力 確 定 拉 深 凸 凹 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 拉 深 件 成 形 模 具 總 體 設(shè) 計(jì) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 系 數(shù) p202 指 用 于 表 示 拉 深 變 形 程 度 的 工 藝 指 數(shù) 。 其 值 為 拉 深 后制 件 直 徑 與 拉 深 前 毛 坯 直 徑 之 比

22、 值 m=d/D， 若 需 經(jīng) 過 多 次 拉深 方 能 成 形 ， 則 ：首 次 拉 深 m1=d1/D以 后 各 次 拉 深 m2=d2/d1 m3=d3/d2 mn=dn/dn-1m總 =d/D=m1m2m3mn 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)m拉 深 系 數(shù) ；d拉 深 后 制 件 直 徑 ；D拉 深 前 毛 坯 直 徑 ；m1、 m2、 m3、 、 mn各 次 的 拉 深 系 數(shù) ；d1、 d2、 d3、 、 dn-1、 dn各 次 拉 深 制 件 的 直 徑 ；m 總 需 多 次 拉 深 成 形 制 件 的 總 拉 深 系 數(shù) 。注 意 ： 拉 深 系 數(shù) 愈 小

23、， 表 示 拉 深 變 形 程 度 愈 大 。 極 限 拉 深 系 數(shù) ：指 當(dāng) 拉 深 系 數(shù) 減 小 至 使 拉 深 件 起 皺 、 斷 裂 或 嚴(yán) 重 變 薄 超 差 時 的臨 界 拉 深 系 數(shù) 。拉 深 系 數(shù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)1.拉 深 次 數(shù) 當(dāng) md=d/Dm極 限 時 ， 可 以 一 次 拉 深 ， 否 則 需 多 次 拉 深 。1） 推 算 法 ： 根 據(jù) 極 限 拉 深 系 數(shù) 和 毛 坯 直 徑 ， 從 第 一 道 拉 深工 序 開 始 逐 步 向 后 推 算 各 工 序 的 直 徑 ， 一 直 算 到 得 出 的 直 徑小 于 或 等 于

24、 工 件 直 徑 ， 即 可 確 定 所 需 的 拉 深 次 數(shù) 。d1= m1D d2= m2d1 。 。 。 。 。 。 d n= mndn-1式 中 ， d1、 d2dn-1、 dn第 1、 2、 （ n-1） 、 n道 工 序 的 直徑 ； m1、 m2mn第 1、 2、 n道 工 序 的 極 限 拉 深 系 數(shù) ；D毛 坯 直 徑 。 圓 筒 形 拉 深 件 拉 深 次 數(shù) 計(jì) 算 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)2） 根 據(jù) 工 件 的 相 對 高 度 h/d和 毛 坯 的 相 對 厚 度 t/D， 查 表 確 定 拉深 次 數(shù) n。 表 示 為 08、 10號 鋼

25、及 15Mn等 材 料 ， 并 且 帶 壓 邊 圈 。圓 筒 形 拉 深 件 拉 深 次 數(shù) 計(jì) 算 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 拉 深 力 的 計(jì) 算（ 1） 采 用 壓 邊 圈首 次 拉 深 以 后 各 次 拉 深 （ 2） 不 采 用 壓 邊 圈首 次 拉 深以 后 各 次 拉 深 1 b 1F= d t K i b 2F= dt K 1 bF=1.25 (D d )t i-1 i bF=1.3 (d d )t 圓 筒 形 拉 深 件 拉 深 力 及 壓 料 力 計(jì) 算 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 壓 邊 力 的 計(jì) 算 Q Ap式 中 ， 壓 料

26、 圈 下 坯 料 的 投 影 面 積 ； 單 位 面 積 壓 料 力 。圓 筒 形 件 首 次 拉 深圓 筒 形 件 以 后 各 次 拉 深圓 筒 形 拉 深 件 拉 深 力 及 壓 料 力 計(jì) 算 prdDF AY 2112 )2(4 prddF AiiiY 212 )2(4 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 壓 力 機(jī) 力 的 計(jì) 算工 藝 總 壓 力 為 ： Fz=F+Q淺 拉 深 Fg（ 1.61.8） Fz深 拉 深 Fg（ 1.82.0） Fz圓 筒 形 拉 深 件 拉 深 力 及 壓 料 力 計(jì) 算 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深

27、件 坯 料 尺 寸 確 定 P200-201簡 單 旋 轉(zhuǎn) 體 拉 深 件 坯 料 尺 寸 的 確 定 ： 計(jì) 算 原 則 ： 按 等 面 積 （ 即 拉 深 前 后 材 料 面 積 不 變 ） 原 則 進(jìn)行 計(jì) 算 ， 再 加 上 修 邊 余 量 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 件 坯 料 尺 寸 確 定數(shù) 學(xué) 計(jì) 算 法 ：1） 將 制 件 分 成 若 干 簡 單 幾 何 形 狀 （ 包 括 修 邊 余 量 ） ， 以 其 中 間 層 進(jìn) 行 計(jì) 算 ；注 ： 厚 度 小 于 1mm的 拉 深 件 ， 可 根 據(jù) 工 件 外 壁 尺 寸 計(jì) 算2） 疊

28、 加 各 段 中 間 層 面 積 ， 求 出 制 件 中 間 層 面 積 ；3） 根 據(jù) “ 等 面 積 原 則 ” 求 出 毛 坯 直 徑 。式 中 S毛 坯 面 積 （ 包 括 修 邊 余 量 ） ； f簡 單 旋 轉(zhuǎn) 體 拉 深 件 各 部 分 面 積 ； D毛 坯 直 徑 。 fSD 44 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 件 坯 料 尺 寸 確 定 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 帶 凸 緣 制 件 無 凸 緣 制 件圓 筒 形 拉 深 件 坯 料 尺 寸 確 定 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 件 坯

29、 料 尺 寸 確 定 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 件 坯 料 尺 寸 確 定 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算1.凹 模 圓 角 半 徑（ 1） 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 確 定 凹 模 圓 角 半 徑首 次 （ 包 括 只 有 一 次 ） 拉 深 凹 模 圓 角 半 徑 ：式 中 ： r d1首 次 拉 深 凹 模 圓 角 半 徑 ； D坯 料 直徑 ； d凹 模 內(nèi) 徑 ； t材 料 厚 度 。 1 0.8dr D d t 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深

30、 模 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算以 后 各 次 拉 深 凹 模 圓 角 半 徑 逐 漸 減 小要 求 ： 不 宜 采 用 過 小 的 凹 模 圓 角 半 徑 ， 一 般 應(yīng) rd 2t 10.70.8di dir r 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)（ 2） 根 據(jù) 工 件 材 料 和 厚 度 確 定 凹 模 圓 角 半 徑 一 般 對 于 鋼 的 拉 深 件 ， rd=10t， 對 于 有 色 金 屬 （ 鋁 、 黃 銅 、純 銅 ） 的 拉 深 ， rd=5t。 注 ：1 第 一 次 拉 深 和 較 薄 的 材 料 ， 取 表 中 的 最 大 極 限 值 ；2 以 后 各

31、 次 拉 深 和 較 厚 的 材 料 ， 取 表 中 的 最 小 極 限 值 。圓 筒 形 拉 深 模 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算2.凸 模 圓 角 半 徑 首 次 拉 深 凸 模 圓 角 半 徑 ： rp1=（ 0.61.0） rd1 中 間 各 次 拉 深 凸 模 圓 角 半 徑 ： rpi-1=0.5（ di-1-di-2t） 最 后 一 次 拉 深 凸 模 圓 角 半 徑 ： r pn=r， 且 rpn(23)t(t6mm) 若 工 件 底 部 圓 角 半 徑 小 于 拉 深 工

32、藝 性 要 求 時 ， 則 應(yīng) 按 工藝 性 要 求 確 定 ， 在 最 后 一 次 拉 深 后 整 形 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)3.有 壓 邊 圈 的 拉 深 模 的 單 邊 間 隙 C一 般 精 度 拉 深 ： 間 隙 系 數(shù) Kttc max圓 筒 形 拉 深 模 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 對 精 度 要 求 高 的 零 件 ， 為 減 小 拉 深 后 的 回 彈 ， 常 采 用 負(fù) 間隙 拉 深 ， 單 邊 間 隙 值 為 ： =(0.90.95)t =(0.90.95)t=0.285圓 筒 形 拉 深 模

33、 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)4. 凸 、 凹 模 工 件 部 分 尺 寸 及 公 差 工 件 的 尺 寸 精 度 由 末 次 拉 深 的 凸 、 凹 模 的 尺 寸 及 公差 決 定 。 首 次 及 中 間 各 次 拉 深 的 模 具 尺 寸 公 差 和 拉 深 半成 品 的 尺 寸 公 差 沒 有 必 要 作 嚴(yán) 格 限 制 ， 這 時 模 具 的 尺 寸只 要 取 等 于 毛 坯 的 過 渡 尺 寸 即 可 。 圓 筒 形 拉 深 模 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)5. 末 次 拉 深 的

34、凸 、 凹 模 尺 寸（ 1） 當(dāng) 零 件 標(biāo) 注 外 形 尺 寸 時 ：（ 2） 當(dāng) 零 件 標(biāo) 注 內(nèi) 形 尺 寸 時 ：圓 筒 形 拉 深 模 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算 0max max00.75 0.75 d pd pD D D D Z ， 0min min 00.4 0.4 dpp dd d d d Z ，式 中 ： Dd、 dd凹 模 基 本 尺 寸 ； Dp、 dp凸 模 基 本 尺 寸 ；Dmax拉 深 件 外 徑 的 最 大 極 限 尺 寸 ； dmin拉 深 件 內(nèi) 徑 的 最 小 極 限尺 寸 ； 制 件 公 差 ； d、 p凹 模 和 凸 模 制 造 公 差 ；

35、Z拉 深模 間 隙 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉 深 模 總 體 設(shè) 計(jì) 與 裝 配 -壓 邊 裝 置1.彈 性 壓 邊 裝 置 （ 多 用 于 普 通 的 單 動 壓 力 機(jī) ） ： 由 于 壓 邊 力逐 漸 增 大 ， 只 適 用 于 淺 拉 深 。 ） 橡 皮 壓 邊 裝 置 ） 彈 簧 壓 邊 裝 置 ） 氣 墊 式 壓 邊 裝 置 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)2.剛 性 壓 邊 裝 置 帶 剛 性 壓 邊 裝 置 的 拉 深 模 （ 用 于 雙 動 壓 力 機(jī) ） ： 剛 性 壓 邊 ，壓 邊 力 不 隨 行 程 變 化 ， 拉 深 效 果

36、較 好 ， 且 模 具 結(jié) 構(gòu) 簡 單 。1-固 定 板 2-拉 深 凸 模 3-剛 性 壓 邊 圈 4-拉 深 凹 模 5-下 模 板 6-螺 釘 拉 深 模 總 體 設(shè) 計(jì) 與 裝 配 -壓 邊 裝 置 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)3.0)100/( Dt3.壓 邊 圈 的 形 式（ 1） 平 面 壓 邊 圈適 用 于 一 般 拉 深 模（ 2） 弧 形 壓 邊 圈適 用 于 ，且 小 凸 緣 和 較 大 圓 角 半 徑拉 深 模 總 體 設(shè) 計(jì) 與 裝 配 -壓 邊 裝 置 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 件 凸 凹 模 結(jié) 構(gòu) 及 尺

37、 寸 計(jì) 算 按 拉 深 模 使 用 的 設(shè) 備 可 分 為 ： 單 動 壓 力 機(jī) 雙 動 壓 力 機(jī) 三 動 壓 力 機(jī) 按 工 序 組 合 分 為 ： 單 工 序 拉 深 模 級 進(jìn) 式 拉 深 模 復(fù) 合 模 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu)1.首 次 拉 深 （ 1） 無 壓 邊 裝 置 的 首 次 拉 深 (如 圖 1， 圖 2)。 1、 8、 10-螺 釘 ； 2-模 柄 ； 3-凸 模 ； 5-凹 模 ； 6-刮 料 環(huán) ； 7-定 位 板 ； 9-拉 簧 ； 11-下 模 座 1-定 位 板 ； 2-下 模 座 ； 3-凸 模 ；

38、4-凹 模 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu)1.首 次 拉 深（ 2） 具 有 彈 性 裝 置 壓 邊 的 首 次 正 裝 拉 深 模 (如 圖 )。 模 柄 上 模 座 凸 模 固 定 板 彈 簧 壓 邊 圈 定 位 板 凹 模 下 模 座 卸 料 螺 釘 10 凸 模 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu)1.首 次 拉 深（ 2） 具 有 彈 性 裝 置 壓 邊 的 首 次 倒裝 拉 深 模 (如 圖 )。1 上 模 座2 推 桿 3 推 件 板4 錐 形 凹 模5 限 位 柱6 錐 形 壓 邊 圈7 拉

39、深 凸 模8 固 定 板 9 下 模 座 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu)（ 3） 雙 動 壓 力 機(jī) 上 使 用 的 首 次 拉 深 模 因 雙 動 壓 力 機(jī) 有 兩 個 滑 塊 (圖 5)， 在 雙 動 壓 力 機(jī) 上 使 用 的首 次 拉 深 模 (圖 6)其 凸 模 1與 拉 深 滑 塊 ( 內(nèi) 滑 塊 ) 相 連 接 ， 而上 模 座 2 (上 模 座 上 裝 有 壓 邊 圈 3)與 壓 邊 滑 塊 (外 滑 塊 )相 連 。拉 深 時 壓 邊 滑 塊 首 先 帶 動 壓 邊 圈 壓 住 毛 坯 ， 然 后 拉 深 滑 塊 帶動 拉 深

40、凸 模 下 行 進(jìn) 行 拉 深 。 此 模 具 因 裝 有 剛 性 壓 邊 裝 置 ， 所以 模 具 結(jié) 構(gòu) 顯 得 很 簡 單 ， 制 造 周 期 也 短 ， 成 本 也 低 ， 但 壓 力機(jī) 設(shè) 備 投 資 較 高 。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu) 1-凸 模 ； 2-上 模 座 ； 3-壓 邊 圈 ；4-凹 模 ； 5-下 模 座 ； 6-頂 件 塊 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu)2.后 續(xù) 各 工 序 拉 深 模 （ 1） 無 壓 邊 圈 的 后 續(xù) 工 序 拉 深 模 (如 圖 ) 沖壓工藝

41、與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu)2.后 續(xù) 各 工 序 拉 深 模（ 2） 有 壓 邊 圈 的 后 續(xù) 工 序 拉深 模 (如 圖 )； 1-推 件 板 2-拉 深 凹 模 3-拉 深 凸 模 4-壓 邊 圈 5-頂 桿 6-彈 簧 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu)2.后 續(xù) 各 工 序 拉 深 模（ 3） 落 料 拉 深 復(fù) 合 模 (如 圖 9)； 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-拉深 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)圓 筒 形 拉 深 模 結(jié) 構(gòu)2.后 續(xù) 各 工 序 拉 深 模（ 4） 拉 深 沖 孔 切 邊 復(fù) 合 (如 圖 )； 1-壓 邊 圈 2-凹 模 固 定 板 3-沖 孔 凹 模 4-推 件 板 5-凸 模 固 定 板 6-墊 板 7-沖 孔 凸 模 8-拉 深 凸 模 9-限 位 螺 栓 10-螺 母 11-墊 柱 12-拉 深 切 邊 凹 模 13-切 邊 凸 模 14-固 定 塊