矩形件拉深展开计算

4.13矩形件的拉深

一． 拉深矩形件的变形特点

A 长边、

B 短边、H 高度，长边与短边连接处的圆角半径称为转角半径，以r c 表示，直边与盒底连接处的圆角半径称为底角半径，以r p 表示，盒形件有4个直边区，分别为2个长直边区A-2r c ，2个短直边区B-2r c ，有4个圆角区，即r c 区，相当于以2r c 为直径的圆筒形件的1/4，r c /B 越小，越能反映矩形件的变形特点，r c /B 等于0.5时，工件形状为长圆形，比值A/B 越接近于1，变形将越接近圆筒形件。

网格试验结果：在平板毛坯上有规律地划出网格，在直边区单元网格为矩形，横向间距a 与纵向间距b 各自都处处相等，在圆角区单元网格为扇形，纵向间距b 处处相等，横向间距a 则越远离r c 中心越大。拉深后，两种网格均产生了不均匀的变形。

1． 直边区不是简单的弯曲，横向受到压缩，纵向受到拉伸，越靠近圆角区变形越大。 拉深后横向间距a 缩短了，越靠近圆角区、越靠近边缘缩短得越多。纵向间距b 伸长了，越靠近圆角区伸长的越多。在直边中间纵向间距基本没有变化，仍保持相等的初始间距。

2． 圆角区变形得到了减轻，横向的压缩变形要比相应的圆筒形件减轻，纵向的拉伸变形也比相应的圆筒形件减轻。

圆角区的辐射线未变成平行线，横向间距仍保持上大下小。纵向间距的变化没有圆筒形件的变化程度大。

3． 应力分布不均匀，圆角区中间最大，向两侧直边区逐渐减小。

拉深矩形件的变形区主要在圆角区，其应力与应变状态与圆筒形件是相同的，由变形的不均匀性可以推断应力的分布是很不均匀的。径向拉应力、切向压应力沿凹模口的分布是圆角区较大，直边区很小，最大值在角平分线处。

结论：在圆筒形件的直径d 等于矩形件转角半径r c 的两倍的可比条件下，矩形件拉破的危险性比圆筒形件要小得多，因此允许的变形程度可比圆筒形件更大些。

矩形件拉深时同样存在起皱与拉破问题，且发生在圆角区。在直边区还有一个特殊的直边缓松工艺问题，这时由于拉深过程中圆角区材料从横向挤向直边区，使直边区材料沿横向显得偏多，造成工件的刚性不好，严重时可造成工件的形状不规则，出现扭曲现象。

二． 矩形件的变形程度表示方法

矩形件的假想拉深系数m r ：

r

H rH r

m rH

R r

r r r r r H r r R r rd dh d D R r m r p c p p c c c c

r /21

2214.086.0256.072.1402202

20

=====--+=--+==

表4-19：由平板毛坯一次拉成矩形件的极限拉深系数m r 。

表4-20：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达到的圆角区最大相对高度H/r c 。

表4-21：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达到的以高度H 与宽度B 之比表示的最大相对高度H/B 。

三． 矩形件再拉深变形分析

矩形件的再拉深是指以前道工序拉成的具有直立侧壁的空心件为工序件再拉深成矩形

件或方形件。

矩形件的再拉深与圆筒形件有很大的不同。拉深矩形件时径向应变与切向应变不具有均匀性，工序件不相似，截面不为矩形。

矩形件顺利再拉深的过程：在高度以h 2表示的直壁不断增加且不产生塑性变形的同时，前次工序件高度以h 1表示的直壁应平稳地减小，而处于两直壁之间的扇形变形区在h 1减小为零之前应保持不变，且不出现材料的堆积与起皱现象。顺利进行矩形件再拉深的关键问题是如何确定前道工序件合理的形状与尺寸。

四． 矩形件的毛坯形状与尺寸

1． 矩形件的修边余量

2． 低矩形件的毛坯

低矩形件的毛坯的形状与尺寸可按其圆角区与直边区相互影响程度的不同分如下几种情况：

1）22.0)/(≤-H B r c 时的低矩形件的毛坯

这种低矩形件的相对转角半径r c /B 小于0.2，相对高度H/B 不超过0.5。由于r c 较小，从圆角区转移到直边区的材料较少，可先求出圆角区与直边区的各自毛坯部分，再作适当的修正。

p p

p c c c r H l r r r H r r R 57.014.086.02220+=--+=

2）4.0)/(22.0≤-≤H B r c 的低矩形件的毛坯

这种低矩形件H/B 值一般不超过0.6，但由于r c 较大，拉深时从圆角区转移到直边区的料较多，应将圆角区按1/4圆筒求得的毛坯面积适当地增大，相应地减小直边区按弯曲展开求得的毛坯面积。

（1）计算毛坯的初始尺寸

p p

p c c c r H l r r r H r r R 57.014.086.02220+=--+=

（2）计算圆角区应加大的毛坯半径R 1：R 1＝xR 0

（3）计算直边区展开长度应切去的宽度：

c

b c

a r B R y l r A R y l 222020-=?-=?

（4）将初始毛坯修正光滑

方法同r c 较小时低矩形件毛坯形状的修正。

适用于A/B ＝1.5～2的短矩形件或方形件。

3）4.0)/(≥-H B r c 时的低矩形件毛坯

这种低矩形件的r c /B 值一般都超过0.2，H/B 值在0.6～1.1之间，r c /B 值越大，H/B

值可越大。由于r c 很大，拉深时从圆角转移到直边区的材料很多，毛坯形状可进一步简化，方形件的毛坯要取圆形，矩形件的毛坯可取长圆形。

（1） 方形件圆毛坯直径

)33.0(72.1)43.0(413.1)

18.011.0(4)5.0(72.1)43.0(413.122r H r r H B B D r

r r r r r r H r r H B B D r r p c c p p c c p p

c +--+===--+--+=≠

（2） 矩形件的长圆形毛坯尺寸

将AXB 的矩形件视为BXB 的方形件分成了两半、中间以（A-B ）的直边相连接所

组成。则毛坯形状将为长圆形，两端圆弧半径R 为BXB 方形件毛坯直径D 的一半，毛坯长度为：L ＝D+（A-B ）。在A/B ＜1.3，且H/B ＜0.8时可以应用。在A/B ＞1.3时，由于圆角区料挤入直边区中间很少，毛坯宽度K 为D 时就显不足。此时毛坯宽度K 按下式计算：

[]2

/2)()43.0(2)2(K R r A B A r H B r B D K b c

c c =---++-= 4）方形件的圆形切弓形毛坯

工件相对高度H/r c 较大，接近其成形极限的上限值时，采用圆形毛坯时，在拉深后

的工件四角将出现较大的突耳现象。采用圆形切弓形毛坯，则拉深后所得盒形件的口部比较平齐。

具体过程：

首先计算方形件的初始毛坯直径D 0；然后依据工件的r c /B 值确定毛坯修正系数K 和相对弓形高度h/D ，则圆形切弓形毛坯直径为D ＝KD 0，弓形高为h ＝（h/D ）D 0。

5）一次拉深用的八角形毛坯

适用于r c /B 与H/B 都比较小的矩形件或方形件拉深用。

毛坯长度

)(2p r l A L -+=

毛坯宽度

)(2p r l B K -+=

切角高度

R r r l C c p 414.1)(2-+-=

应用八角形毛坯，工件的变形程度必须有较大的富余，即H/B 值较小，因切角两侧的料是偏多的。八角形毛坯可用剪床下料方法制备毛坯，不需制造落料模。

一个矩形件的相对高度H/B 较小，又带有小凸缘边，或允许拉深成带小凸缘边的工序件进行修边，则采用八角形毛坯进行拉深是比较合适的。

3． 高矩形件的毛坯

1) H/B ＜0.7～0.8时的高矩形件毛坯

其毛坯形状与尺寸的确定与22.0)/(≤-H B r c 时的低矩形件完全相同。

2) H/B ＞0.7～0.8时的高矩形件毛坯

其毛坯形状与尺寸的确定与44.0)/(≥-H B r c 时的低矩形件基本相同。

（1）椭圆形毛坯

以四段圆弧光滑连接成四心扁圆，即椭圆形毛坯。长度方向的圆弧半径为R b ＝0.5D ，宽度方向的圆弧半径为R a 。

b b a p

c c p p c c p p

c R K LR K L R r H r r H B B D r

r r r r r r H r r H B B D r r 2)(25.0)

33.0(72.1)43.0(413.1)

18.011.0(4)5.0(72.1)43.0(413.12222--+=+--+===--+--+=≠

L ＝D+（A-B ）

[]c

c c r A B A r H B r B D K 2)()43.0(2)2(---++-=

(2)长圆形毛坯

L ＝D+（A-B ）

[]2

/2)

()43.0(2)2(K R r A B A r H B r B D K c

c c =---++-= （3）圆形毛坯

对于多次拉深的矩形件，当长宽比A/B ＜1.5时，也可采用圆形毛坯，但取毛坯直径D ＝L 。对于三次以上拉深的矩形件，当A/B ＜1.5时，也可采用圆形毛坯。

（4）八角毛坯

五． 多次拉深矩形件的工序件

1． 矩形件拉深次数的确定

1）按工件相对高度H/B 确定拉深次数

2）按总拉深系数确定拉深次数

由直径为D 的圆形毛坯拉深成BXB 的正方形件、AXB 的矩形件，以及由长为L 宽为K 的椭圆形毛坯拉深成AXB 的矩形件时，总拉深系数为：

K L B A K L B A m D

B A D B A m D

B D B m ++=++=+=+===

27.1)(5.0)(2227.1)(227.14000πππ 2． 多次拉深矩形件的工序件的计算

1）H/B ＜0.7～0.8、r c /B ＜0.1的盒形件

这种零件就H/B 值而言，可以一次拉成，但转角半径很小，需安排两次拉深。首次拉深基本拉出工件要求的形状和尺寸，但转角半径较大，第二次拉深接近整形，主要目的是减小转角半径和底角半径，而外尺寸变化不大。

毛坯形状和尺寸可按22.0)/(≤-H B r c 时的低矩形件方法确定，考虑到圆角区经两次拉深，材料向直边区转移得较多，故建议将圆角区展开半径加大10％～20％。

毛坯相对厚度t/D 大于1％，首次可拉成大圆角方形工序件。毛坯相对厚度t/D 小于1％，首次可拉成凸弧形工序件。

首次拉深的工序件与工件之间应满足下列要求：

（1） 两次拉深圆角处的圆弧圆心应不同心，以防止圆角区板厚变薄过分集中。

（2） 第二次拉深时因变形量很小可不压边，因此两次拉深的壁间距与角间距都不能

太大。

（3） 第二次拉深工件高度的增量为：

)

(43.05.2~5.04.0)54(21p p r r b H mm b t

b --=?=≤-=δ

2）H/B ＞0.7～0.8的高方形件

采用圆形毛坯，当毛坯相对厚度t/B 不小于2％，中间工序均可拉成圆筒形的工序件，直到最后一道工序才拉成工件要求的形状。当毛坯相对厚度t/B 不小于1％，n-1次可拉成大圆角的方形工序件。

多次拉深方形件或矩形件的工序件计算顺序不同于圆筒形件，要从n-1次开始往前推算。

控制变形程度主要是限定角间距值。

角间距值c r )25.0~2.0(=δ

当n-1次取圆形工序件时，其直径为：

δ282.041.11+-=-c n r B d

b n 值也可以表示变形程度，其值与相对转角半径和拉深次数有关。

当n-1次取圆形工序件时，余下的问题相当于由直径为D 的平板毛坯拉深直径为d n-1、高度为H n-1的圆筒形件。

3）H/B ＞0.7～0.8的高矩形件

将AXB 矩形件短边一侧视为BXB 方形件的一半，长边一侧视为AXA 方形件的一半，便可仿造确定方形件n-1次圆形工序件的方法，取四段圆弧光滑连接成四心扁圆，组成矩形件n-1次工序件的形状。

短边一侧的圆弧半径：

δ+-=-c n b r B R 41.0705.01

长边一侧的圆弧半径：

δ+-=-c n a r B R 41.0705.01

n-1次工序件的长轴：

)(211B A R A bn n -+=--

n-1次工序件的短轴：

)(211B A R B an n --=--

设b n-1和a n-1分别为n-1与n-2次工序件在长轴和短轴方向的壁间距，则长轴和短轴方向的假想拉深系数为：

)/(111---+=n bn bn b b R R m

)/(111---+=n an an a a R R m

m a ＝m b ＝0.75～0.85

n-2次工序件的长轴：

1122---+=n n n b A A

n-2次工序件的短轴：

1122---+=n n n a B B

在已椭圆长轴与短轴的情况下，采用四段圆弧光滑连接成近似椭圆形，即得n-2次工序件的形状。

前次工序件比后续工序件更接近圆形。如果某次工序件的椭圆度A i /B i 不大于1.3，则其前次工序件便可采用圆筒形件。

多次拉深矩形件两种工艺过程：

一种是由圆形毛坯先拉成圆筒形工序件，再拉成椭圆形工序件，最后拉成矩形件。另一种是由椭圆形平板毛坯先拉成椭圆形工序件，最后拉成矩形件。

判断中间工序件是否可由平板毛坯直接拉深：

工序件为圆筒形，则利用圆筒形件首次拉深系数进行检验。中间工序件的高度可按下式估算：

12186.088.0---==n n n H H H

H

工序件为椭圆形，则利用假想拉深系数进行检验。对于椭圆形工序件，由于R bn-1＜R an-1、R bn-2＜R an-2，即长轴方向曲率相对较大，变形程度也较大，因此可只核算长轴方向的变形程

度。 假想拉深系数：2

22---+=n bn bn T b R R M 。 bn-2为毛坯与n-2次工序件沿长轴方向之间的距离。

首次极限拉深系数：m Tmin ＝（0.85～0.95）m 1

六． 矩形件拉深模设计要点

1． 矩形件拉深模凸、凹模圆角半径取较大数值。

2． 矩形件拉深模凸、凹模间隙沿周边分布不均匀，直边区较小，圆角区较大。 工件尺寸精度要求较低时，直边单面间隙Z ＝（1～1.1）t ，工件尺寸精度要求较高时，直边单面间隙Z ＝（0.95～1）t 。圆角区的拉深间隙可比直边区增大t Z )2.0~1.0(=?。

工件要求内形时：

Z Z r r r r pc dc c

pc ?++==42.2

工件要求外形时：

Z Z r r r r dc pc c

dc ?--==42.2

3． 中间工序拉深凸模的形状

n-1次工序件的形状对矩形件的外观质量甚至拉深的成败都有很大影响，为了便于末次拉深时材料的流动，减小板料的折弯，可将凸模头部设计成天方地圆形。端面与工件要求的矩形相同，四边以45o斜面过渡到直壁。n-1次以前各工序的拉深凸模取正常形状，以大圆角连接平底与直壁。

矩形件拉深展开计算

一．拉深矩形件的变形特点 A长边、B短边、H高度，长边与短边连接处的圆角半径称为转角半径，以r c 表示，直 边与盒底连接处的圆角半径称为底角半径，以r p 表示，盒形件有4个直边区，分别为2个 长直边区A-2r c ，2个短直边区B-2r c ，有4个圆角区，即r c 区，相当于以2r c 为直径的圆筒 形件的1/4，r c /B越小，越能反映矩形件的变形特点，r c /B等于0.5时，工件形状为长圆 形，比值A/B越接近于1，变形将越接近圆筒形件。 网格试验结果：在平板毛坯上有规律地划出网格，在直边区单元网格为矩形，横向间 距a与纵向间距b各自都处处相等，在圆角区单元网格为扇形，纵向间距b处处相等，横 向间距a则越远离r c 中心越大。拉深后，两种网格均产生了不均匀的变形。 1．直边区不是简单的弯曲，横向受到压缩，纵向受到拉伸，越靠近圆角区变形越大。 拉深后横向间距a缩短了，越靠近圆角区、越靠近边缘缩短得越多。纵向间距b伸长了，越靠近圆角区伸长的越多。在直边中间纵向间距基本没有变化，仍保持相等的初始间距。 2．圆角区变形得到了减轻，横向的压缩变形要比相应的圆筒形件减轻，纵向的拉伸变形也比相应的圆筒形件减轻。 圆角区的辐射线未变成平行线，横向间距仍保持上大下小。纵向间距的变化没有圆筒形件的变化程度大。 3．应力分布不均匀，圆角区中间最大，向两侧直边区逐渐减小。 拉深矩形件的变形区主要在圆角区，其应力与应变状态与圆筒形件是相同的，由变形的不均匀性可以推断应力的分布是很不均匀的。径向拉应力、切向压应力沿凹模口的分布是

圆角区较大，直边区很小，最大值在角平分线处。 结论：在圆筒形件的直径d等于矩形件转角半径r c 的两倍的可比条件下，矩形件拉破的危险性比圆筒形件要小得多，因此允许的变形程度可比圆筒形件更大些。 矩形件拉深时同样存在起皱与拉破问题，且发生在圆角区。在直边区还有一个特殊的直边缓松工艺问题，这时由于拉深过程中圆角区材料从横向挤向直边区，使直边区材料沿横向显得偏多，造成工件的刚性不好，严重时可造成工件的形状不规则，出现扭曲现象。 二．矩形件的变形程度表示方法 矩形件的假想拉深系数m r ： 表4-19：由平板毛坯一次拉成矩形件的极限拉深系数m r 。 表4-20：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达到的圆角区最大相对高度H/r c 。 表4-21：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达到的以高度H与宽度B之比表示的最大相对高度H/B。 三．矩形件再拉深变形分析 矩形件的再拉深是指以前道工序拉成的具有直立侧壁的空心件为工序件再拉深成矩形件或方形件。 矩形件的再拉深与圆筒形件有很大的不同。拉深矩形件时径向应变与切向应变不具有均匀性，工序件不相似，截面不为矩形。 矩形件顺利再拉深的过程：在高度以h 2 表示的直壁不断增加且不产生塑性变形的同时， 前次工序件高度以h 1表示的直壁应平稳地减小，而处于两直壁之间的扇形变形区在h 1 减小

矩形件拉深展开计算

精心整理 4.13矩形件的拉深 一． 拉深矩形件的变形特点 A 长边、 B 短边、H 高度，长边与短边连接处的圆角半径称为转角半径，以r c 表示，直边与盒底连接处的圆角半径称为底角半径，以r p 表示，盒形件有4个直边区，分别为2个长直边区A-2r c ，2个短直边区B-2r c ，有4个圆角区，即r c 区，相当于以2r c 为直径的圆筒形件的1/4，r c /B 越小，越能反映矩形件的变形特点，r c /B 等于0.5时，工件形状为长圆形，比值A/B 越接近于1，变形将越接近圆筒形件。 网格试验结果：在平板毛坯上有规律地划出网格，在直边区单元网格为矩形，横向间距a 与纵向间距b r c 1 越靠23直造二．表表表H/B 。 三．矩形件的再拉深是指以前道工序拉成的具有直立侧壁的空心件为工序件再拉深成矩形件或方形件。 矩形件的再拉深与圆筒形件有很大的不同。拉深矩形件时径向应变与切向应变不具有均匀性，工序件不相似，截面不为矩形。 矩形件顺利再拉深的过程：在高度以h 2表示的直壁不断增加且不产生塑性变形的同时，前次工序件高度以h 1表示的直壁应平稳地减小，而处于两直壁之间的扇形变形区在h 1减小为零之前应保持不变，且不出现材料的堆积与起皱现象。顺利进行矩形件再拉深的关键问题是如何确定前道工序件合理的形状与尺寸。 四． 矩形件的毛坯形状与尺寸 1．矩形件的修边余量

2．低矩形件的毛坯 低矩形件的毛坯的形状与尺寸可按其圆角区与直边区相互影响程度的不同分如下几种情况：1）22 .0 ) /(≤ -H B r c时的低矩形件的毛坯 这种低矩形件的相对转角半径r c /B小于0.2，相对高度H/B不超过0.5。由于r c 较小，从 圆角区转移到直边区的材料较少，可先求出圆角区与直边区的各自毛坯部分，再作适当的修正。 2）4.0 ) /( 22 .0≤ - ≤H B r c的低矩形件的毛坯 这种低矩形件H/B值一般不超过0.6，但由于r c 较大，拉深时从圆角区转移到直边区的料较多，应将圆角区按1/4圆筒求得的毛坯面积适当地增大，相应地减小直边区按弯曲展开求得的毛坯面积。 值可 A-B）。 在 和相对 c 毛坯长度 毛坯宽度 切角高度 应用八角形毛坯，工件的变形程度必须有较大的富余，即H/B值较小，因切角两侧的料是偏多的。八角形毛坯可用剪床下料方法制备毛坯，不需制造落料模。 一个矩形件的相对高度H/B较小，又带有小凸缘边，或允许拉深成带小凸缘边的工序件进行修边，则采用八角形毛坯进行拉深是比较合适的。 3．高矩形件的毛坯 1)H/B＜0.7～0.8时的高矩形件毛坯 其毛坯形状与尺寸的确定与22 .0 ) /(≤ -H B r c时的低矩形件完全相同。

惯性矩的计算方法

I等．I等是从不同角度反映了截 S，其数学表达式 (4 -1a ) (4-1b) (4 -2a )

(4-2b) 式中y、z 为截面图形形心的坐标值．若把式(4-2) 改写成 (4-3) 性质： ?若截面图形的静矩等于零，则此坐标轴必定通过截面的形心． ?若坐标轴通过截面形心，则截面对此轴的静矩必为零． ?由于截面图形的对称轴必定通过截面形心，故图形对其对称轴的静矩恒为零。 4 ）工程实际中，有些构件的截面形状比较复杂，将这些复杂的截面形状看成是由若干简单图形( 如矩形、圆形等) 组合 而成的．对于这样的组合截面图形，计算静矩(S) 与形心坐标(y、z ) 时，可用以下公式 (4-4) (4-5) 式中A，y ，z 分别表示第个简单图形的面积及其形心坐标值，n 为组成组合图形的简单图形个数． 即：组合图形对某一轴的静矩等于组成它的简单图形对同一轴的静矩的代数和．组合图形的形心坐标值等于组合图形对相应坐标轴的静矩除以组合图形的面积．组合截面图形有时还可以认为是由一种简单图形减去另一种简单图形所组成的． 例4-1 已知T 形截面尺寸如图4-2 所示，试确定此截面的形心坐标值．

、两个矩形，则 设任一截面图形( 图4 — 3) ，其面积为A ．选取直角坐标系yoz ，在坐标为(y 、z) 处取一微小面积dA ，定义此微面积dA 乘以到坐标原点o的距离的平方，沿整个截面积分，为截面图形的极惯性矩I．微面积dA 乘以到坐标轴y 的距离的平方，沿整个截面积分为截面图形对y 轴的惯性矩I．极惯性矩、惯性矩常简称极惯矩、惯矩． 数学表达式为

极惯性矩(4-6) 对y 轴惯性矩(4 -7a ) 同理，对z 轴惯性矩(4-7b) 由图4-3 看到所以有 即(4-8) 式(4 — 8) 说明截面对任一对正交轴的惯性矩之和恒等于它对该两轴交点的极惯性矩。 在任一截面图形中( 图 4 — 3) ，取微面积dA 与它的坐标z 、y 值的乘积，沿整个截面积分，定义此积分为截面图形对y 、z 轴的惯性积，简称惯积．表达式为 (4-9) 惯性矩、极惯性矩与惯性积的量纲均为长度的四次方．I,I,I恒为正值．而惯性积I其值能为正，可能为负，也可能为零．若选取的坐标系中，有一轴是截面的对称轴，则截面图形对此轴的惯性积必等于零． 当截面图形对某一对正交坐标轴的惯性积等于零时，称此对坐标轴为截面图形的主惯性轴．对主惯性轴的惯性矩称为主惯性矩．而通过图形形心的主惯性轴称为形心主惯性轴( 或称主形心惯轴) ．截面对形心主惯性轴的惯性矩称为形心主惯性矩( 或称主形心惯矩) ．例如，图4-4 中若这对yz 轴通过截面形心，则它们就是形心主惯性轴．对这两个轴的惯性矩即为形心主惯性矩．

圆筒形件拉深尺寸计算和成形过程模拟

圆筒形件拉深尺寸计算和成形过程模拟 摘要：在冲压生产中，拉深是广泛使用的工序。通过拉深可获得筒形、阶梯形、锥形、球形等零件。平板毛坯拉深成筒状开口零件时口部出现飞边卷口现象，对 此进行切边设计。 关键词：筒形件；模具结构；拉深间隙 Dynaform作为近年来板料成形数值模拟技术中常用的软件，可以预测成形过 程中板料的破裂、起皱、回弹等，从而帮助设计人员显著减少模具开发设计时间 及试模周期。在利用该软件进行模拟分析时，应该采用理论计算和软件模拟共用，以找出合适的成形工艺。带凸缘的圆筒形件是日常生活中常用的零件，如不锈钢 的面盆、压力锅的锅盖等物品，均属于带凸缘的圆筒形件。本文利用所给的拉深件，首先计算了拉深过程中的部分尺寸，而后在理论计算的基础上，结合Dynaform软件对零件的拉伸过程进行模拟，找出了较为合适的压边力，从而为后 续拉深模具设计提供依据。 1、带凸缘圆筒形件拉深尺寸计算 图1是带凸缘圆筒形件的零件图，其壁厚为2mm，材料为304不锈钢，精度 为IT14级。本文计算的拉深尺寸包括拉深毛坯的尺寸、拉深次数的计算、压边装 置的使用与否以及压边力的计算。 1.1带凸缘圆筒形件毛坯尺寸的计算 由图1，零件的厚度t=2mm，因此在计算毛坯尺寸时应采用中线尺寸计算。 该零件的相对直径dt/d=380/320=1.18，其中dt为凸缘直径，d为圆筒件底部直径，取修边余量δ=6mm。由拉深毛坯尺寸的计算公式可知： 根据图1，d4=380+2δ=392mm，r=6mm，d2=d+2r=332mm，H=98mm 由此计算出防尘盖毛坯尺寸： 1.2是否需要压边装置和拉深次数的计算 本零件采用普通平面凹模拉深，毛坯不起皱条件为： t/D≥（0.09～0.17）（1-m） 由图1和D可计算出：t/D=2/527=0.38%，总拉深系数m=d2/D=332/527=0.63。 因此（0.09～0.17）（1-m）=0.0333～0.0629，则t/D<（0.09～0.17）（1-m），因此该零件拉深时需使用压边圈。 查表得出，该零件总拉深系数大于其极限拉深系数0.55，因此可一次拉深成形。 1.3压边力的计算 一次拉深成形时的压边力：FY=Ap，查表可知，根据零件的复杂程度，p可以 取值为2.5、3和3.7MPa。因本文中零件为简单的带凸缘圆筒形件，因此取P值 为2.5Mpa。压边圈的面积应与凸模相配合，其最大直径考虑与毛坯重合，由此计算出： FY=Ap≈π（263.52-1722）×2.5≈312809N 综上所计算的结果，该零件拉深毛坯的尺寸D=527mm，可一次拉深成形，拉 深过程中需要使用压边圈防止起皱，压边力FY=312809N。 为验证理论计算的正确性及在此压边力下是否可以得到合格的零件，利用Dynaform软件对其成形过程进行模拟。

冲压模具设计-落料拉深复合模

摘要 随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本文针对筒形零件的落料工艺性和拉深工艺性，确定用一幅复合模完成落料和拉深的工序过程。介绍了筒形零件冷冲压成形过程，经过对筒形零件的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。同时具体分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等）的设计与制造，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。 关键词：复合模；拉深；落料；

目录 目录................................................................ III 前言 第一章课程设计任务书 (1) 第二章模具结构设计 (2) 2.1 读产品图：分析其冲压工艺性 (2) 2.2 分析计算确定工艺方案 (3) 2.2.1 计算毛坯尺寸 (3) 2.2.2 计算拉深次数 (3) 2.2.3 确定工艺方案 (3) 2.3 主要工艺参数的计算 (4) 2.3.1 确定排样、裁板方案 (4) 2.3.2 确定拉深工序尺寸 (5) 2.3.3 计算工艺力，选设备 (5) 2.4 模具结构设计 (6) 2.4.1 模具结构型式选择 (6) 2.4.1 模具工作部分尺寸计算 (7) 第三章模具标准件选择及闭合高度计算 (8) 3.1 标准模架的选择 (8) 3.2 模具的实际闭合高度计算 (8) 3.3 压力中心的确定 (8)

盒形件拉深设计

华中科技大学材料学院 盒形件加工工艺及模具设计 班级：XXXXXXX 学生姓名：X X X 学号：XXXXXXX 时间：2015年1月

1、零件工艺性分析 (1) 2、工艺方案的确定 (1) 3、工艺计算 (3) 3.1拉深部分工艺计算 (3) 3.2落料时冲裁工艺计算 (8) 4、冲压设备的选用 (12) 5、落料拉深模主要零部件计算 (13) 5.1落料凹模设计计算 (13) 5.2拉深凸模设计计算 (14) 5.3固定板设计计算 (15) 5.4卸料结构计算 (16) 5.5压边圈设计计算 (17) 5.6凸凹模设计计算 (18) 5.7其它零件设计和选用 (18) 5.8模具闭合高度计算 (23) 6、模具总装图的绘制 (24) 7、结束语 (24) 8、参考文献 (25)

1、零件工艺性分析 1.1零件结构图示 图1.1：加工零件图 1.2零件结构分析 工件为矩形盒形件，零件形状简单，要求为外形尺寸；尺寸为长、宽、高分别为45mm ，27mm ，20mm ；料后t=0.4mm ，没有厚度方向上不变的要求；底部圆角半径p r =3mm ，矩形四个角处圆角半径为r =4mm ，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求。 1.3材料性能分析 零件所用材料为H68M ，拉伸性能好，易于成形。 1.4精度等级分析 公等级定为IT14级。满足普通冲压工艺对精度等级的要求。 2、工艺方案的确定 由上分析，该零件为矩形盒形件，可采用拉深成形。为确定拉深工艺方案，先计算拉深次数及相关工艺尺寸。 2.1修边余量 工件相对高度 0h 20 ==5r 4 ，则依据下表可知修边余量 0h=~h =0.0420=0.8mm ??（0.030.05）。 工件相对高度△h 2.5~6 7~17 18~44 45~100

拉伸工艺与拉深模具设计

拉深（又称拉延）是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它是冲压基本工序之一，广泛应用于汽车、电子、日用品、仪表、航空和航天等各种工业部门的产品生产中，不仅可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件，如图4.1.1所示。 a)轴对称旋转体拉深件b)盒形件c)不对称拉深件 图4.1.1拉深件类型 拉深可分为不变薄拉深和变薄拉深。前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚与拉深前的坯料相比基本不变；后者拉深成形后的零件，其壁厚与拉深前的坯料相比有明显的变薄，这种变薄是产品要求的，零件呈现是底厚、壁薄的特点。在实际生产中，应用较多的是不变薄拉深。本章重点介绍不变薄拉深工艺与模具设计。 拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。图4.1.2为有压边圈的首次拉深模的结构图，平板坯料放入定位板6内，当上模下行时，首先由压边圈5和凹模7将平板坯料压住，随后凸模10将坯料逐渐拉入凹模孔内形成直壁圆筒。成形后，当上模回升时，弹簧4恢复，利用压边圈5将拉深件从凸模10上卸下，为了便于成形和卸料，在凸模10上开设有通气孔。压边圈在这副模具中，既起压边作用，又起卸载作用。

图4.1.2拉深模结构图 １－模柄２－上模座３－凸模固定板４－弹簧５－压边圈 ６－定位板７－凹模８－下模座９－卸料螺钉10－凸模 圆筒形件是最典型的拉深件。平板圆形坯料拉深成为圆筒形件的变形过程如图

图4.2.1拉深变形过程图4.2.2 拉深的网格试验

拉深过程中出现质量问题主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。凸缘区起皱是由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；传力区的拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。同时，拉深变形区板料有所增厚，而传力区板料有所变薄。这些现象表明，在拉深过程中，坯料内各区的应力、应变状态是不同的，因而出现的问题也不同。为了更好地解决上述问题，有必要研究拉深过程中坯料内各区的应力与应变状态。 图4.2.3是拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态。根据应力与应变状态不同，可将坯料划分为五个部分。

矩形件拉深展开计算

矩形件拉深展开计算标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

一．拉深矩形件的变形特点 A长边、B短边、H高度，长边与短边连接处的圆角半径称为转角半径，以r c 表示， 直边与盒底连接处的圆角半径称为底角半径，以r p 表示，盒形件有4个直边区，分别为2 个长直边区A-2r c ，2个短直边区B-2r c ，有4个圆角区，即r c 区，相当于以2r c 为直径的 圆筒形件的1/4，r c /B越小，越能反映矩形件的变形特点，r c /B等于时，工件形状为长圆 形，比值A/B越接近于1，变形将越接近圆筒形件。 网格试验结果：在平板毛坯上有规律地划出网格，在直边区单元网格为矩形，横向间 距a与纵向间距b各自都处处相等，在圆角区单元网格为扇形，纵向间距b处处相等，横 向间距a则越远离r c 中心越大。拉深后，两种网格均产生了不均匀的变形。 1．直边区不是简单的弯曲，横向受到压缩，纵向受到拉伸，越靠近圆角区变形越大。 拉深后横向间距a缩短了，越靠近圆角区、越靠近边缘缩短得越多。纵向间距b伸长了，越靠近圆角区伸长的越多。在直边中间纵向间距基本没有变化，仍保持相等的初始间距。 2．圆角区变形得到了减轻，横向的压缩变形要比相应的圆筒形件减轻，纵向的拉伸变形也比相应的圆筒形件减轻。 圆角区的辐射线未变成平行线，横向间距仍保持上大下小。纵向间距的变化没有圆筒形件的变化程度大。 3．应力分布不均匀，圆角区中间最大，向两侧直边区逐渐减小。 拉深矩形件的变形区主要在圆角区，其应力与应变状态与圆筒形件是相同的，由变形

的不均匀性可以推断应力的分布是很不均匀的。径向拉应力、切向压应力沿凹模口的分布是圆角区较大，直边区很小，最大值在角平分线处。 的两倍的可比条件下，矩形件拉破结论：在圆筒形件的直径d等于矩形件转角半径r c 的危险性比圆筒形件要小得多，因此允许的变形程度可比圆筒形件更大些。 矩形件拉深时同样存在起皱与拉破问题，且发生在圆角区。在直边区还有一个特殊的直边缓松工艺问题，这时由于拉深过程中圆角区材料从横向挤向直边区，使直边区材料沿横向显得偏多，造成工件的刚性不好，严重时可造成工件的形状不规则，出现扭曲现象。 二．矩形件的变形程度表示方法 ： 矩形件的假想拉深系数m r 。 表4-19：由平板毛坯一次拉成矩形件的极限拉深系数m r 。 表4-20：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达到的圆角区最大相对高度H/r c 表4-21：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达到的以高度H与宽度B之比表示的最大相对高度H/B。 三．矩形件再拉深变形分析 矩形件的再拉深是指以前道工序拉成的具有直立侧壁的空心件为工序件再拉深成矩形件或方形件。 矩形件的再拉深与圆筒形件有很大的不同。拉深矩形件时径向应变与切向应变不具有均匀性，工序件不相似，截面不为矩形。

矩形拉伸件

目录 1 前言 (3) 2 矩形件冲压方案制定 (4) 2、1 工艺分析………………………………………………………………………４ ２。2工艺方案得分析与确定…………………………………………………………４ 3 矩形件拉深模……………………………………………………………………５ 3、1 矩形件拉深工艺分析 (5) ３.2 毛坯尺寸及工序得计算 (6) ３.３拉深力、压边力得计算及压力机得选用 (13) 3。４拉深件得工作部分尺寸计算 (1) ５ 3、５模具结构形式得选择 (18) 3。6 模具零件得设计与选用 (18) ３、7 拉深模装配图与零件图 (20) 4 切边模…………………………………………………………………２4 ４.1 工艺分析………………………………………………………………２4 4、2 模具结构及工作过程 (2) ４ 4、3 凹模切割工件时移动量计算…………………………………………………２6 ４.4 导板曲线设计........................................................................2６4。5切边模三维图及装配图 (32) 4.6 切边模设计注意事项 (3) ３ 附录………………………………………………………………………3５

冷冲模模架零件技术要求 (36) 总结与体会………………………………………………………………………３8 致谢……………………………………………………………………………3９ 参考文献…………………………………………………………………………… 40 １前言 模具计算机辅助设计、制造与分析(CAＤ/ＣAM／CAE)得研究与应用,将极大地提高模具制造效率,提高模具得质量,使模具设计与制造技术实现CAD/ＣＡＭ/ＣＡE一体化、使用UG软件能形象得表示出零件得结构,本次设计利用UG绘制三维零件图装配图。 在生产过程中,我们经常会遇到盒形件,对矩形件进行模具设计。矩形件得成形,通过对工艺规程得制定,需要有落料、拉深、切边等模具。平时我们做得设计中落料、落料拉深复合模较多,在这里我要介绍得就是第二次拉深单工序模与摆动切边模。矩形件得拉深工艺有两种方法:第一种就是在多台小吨位压力机上采用单工序得简单模;第二种工艺就是在较大吨位压力机上采用多工序得连续模。前者比后者具有投资小、模具结构简单、产品成本低等优点。 在矩形件得拉深过程中,拉深成形工序就是矩形件生产得重要工序,因此拉深工艺分析、毛坯形状及尺寸得计算与模具结构设计合理就是直接影响矩形件质量得关键技术。 首先分析矩形件拉深得特殊性,其次制件拉深,需要计算出具体拉深次数。对于切边模,我们采用得就是摆动切边模对矩形件进行切边,使其达到要求。在摆动切边模得设计过程中,确定摆动切边导轨就是尤为重要得,也就是本次设计得关键处。 综合运用本专业所学课程得理论与生产实际知识,进行几次冷冲压模具(拉深模、切边模)设计工作得实际训练,从而培养与提高我们独立工作得能力、巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程得内容,掌握冷冲压模具设计得方法与步骤。掌握冷冲压模具设计得基本技能,如计算、绘图、查阅设计资料与手册,熟悉标准与规范等。 2矩形件冲压方案制定

极惯性矩常用计算公式

极惯性矩常用计算公式：Ip=∫Aρ^2dA 矩形对于中线(垂直于h边的中轴线)的惯性矩：b*h^3/12 三角形：b*h^3/36 圆形对于圆心的惯性矩：π*d^4/64 环形对于圆心的惯性矩：π*D^4*（1-α^4)/64;α=d/D §16-1 静矩和形心 平面图形的几何性质一般与杆件横截面的几何形状和尺寸有关，下面介绍的几何性质表征量在杆件应力与变形的分析与计算中占有举足轻重的作用。 静矩：平面图形面积对某坐标轴的一次矩，如图Ⅰ-1所示。 定义式： ，(Ⅰ-1） 量纲为长度的三次方。 由此可得薄板重心的坐标为 同理有 所以形心坐标 ，（Ⅰ-2） 或 ，

由式（Ⅰ-2）得知，若某坐标轴通过形心，则图形对该轴的静矩等于零，即， ；，则；反之，若图形对某一轴的静矩等于零，则该轴必然通过图形的形心。静矩与所选坐标轴有关，其值可能为正，负或零。 如一个平面图形是由几个简单平面图形组成，称为组合平面图形。设第i块分图形的面积为，形心坐标为，则其静矩和形心坐标分别为 ，（Ⅰ-3） ，（Ⅰ-4） 【例I-1】求图Ⅰ-2所示半圆形的及形心位置。 【解】由对称性，，。现取平行于轴的狭长条作为微面积 所以 读者自己也可用极坐标求解。

【例I-2】确定形心位置，如图Ⅰ-3所示。 【解】将图形看作由两个矩形Ⅰ和Ⅱ组成，在图示坐标下每个矩形的面积及形心位置分别为 矩形Ⅰ：mm2 mm，mm 矩形Ⅱ：mm2 mm，mm 整个图形形心的坐标为 §16-2 惯性矩和惯性半径 惯性矩：平面图形对某坐标轴的二次矩，如图Ⅰ-4所示。 ，(Ⅰ-5) 量纲为长度的四次方，恒为正。相应定义 ，(Ⅰ-6) 为图形对轴和对轴的惯性半径。

矩形件拉深展开计算

矩形件的拉深 一． 拉深矩形件的变形特点 A 长边、 B 短边、H 高度，长边与短边连接处的圆角半径称为转角半径，以r c 表示，直边与盒底连接处的圆角半径称为底角半径，以r p 表示，盒形件有4个直边区，分别为2个长直边区A-2r c ，2个短直边区B-2r c ，有4个圆角区，即r c 区，相当于以2r c 为直径的圆筒形件的1/4，r c /B 越小，越能反映矩形件的变形特点，r c /B 等于时，工件形状为长圆形，比值A/B 越接近于1，变形将越接近圆筒形件。 网格试验结果：在平板毛坯上有规律地划出网格，在直边区单元网格为矩形，横向间距a 与纵向间距b 各自都处处相等，在圆角区单元网格为扇形，纵向间距b 处处相等，横向间距a 则越远离r c 中心越大。拉深后，两种网格均产生了不均匀的变形。 1． 直边区不是简单的弯曲，横向受到压缩，纵向受到拉伸，越靠近圆角区变形越大。 拉深后横向间距a 缩短了，越靠近圆角区、越靠近边缘缩短得越多。纵向间距b 伸长了，越靠近圆角区伸长的越多。在直边中间纵向间距基本没有变化，仍保持相等的初始间距。 2． 圆角区变形得到了减轻，横向的压缩变形要比相应的圆筒形件减轻，纵向的拉伸变 形也比相应的圆筒形件减轻。 圆角区的辐射线未变成平行线，横向间距仍保持上大下小。纵向间距的变化没有圆筒形件的变化程度大。 3． 应力分布不均匀，圆角区中间最大，向两侧直边区逐渐减小。 拉深矩形件的变形区主要在圆角区，其应力与应变状态与圆筒形件是相同的，由变形的不均匀性可以推断应力的分布是很不均匀的。径向拉应力、切向压应力沿凹模口的分布是圆角区较大，直边区很小，最大值在角平分线处。 结论：在圆筒形件的直径d 等于矩形件转角半径r c 的两倍的可比条件下，矩形件拉破的危险性比圆筒形件要小得多，因此允许的变形程度可比圆筒形件更大些。 矩形件拉深时同样存在起皱与拉破问题，且发生在圆角区。在直边区还有一个特殊的直边缓松工艺问题，这时由于拉深过程中圆角区材料从横向挤向直边区，使直边区材料沿横向显得偏多，造成工件的刚性不好，严重时可造成工件的形状不规则，出现扭曲现象。 二． 矩形件的变形程度表示方法 矩形件的假想拉深系数m r ： r H rH r m rH R r r r r r r H r r R r rd dh d D R r m r p c p p c c c c r /21 2214.086.0256.072.1402202 20 =====--+=--+== 表4-19：由平板毛坯一次拉成矩形件的极限拉深系数m r 。 表4-20：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达到的圆角区最大相对高度H/r c 。 表4-21：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达到的以高度H 与宽度B 之比表示的最大相对高度H/B 。 三． 矩形件再拉深变形分析 矩形件的再拉深是指以前道工序拉成的具有直立侧壁的空心件为工序件再拉深成矩形

圆筒拉深件毛坯尺寸计算

4 . 2 直壁旋转体零件拉深工艺的设计 圆筒形零件是最典型的拉深件，掌握了它的工艺计算方法后，其它零件的工艺计算可以借鉴其计算方法。下面介绍如何计算圆筒形零件毛坯尺寸、拉深次数、半成品尺寸，拉深力和功，以及如何确定模具工作部分的尺寸等。 4.2.1 圆筒形拉深件毛坯尺寸计算 1.拉深件毛坯尺寸计算的原则 （1）面积相等原则 由于拉深前和拉深后材料的体积不变，对于不变薄拉深，假设材料厚度拉深前后不变，拉深毛坯的尺寸按“拉深前毛坯表面积等于拉深后零件的表面积”的原则来确定(毛坯尺寸确定还可按等体积，等重量原则)。 （2）形状相似原则 拉深毛坯的形状一般与拉深件的横截面形状相似。即零件的横截面是圆形、椭圆形时，其拉深前毛坯展开形状也基本上是圆形或椭圆形。对于异形件拉深，其毛坯的周边轮廓必须采用光滑曲线连接，应无急剧的转折和尖角。 拉深件毛坯形状的确定和尺寸计算是否正确，不仅直接影响生产过程，而且对冲压件生产有很大的经济意义，因为在冲压零件的总成本中，材料费用一般占到60 %以上。 由于拉深材料厚度有公差，板料具有各向异性；模具间隙和摩擦阻力的不一致以及毛坯的定位不准确等原因，拉深后零件的口部将出现凸耳(口部不平)。为了得到口部平齐，高度一致的拉深件，需要拉深后增加切边工序，将不平齐的部分切去。所以在计算毛坯之前，应先在拉深件上增加切边余量(表42.1、4.2.2)。 表4.2.1无凸缘零件切边余量Δh（mm) 拉深件高度h 拉深相对高度h/d或h/B 附图>0.5～0.8 >0.8～1.6 >1.6～2.5 >2.5～4 ≤10 >10～20 >20～50 >50～100 >100～150 >150～200 >200～250 >250 1.0 1.2 2 3 4 5 6 7 1.2 1.6 2.5 3.8 5 6.3 7.5 8.5 1.5 2 2.5 3.8 5 6.3 7.5 8.5 2 2.5 4 6 8 10 11 12 [img=118,139]mhtml:file://F:\ 冲压\4 _ 2 直壁旋转体零件 拉深工艺的设 计.mht![/img] 表4.2.2有凸缘零件切边余量ΔR（mm) 凸缘直径dt或Bt 相对凸缘直径dt/d或Bt/B 附图< 1.5 1.5～2 2～2.5 2.5～3 < 25 >25～50 >50～100 >100～150 >150～200 >200～250 >250 1.8 2.5 3.5 4.3 5.0 5.5 6.0 1.6 2.0 3.0 3.6 4.2 4.6 5.0 1.4 1.8 2.5 3.0 3.5 3.8 4.0 1.2 1.6 2.2 2.5 2.7 2.8 3.0 [img=125,125]mhtml:file://F:\ 冲压\4 _ 2 直壁旋转体零件 拉深工艺的设 计.mht![/img] 2.简单形状的旋转体拉深零件毛坯尺寸的确定(图4.2.1)

矩形罩落料拉深复合模开题报告

哈尔滨理工大学机械动力工程学院毕业设计（论文） 开题报告 姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 2008年3月20日

课题题目及来源： 题目：矩形罩落料拉深复合模CAD/CAPP/CAM设计 来源：：生产实践 课题研究的意义和国内外研究现状： 国内外模具行业发展概况: 根据国际专用工具协会和亚洲模具协会联盟的综合估计，全球的主要模具生产国家和地区如下: 1)日、美、德、法等工业发达国家 它们发展速度快，市场规模大，内需充足，较高，具备开发各种模具的能力。 2)发展中国家地区 包括韩国、新加坡、马来西亚、葡萄牙等国家和中国台湾、香港地区。属出口导向型，发展模式大致为由传统劳动密集产业开始从事工业化生产，渐渐步入技术密集和资本密集产业的出口，模具工业已由初期的低精密度向较高精密度发展。 3)经济发展迅速的大国 如中国大陆、印度等。其人口众多，长期重视基础工业发展，模具工业技术主要集中在少数大型国有企业。我国自实行改革开放以来，经济发展迅速，带动模具工业迅速发展。 下面分别介绍一些国家和地区模具的发展情况。 1.日本根据日本金型工业协会估计，1995年日本的模具产值约为15866亿日元，较上一年增长了13.9％。与其他产业相似，其模具行业在1991年发展到高峰后开始跌落，一直到1995年才有所回升，主要原因是1995年日本各大汽车厂将各类型车逐渐淘汰，由此对模具需求迫切。 日本为全球第一大模具出口国，1991年起其模具出口额超过20亿美元，1995年为2586.87亿日元(约合28亿美元)，约占产值的16.3％。1995年进口约占产值的1.2％。出口规模较大的原因在于： (1)模具技术较高，质量良好，精密度符合各类客户需求。 (2)企业的海外投资很多，各海外工厂习惯于使用日本制造的模具， (3)按时交货且交货期短是日本模具的一大特色， 2.澳大利亚澳大利亚的模具生产能力较强，达到了国际一流水平，它将高新技术应用于模具设计和制造中。

圆筒形拉深件毛坯尺寸计算

圆筒形拉深件毛坯尺寸计算 2007-10-24 15:39:04| 分类：专业知识 | 标签： |字号大中小订阅 4 . 2 直壁旋转体零件拉深工艺的设计 圆筒形零件是最典型的拉深件，掌握了它的工艺计算方法后，其它零件的工艺计算可以借鉴其计算方法。下面介绍如何计算圆筒形零件毛坯尺寸、拉深次数、半成品尺寸，拉深力和功，以及如何确定模具工作部分的尺寸等。 4.2.1 1.拉深件毛坯尺寸计算的原则 1）面积相等原则 表面积等于拉深后零件的表面积”的原则来确定(毛坯尺寸确定还可按等体积，等重量原则)。 2）形状相似原则 、椭圆形时，其拉深前毛坯展开形状也基本上是圆形或椭圆形。对于异形件拉深，其毛坯的周边轮廓必须采用光滑曲线连接，应无急剧的转折和尖角。 压零件的总成本中，材料费用一般占到60 %以上。 件的口部将出现凸耳(口部不平)。为了得到口部平齐，高度一致的拉深件，需要拉深后增加切边工序，将不平齐的部分切去。所以在计算毛坯之前，应先在拉深件上增加切边余量(表42.1、4.2.2)。 表4.2.1无凸缘零件切边余量Δh（mm) 拉深件高度h 拉深相对高度h/d或h/B 附图>0.5～0.8 >0.8～1.6 >1.6～2.5 >2.5～4 ≤10 >10～20 >20～50 >50～100 >100～150 >150～200 >200～250 >250 1.0 1.2 2 3 4 5 6 7 1.2 1.6 2.5 3.8 5 6.3 7.5 8.5 1.5 2 2.5 3.8 5 6.3 7.5 8.5 2 2.5 4 6 8 10 11 12 [img=118,139]mhtml:file:/ /F:\冲压\4 _ 2 直壁旋转体 零件拉深工艺的设 计.mht! [/img] 表4.2.2有凸缘零件切边余量ΔR（mm) 凸缘直径dt或Bt 相对凸缘直径dt/d或Bt/B 附图< 1.5 1.5～2 2～2.5 2.5～3 < 25 >25～50 >50～100 1.8 2.5 3.5 1.6 2.0 3.0 1.4 1.8 2.5 1.2 1.6 2.2 [img=125,125]mhtml:file:/ /F:\冲压\4 _ 2 直壁旋转体 零件拉深工艺的设

落料拉深冲孔复合模设计

落料拉深冲孔复合模设计 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

四川理工学院毕业设计（论文）落料、拉深、冲孔复合模设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 四川理工学院机械工程学院 二零一五年六月

四川理工学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：落料、拉深、冲孔复合模设计 学院：机械学院专业：材控班级：2011级1班学号： 学生：指导教师： 接受任务时间 教研室主任（签名）院长（签名）一.毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 内容：落料、拉深、冲孔复合模设计；产品工件图见附图；生产批量：大批量 要求：要求有摘要（中、英文）、目录、设计任务书、产品图及设计说明书。。 1.工件工艺性分析 （1）根据工件图，分析其形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。 （2）根据生产批量，决定模具的结构形式、选用材料。 （3）分析工件所用材料是否符合冲压工艺要求。 2.确定合理的工艺方案：应有两个以上的工艺方案比较分析。 （1）根据工艺分析，确定基本的工序性质。如：落料—拉深 （2）根据工艺计算，确定工序数目。

（3）根据生产批量和条件（材料、设备、工件精度）确定工序组合。如：复合冲压工序或连续冲压工序 3.工艺计算 （1）计算毛坯尺寸，合理排样，绘排样图，计算材料利用率。 （2）计算冲压力，如：冲裁力、弯曲力、拉伸力、卸料力、推件力、压边力等以便确定压力机。 （3）计算压力中心，防止模具受偏心负荷，受损。 （4）计算并确定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、垫板等）外形尺寸及弹性元件的自由高度。 （5）确定凸、凹模间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。 4.模具总体结构设计 （1）进行模具结构设计，确定结构件形式和标准。 （2）绘制模具总体结构草图，初步计算并确定模具闭合高度，概算模具外形尺寸。 5.选择冲压设备 根据工厂现有设备及要完成的冲压工序性质、冲压加工所需的变形力、变形功和模具的闭合高度、轮廓尺寸等因素，选用压力机的型号、规格。 6.模具图样设计 （1）绘制模具总图 .主视图：常取模具的工作位置（闭模状态），采用剖面画法。

(模具设计)落料拉深复合模

大学 模具设计与CAD课程设计上盖落料拉深复合模的结构设计 班级： ： 学号： 指导教师： 哈哈小学

目录 零件图 一、零件冲压加工工艺性分析--------------------------------------3 1、毛坯尺寸计算-------------------------------------------------------------------------3 2、判断是否可一次拉深成形-------------------------------------------------------- 3 3、确定是否使用压边圈--------------------------------------------------------------- 4 4、凹凸模圆角半径的计算------------------------------------------------------------4 5、确定工序容及工序顺序---------------------------------------------------------4 二、确定排样图和裁板方案------------------------------------------4 1、板料选择--------------------------------------------------------------------------------4 2、排样设计--------------------------------------------------------------------------------4 三、主要工艺参数的计算

矩形拉伸件

说明书 题目:矩形件拉深 及摆动切边模设计 学院(直属系):机械工程与自动化学院 年级、专业:级机械设计制造 姓名: X X X 学号: 1234567890 指导教师: 完成时间: 2011年6月03日

目录 1 前言 (3) 2 矩形件冲压方案制定 (4) 2.1 工艺分析 (4) 2.2工艺方案的分析与确定 (4) 3 矩形件拉深模 (5) 3.1 矩形件拉深工艺分析 (5) 3.2 毛坯尺寸及工序的计算 (6) 3.3拉深力、压边力的计算及压力机的选用 (13) 3.4 拉深件的工作部分尺寸计算 (15) 3.5 模具结构形式的选择 (18) 3.6 模具零件的设计与选用 (18) 3.7 拉深模装配图和零件图 (20) 4 切边模 (24) 4.1 工艺分析 (24) 4.2 模具结构及工作过程 (24) 4.3 凹模切割工件时移动量计算 (26) 4.4 导板曲线设计 (26) 4.5切边模三维图及装配图 (32) 4.6 切边模设计注意事项 (33) 附录 (35) 冷冲模模架零件技术要求 (36) 总结与体会 (38) 致谢 (39) 参考文献 (40)

1前言 模具计算机辅助设计、制造与分析（CAD/CAM/CAE）的研究与应用，将极大地提高模具制造效率，提高模具的质量，使模具设计与制造技术实现CAD/CAM/CAE 一体化。使用UG软件能形象的表示出零件的结构，本次设计利用UG绘制三维零件图装配图。 在生产过程中，我们经常会遇到盒形件，对矩形件进行模具设计。矩形件的成形，通过对工艺规程的制定，需要有落料、拉深、切边等模具。平时我们做的设计中落料、落料拉深复合模较多，在这里我要介绍的是第二次拉深单工序模和摆动切边模。矩形件的拉深工艺有两种方法：第一种是在多台小吨位压力机上采用单工序的简单模；第二种工艺是在较大吨位压力机上采用多工序的连续模。前者比后者具有投资小、模具结构简单、产品成本低等优点。 在矩形件的拉深过程中，拉深成形工序是矩形件生产的重要工序，因此拉深工艺分析、毛坯形状及尺寸的计算和模具结构设计合理是直接影响矩形件质量的关键技术。 首先分析矩形件拉深的特殊性，其次制件拉深，需要计算出具体拉深次数。对于切边模，我们采用的是摆动切边模对矩形件进行切边，使其达到要求。在摆动切边模的设计过程中，确定摆动切边导轨是尤为重要的，也是本次设计的关键处。综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行几次冷冲压模具（拉深模、切边模）设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。

惯性矩的计算方法及常用截面惯性矩计算公式

惯性矩的计算方法及常用截面惯性矩计算公式 截面图形的几何性质 一.重点及难点： (一).截面静矩和形心 1.静矩的定义式 如图1所示任意有限平面图形，取其单元如面积dA ，定义它对任意轴的一次矩为它对该轴的静矩，即 ydA dSx xdA dS y ==整个图形对y 、z 轴的静矩分别为 ??==A A y ydA Sx xdA S （I-1）2.形心与静矩关系 图I-1 设平面图形形心C 的坐标为C C z y , 则 0 A S y x = ， A S x y = （I-2） 推论1 如果y 轴通过形心（即0=x ），则静矩0=y S ；同理，如果x 轴通过形心（即0=y ），则静矩0=Sx ；反之也成立。 推论2 如果x 、y 轴均为图形的对称轴，则其交点即为图形形心；如果y 轴为图形对称轴，则图形形心必在此轴上。 3.组合图形的静矩和形心 设截面图形由几个面积分别为n A A A A ??321,,的简单图形组成，且一直各族图形的形心坐标分别为??332211,,,y x y x y x ；；，则图形对y 轴和x 轴的静矩分别为

∑∑∑∑========n i n i i i xi x n i i i n i yi y y A S S x A S 1 1 11S （I-3） 截面图形的形心坐标为 ∑∑=== n i i n i i i A x A x 1 1 ， ∑∑=== n i i n i i i A y A y 1 1 （I-4） 4.静矩的特征 (1) 界面图形的静矩是对某一坐标轴所定义的，故静矩与坐标轴有关。 (2) 静矩有的单位为3m 。 (3) 静矩的数值可正可负，也可为零。图形对任意形心轴的静矩必定为零，反之，若图形对某一轴的静矩为零，则该轴必通过图形的形心。 (4) 若已知图形的形心坐标。则可由式（I-1）求图形对坐标轴的静矩。若已知图形对坐标轴的静矩，则可由式（I-2）求图形的形心坐标。组合图形的形心位置，通常是先由式（I-3）求出图形对某一坐标系的静矩，然后由式（I-4）求出其形心坐标。 （二）.惯性矩 惯性积 惯性半径 1. 惯性矩 定义 设任意形状的截面图形的面积为A （图I-3），则图形对O 点的极惯性矩定义为 ?=A p dA I 2ρ （I-5） 图形对y 轴和x 轴的光性矩分别定义为 ?=A y dA x I 2 ， dA y I A x ?=2 （I-6） 惯性矩的特征 （1） 界面图形的极惯性矩是对某一极点定义的；轴惯性矩是对某一坐