拉延件设计

拉延件设计

1. 拉延件的冲压方向

覆盖件的拉延件设计，首要是确定冲压方向。确定拉延冲压方向，应满足如下几方面的要求。

（1）保证拉延件凸模能够顺利进入拉延凹模，不应出现凸模接触不到的死区，所有需拉延的部位要在一次冲压中完成。

（2）拉延开始时，凸模和毛料的接触面积要大，避免点接触，接触部位应处于冲模中心，以保证成型时材料不致窜动。

（3）压料应尽量保证毛料平放，压料面各部位进料阻力应均匀。拉延深度均匀，拉入角相等，才能有效地保证进料阻力均匀。

图5（a）中凸模两侧的拉入角心可能作到基本一致，使两侧进料阻力保持均衡。凸模表面同时接触毛料和点要多而分散，并尽可能分布均匀，防止成型过程中毛料窜动，如图5（b）所示。当凸模和毛料为点接触时，应适当增加接触面积，如图5（c）所示，以防止应力集中造成局部破裂。

图5 冲压方向的选择

如果有反成型，且反成型有直壁部分，则冲压方向实际由反成型的位置决定。

当冲压方向和覆盖件在汽车上的坐标关系完全一致时，则覆盖件各点的坐标数值可以直接用在模具上。当冲压方向和覆盖件在汽车上的坐标关系有改变时，则覆盖件各点的坐标数值应该进行转换计算方可用在模具上。如果只改变一个坐标线时，且拉延方向是以垂直于覆盖件对称面的轴进行旋转来确定的，则平行于对称面的坐标是不需转换计算的。可见，冲压方向和汽车坐标完全一致，能够带来很多方便。

2. 压料面的确定

覆盖件拉延成形的压料面形状是保证拉延过程中材料不破不裂和顺利成型的首要条件，确定压料面形状应满足如下要求。

（1）有利于降低拉延深度。平压料面夺料效果最佳（见图6），但为了降低拉延深度，常使压料面形成一定的倾斜角。

图6 拉延模的压料面

1—凸模 2—凹模 3—压料圈

（2）压料面应保证凸模对毛料有一定程度的拉延效应。压料圈和凸模的形状应保持一定的几何关系，使毛料在拉延过程中始终处于紧张状态，并能平稳渐次地紧帖凸模，不允许有多余的产生皱纹。为此，必须满足下列条件（见图7，图8）。

图7 压料面展开长度比凸模表面展开长度短（始终处于紧张状态）图8 压料面形状（前围外盖板）

β＞α

l＞l

1

式中 l——凸模展开长度；

——压料面展开长度；

l

1

α——凸模表面夹角；

β——压料面表面夹角。

还要注意有些拉延件虽然压料面展开长度比凸模短，但在拉延过程中，每一瞬间这种关系不能维持，发生压料面展开长度比凸模长的瞬间，就会形成皱纹，并最后留在拉延件上而无法消除（见图9）。

图9 凸模从开始拉延到最后的过程中，四个瞬间位置形成皱纹的情况

（3）压料面平滑光顺有利于毛料往凹模型腔内流动。压料面上不得有局部的鼓包、凹坑和下陷。如果压料面是覆盖件本身的凸缘上有凸起和下陷时，应增加整形工序。压料面和冲压方向的夹角大于90o，会增加进料阻力，也是不可取的。

平面夺料面不但有利于成型，而且加工也容易，应尽量采用。单曲率压料面和双曲率压料面多用在拉延深度较深的拉延模。

3. 工艺补充部分设计

为了给覆盖件创造一个良好的拉延条件，需要将覆盖件上的窗口填平，开口部分连接成封闭形状，有凸缘的需要平顺改造使之成为有利成型的压料面，无凸缘的需要增补压料面，这些增添的部分称为工艺补充部分。

工艺补充是拉延工艺不可缺少的部分，拉延后又需要将它们修切掉，所以工艺补充部分应尽量减少，以提高材料的利用率。

工艺补充部分除考虑拉延工艺和压料面的需要外，还要考虑修边和翻边工序的要求，修边方向应尽量采取垂直修边。可能采用的几种修边型式如下。

图10 工艺补充部分的几种况

（1）修边线在拉延件压料面上，如图10（a）所示。此时压料面应是覆盖件的凸缘面，修边采取垂直修边。为了在模具使用中打磨压料筋槽不致影响修边线，修边线至拉延筋的距离A一般取25mm。

（2）修边线在拉延件底面上，如图10（b）所示。采用垂直修边，工艺补充尺寸一般取：

B＝3～5mm；

C＝10～20mm；

D——按保留有多于1.5根完整拉延筋形状考虑。

R

＝3～10mm，深度浅和直线部分取下限，深度深和曲线部分取上限；

凸

＝8～10mm。

R

凹

（3）修边线在拉延件短斜面上，如图10（c）所示。采用垂直修边，工艺补充尺寸一般取：

E＝B＝3～5mm；

α≥5o。

（4）修边线在拉延件长斜面上，如图10（d）所示。垂直修边，修边线是按覆盖件翻边展开确定的，所以拉延轮廓外形不能完全平行修边线，图中F是变化的，不同情况取不同最小值，F还和拉延件在修边时的定位有关，如图11所示。一般取：F≥8mm（用拉延槛定位）；

F＝3～5mm（用侧壁定位）；

β＝6o～12o。

（5）修边线在拉延件侧壁上，如图10（e）所示。采用水平修边或倾斜修边，修边线至凹模圆角半径的距离G是一个变量，它决定水平修边凹模镶块的强度。

图12所示为水平修边和倾斜修边示意图。修边凹模镶块的刃口宽度b一般取12mm，α角取30o，b局部最小尺寸不小于8mm，α最小为15o。

图11 拉延件在修边时的定位图12 水平修边和倾斜修边示意图

4. 工艺孔及工艺切口

覆盖件需要局部反拉延时，如果采用加工该部圆角和使侧壁成斜度的办法，仍然拉不出所需深度时，往往采取冲工艺切口的办法来改善反拉延的条件，使反拉延变形区从内部工艺补充部分得到补充材料。

工艺孔或工艺切口必须在修边线之外的多余材料上，修边时不应影响工件的形状。

（1）工艺孔。工艺孔在拉延前预先冲制，一般和落料工序合并，采取落料冲孔复合模。工艺孔的数量、尺寸大小和位置需要由拉延模试冲确定，见图1-13。

图13 预冲工艺孔拉延车门外板图14 窗口反拉延、切两个工艺孔

（2）工艺切口。工艺切口一般在拉延过程中切出，废料不分离，和拉延件一起退出模具。工艺切口的最佳冲制时间是在反拉延成型到最深，即将产生破裂的时刻，这样可以充分利用材料的塑性，使反拉延成型最需要材料补充的时候能够获得所需要的材料（见图1-14）。工艺切口也要由试冲决定。

5. 拉延筋和拉延槛

覆盖件拉延成型时，在压料面上敷设拉延筋或拉延槛，对改变阻力，调整进料速度使之均匀化和防止起皱具有明显的效果。归纳起来敷设拉延筋的主要作用有如下几点。

（1）增加局部区域的进料阻力，使整个拉延件进料速度达到平衡状态。

（2）加大拉延成型的内应力数值，提高覆盖件的刚性。

（3）加大径向拉应力，减少切向压应力；延缓或防止起皱。

拉延筋和拉延槛的形状见图1-15。拉延筋的断面形状为半圆形，一般取筋半径R＝12～18mm，筋高h＝5～7mm（钢件）或3～5mm（铝合金件）。拉延筋的凹槽一般不和工件吻合，通过修整凹槽的宽度来改变进料阻力。拉延槛的阻力更大，它多用在深度浅的拉延件上。

图15 拉延筋和拉延槛

a 拉延筋；

b 拉延槛

拉延筋和拉延槛的敷设原则如下。

（1）拉延件有圆角和直线部分，在直线部分敷设拉延筋，使进料速度达到平衡。

（2）拉延件有直线部分，在深度浅的直线部分敷设拉延筋，深度深的直线部分不设拉延筋。

（3）浅拉延件，圆角和直线部分均敷设拉延筋，但圆角部分只敷设一条筋，直线部分敷设1～3条筋。当有多条拉延筋时，注意使外圈拉延筋“松”些，内圈拉延筋“紧些”，改变拉延筋高度可达到此目的。

（4）拉延件轮廓呈凸凹曲线形状，在凸曲线部分设较宽拉延筋，凹曲线部分不设拉延筋。

（5）拉延筋或拉延槛尽量靠近凹模圆角，可增加材料利用率和减少模具外廓尺寸，但要考虑不要影响修边模的强度。

拉延模设计手册 一、拉延模的分类 拉延模分双动拉延模与单动拉延模两类 1、双动拉延模是在专用的双动压力机上生产的拉延模，通常上模为凸模，下模为凹模，压边圈安装在压机的外滑块上，其结构如下图，此种结构拉延模压边力较为稳定，但由于需要专用的压机，安装较为烦琐，且结构尺寸较大，现在已经运用的越来越少。 2、单动拉延模是在单动压机上生产的拉延模，通常上模是凹模，下模是凸模，压边圈由下气垫或其它压力源(例于氮气弹簧)提供压料力，其结构如下图，由于模具通用性好，现大部分拉延模为此种结构。 工作台 下模 上模 压边圈 上模垫板 内滑块 外滑块 下模 上模 工作台 压边圈 上滑块

二、拉延模的主要零件(主要为单动拉延模) 拉延模一般有上模、下模、压边圈三大部件组成（根据结构的不同要求，可能增加一此部件，例于局部的小压料板），以及安装这三大部件上的其它功能零件，主要有以下零件： 1、导向零件：耐磨板、导向腿，导柱； 2、限位调压零件：平衡块、到底块； 3、坯料定位零件：定位具、气动定位具； 4、安全装置：卸料螺钉（等向套筒，也起锁付的作有）、安全护板； 5、拉延功能零件：到底印记、弹顶销、通气管、CH孔合件； 6、取送料辅助零件：辅助送出料杆、打料装置。 三、单动拉延模的设计 (一)模具中心的确认与顶杆的分布 模具中心的确认通常依据顶杆的布置的需要设定。一般在工艺设计时，会按钣件的中心确定一个数模中心。顶杆的分布需尽量靠近分模线，并均匀布，通常两根顶杆之间最多空一个顶杆位，顶杆数量要尽可能多。在模具设计时首先以数模中心与压机工作台中心重合，如顶杆分布满足上述要求，则以数模中心做为模具中心。如无法满足上述要求，侧在需要更改的方向上移动（最大1/2顶杆间距），确认一个最优化的方案，同时以工作台的中心做为模具的中心。 （注：在试模压力机与工作压力机顶杆孔不致时，需设置试模顶杆，并在优先保证生产顶杆的要求下，优化顶杆部置） 模具中心与数模中心重合

1.3 拉延筋技术 1。3。1 拉延筋在板料拉深中的作用 拉深成形生产中，尤其是象车身覆盖件等这样的大型工件的拉深工序中， 往往会因为零件几何型面的不对称，使得板坯在成形时各处材料沿凹模口的 流动速度不均衡(图1一1)，造成拉深后的工件，局部减薄量大出现颈缩或者 破裂，而有些部位出现起皱、波纹等质量缺陷。为了改善这种状况，需要在 压料面上控制对工件不同部位提供的进料阻力(毛坯在进入凹模前遇到的阻 力)，即在需要材料多的部位相应的进料阻力小，而在需要材料少的部位相应 的进料阻力大(图1一)，从而平衡坯料在凹模口部的流动速度差异(图1刁)， 提高零件成形质量。 改变压料面上进料阻力的方法有: 1.改变压边力或采用变压边力压边、 2.改变压料面与模具之间的间隙、 3.改变凹模口圆角半径 4.设置拉延筋等。 设置拉延筋是应用较灵活方便、修改较容易的一种方法，主要表现为，润: (1) 控制变形区材料的进料阻力，调节冲压变形区的拉力及其分布: (2) 通过对拉延筋各项参数的适当配置，能够通过均衡工件各部分的进 料阻力来调节材料的流动情况，增加坯料流动的稳定性，得到变形均匀的冲 压件; (3) 使用拉延筋后，压料面间隙可适当加大，表面精度可适当降低，从 而减少压料面的磨损，降低模具制造成本; (4) 通过增加径向拉应力，使材料的塑性变形程度、硬化程度得以提高， 减少由于变形不足而产生的松弛回弹以及波纹等缺陷，提高工件的刚度; (5) 可防止因凸缘周边材料不均匀流动而不可避免产生的皱纹进入修 边线内，减轻或消除复杂零件悬空部分因材料集中而发生的内皱现象;

(6) 拉延筋提供的进料阻力，可以在一定程度上降低对压床吨位的需 求;通过增加胀形成分和增大进料阻力，可减小板料外形尺寸，提高材料利 用率。 目前，在大多数板料拉深中，拉延筋是必不可少的模具组成部分，针对 拉延筋的研究己经成为当今板料冲压成形领域的重要课题之一。 1.3。2 拉延筋的设置 以半圆形筋为例(图1一)，板料在通过拉延筋时，在点1到点6之间发生了弯曲、回复、反弯曲的反复变形，这些变形所需要的变形力加上板料与 拉延筋之间的摩擦力构成了拉延筋的进料阻力。因此，不同断面形状、不同 尺寸的拉延筋对板料的作用效果是不同的。 为了能够适应特定冲压零件成形的需要，拉延筋在种类、断面各尺寸、 长度、条数、位置等参数上都要做特定的选择。参考前人学者们对拉延筋布 置规律的研究成果，拉延筋的经验布置原则总结如下: (1) 按拉延筋作用布置。拉延筋的布置原则见表卜1. 表1一1拉延筋的布置原则 要求布置原则 增加进料阻力放整圈的或间断的1条拉延槛或1-3条拉延筋 增加径向拉应力， 降低切向压应力，防止毛坯起皱在容易起皱的部位设置局部的短筋 调整进料阻力和进料量拉延深度大的直线部分，放卜3条拉延 筋;拉延深度大的圆弧部分，不放拉延筋: 拉延深度相差较大时，在深的部位不设拉 延筋，浅的部位设拉延筋 (2)按凹模口形状布置。拉延筋的布置方法见图1一5及表1一2。(典型图) (3) 拉延筋布置方向。拉延筋一定要与材料流动方向垂直，一般情况下，

实用标准文案 宁波大红鹰学院 毕业设计（论文） 说明书 题目 学生 系别 专业班级 学号 指导教师

摘要 先分析零件的冲压工艺；确定模具的总体结构；结合零件的冲压工艺及模具的总体结构设计排样图；根据排样图，计算利用率、冲载力、压力、选用设备及刃口的尺寸。根据资料再用 PRO/E，对模具进行设计，然后将三维图转成二维的装配图和零件图进行标注，并编制零件的加工工艺卡。 关键词：落料 ; 冲孔 Abstract First analysis of the stamping process parts; to determine the overall structure of mold; combination of parts stamping process and die design of the overall structure of the layout graph; layout plan based on calculating the utilization rate, red edge is contained, pressure, choice of equipment and cutting the size of . According to the information re-use PRO / E, the design of the mold, and then converted into two-dimensional three-dimensional map of assembly drawings and parts marked maps and compile card processing parts. Key words:Blanking ; Punching

广西工学院鹿山学院 毕业设计（论文）说明书 题目：五菱汽车A柱下加强板拉伸模具设计系别：机械工程系 专业班级：模具L071班 姓名：张计军 学号：20071084 指导教师：黄庆高 职称：工程师 二〇一一年五月二十三日

摘要 本次设计了一套拉伸成形的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用拉伸工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。 在文档中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着第二部分是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。 本次设计阐述了冲压连续模结构设计及工作过程。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。 关键字：冲压；模具结构；拉伸模具

ABSTRACT This design carries on drawing die.The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency.It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan determination to the product.According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main drawing part, for example: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the matrix plate, stripper plate, stop pin, pilot pin and so on.The die sets uses the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment.In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification.In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shape stop pin.The mold drawing punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate.Fell in the blanking punch is loaded by pilot pin, guarante the relative position of the hole and the contour , increase the processing precision.This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: pressing; drawing die; Mold Construction

常见缺陷及解决办法 1．拉延开裂 开裂是拉延工序中最为常见的缺陷之一，其表现为出现破裂或裂纹，产品部分如果出现破裂或者裂纹将被视为不合格产品，所以必须予以解决。产生开裂的原因大致有： （1）产品工艺性不好，如R角过小、型面变化剧烈、产品深度较深以及材质成形性能差等。 （2）工艺补充、压边圈的设计不合理。 （3）拉延筋设计不合理，不能很好的控制材料流动。 （4）压边力过大。 （5）模具型面表面粗糙度达不到要求，摩擦阻力大。 （6）模具加工精度差，凸凹模间隙小，板料流动性差。 目前，主要通过改善产品工艺性、设计合理的坯料形状、增加刺破刀、加大R角、合理设计工艺补充及压料面、调整拉延筋阻力及压边力和模面镜面处理等方式来解决拉延开裂问题。 2．起皱 起皱是拉延工序中另一个常见的缺陷，也是很难解决的板件缺陷。板件发生起皱时，会影响到模具的寿命以及板件的焊接，板件发生叠料时还会使模具不能压合到底，从而成形不出设计的产品形状，同时，由于叠料部位不能进行防锈处理，容易导致板件生锈而影响到板件的使用寿命，给整车安全造成隐患。 目前主要从产品设计及工艺设计上来解决起皱问题，归纳起来有以下几点： （1）产品设计时尽量避免型面高低落差大、型面截面大小变化剧烈，在不影响板件装配的情况下，在有可能起皱的部位加吸皱包。 （2）工艺上可以考虑增加整形工序。 （3）分模线调整。随着分模线的调整，往往会伴随着开裂缺陷的产生，目前主要通过使用CAE软件来分析确定合理的分模线位置。 （4）在工艺补充面上增加吸料筋、工艺台阶等，将多余的料消化掉。 （5）合理设计拉延筋，以确保各个方向进料均匀为目标。 （6）当开裂与起皱同时存在，且起皱不被允许时，一般先解决起皱再解决开裂。 AutoForm模拟分析算法 AutoForm模拟分析算法主要有两种：隐式算法和一步成形法。 1．隐式算法 静态隐式算法是解决金属成形问题的一种方法。在静态隐式算法中，在每一增量步内都需要对静态平衡方程迭代求解。理论上在这个算法中的增量步可以很大，但是实际运算中要受到接触以及摩擦等条件的限制。随着单元数目的增加，计算时间几乎呈几何级数增加。由于需要矩阵求逆以及精确积分，对内存要求很高。隐式算法的不利方面还有收敛问题不容易得到解决以及当开始起皱失稳时，在分叉点处刚度矩阵出现奇异等。其中静态隐式算法多配合动态显式算法用于求解成形后的回弹分析。 2．一步成形法 一步法有限元方程利用虚功原理导出，其基本思想是采用反向模拟。将模拟计算按照与实际成形相反的顺序，从所期望的成形后的工件形状通过计算得出与此相对应的毛坯形状和有关工艺参数。板材成形过程的变形决定其有利于进行方向模拟。在冲压成形过程中，成形后的工件为一空间曲面，而板料毛坯为一平板。以板平面为X－Y坐标平面，整个成形过程中各质点的Z向位移是确定的。采用有限元计算求解时，节点未知量仅为X和Y方向的位移。板料成形的方向模拟多采用近似方法，假设变形过程为简单加载过程，用塑性变形的理论进行模拟分析。在分析的过程中以利用工件形状进行计算，用简化的方法避免了非常麻烦的接触处理。一步法方向模拟要求输入的数据少，因此可以在概念及初期设计阶段就投入使用，可以预测毛坯形状，整个计算可以很快地求解出结果，因此可以反复调整参数进行计算模拟，对毛坯形状、压边力和拉延筋等进行优化。 3．AutoForm分析流程

U形弯曲件模具设计 1零件工艺性分析 工件图为图15所示活接叉弯曲件，材料08F钢，料厚2mm。其工艺性分析内容如下： 图15 弯曲工件图 1.1材料分析 08F优质碳结构钢，具有良好的塑形。

1.2结构分析 零件结构简单，左右对称，对弯曲成形较为有利。可查得此材料所允许的最小弯曲半径r=0.5t=1，而零件弯曲半径mm = r，故不会弯裂。另外， 2> 5.1 mm 零件上的孔位于弯曲变形区之外，所以弯曲时孔不会变形，可以先冲孔后弯曲。计算零件相对弯曲半径1<5，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。 1.3.精度分析 零件上只有个别尺寸有公差要求，其余未注公差尺寸也均按IT13选取，所以普通弯曲和冲裁即可满足零件的精度要求。 4.结论：由以上分析可知，该零件冲压工艺性良好，可以冲裁和弯曲。 2工艺方案的确定 零件为搭扣，该零件的生产包括冲孔，弯曲和落料三个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔，再弯曲。采用三套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，再弯曲。采用复合模和单工序弯曲模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压然后弯曲。采用弯曲级进模。 方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，生产效率较低。 方案二需两副模具，且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证，生产效率较高。。 方案三，结合了强两种方案的有点，又节省了工序和成本，所以方案三比较适合。

3零件工艺计算 3.1.弯曲工艺计算 3.1.1毛坯尺寸计算 对于t r 5.0>有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严重，按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，可查得中性层位移系数x=0.42，所以坯料展开长度为70 由于零件宽度尺寸为18mm ，故毛坯尺寸应为70mm×41mm 。弯曲件平面展开图. 3.1.2弯曲力计算 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据。 因为是U 型弯曲所以 1.自由弯曲力 F 自=0.7*1.3*41*4*（280~390）/4=10446N~14551N 2.顶件和压料力 FQ=0.5F 自=10446*0.5~14551*0.5=5223~7276N 3.压力机吨位的确定 F 压机>F 自+FQ=15669~21827N 所以选择JG23-40开始双柱可倾式压力机。 3.2.冲孔落料连续模工艺计算 3.2.1刃口尺寸计算 由图3-2可知，该零件属于一般冲孔、落料件。根据零件形状特点，冲裁模的凸、凹模采用分开加工方法制造。尺寸10mm 由落料获得，φ3.5mm 和φ5.2mm 由冲孔同时获得。查得凸、凹模最小间隙mm 246.0min =Z ，最大间隙 mm Z 360.0max =，所以mm 114.048.066.0min max =-=-Z Z 。

汽车覆盖件拉伸模的设计及调试 【摘要】介绍汽车覆盖件拉伸模的设计要点及主要的调试经验，并对汽车覆盖件在拉伸过程中容易出现的起皱和开裂现象进行了分析，从工艺分析、模具结构设计及调试等几个方面详细说明了拉伸模设计及调试的重要性。 １ 大型覆盖件拉伸模的设计 １．１ 拉伸件冲压工艺方案的确定 拉伸件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，只有设计出一个合理的、工艺性好的拉伸件，才能保证在拉伸过程中不起皱、不开裂、少起皱、少开裂。覆盖件拉伸工序的处理不仅是为拉伸工序 建立良好的变形条件，而且要为以后的工序提供方便。所以在设计拉伸件时不但要考虑冲压方向、压料面的形状、拉延筋的形状及位置、工艺补充部分的合理性以及与下道工序之间的关系。 （１）冲压方向的确定。 正确地确定拉伸方向不仅是获得理想拉伸件的保证，而且将对后续工序的安排产生较大的影响，因此拉伸方向是确定拉伸件的第一要素。确定拉伸方向时主要考虑：保证凸模能顺利进入凹模，且进入拉伸件的所有角落；开始拉伸时凸模与毛坯应尽量的使接触面大，且接触面应尽量位于冲模中心；压料面各进料阻力应均匀。 （２）合理增加工艺补充部分。 汽车覆盖件种类繁多，一些覆盖件形状复杂，结构不对称，直接成形较困难，设置必要的工艺补充部分有利于改善拉伸件的工艺性，提高拉伸件的质量。工艺补充部分是拉伸件不可缺少的部分，在拉伸完成 后又需要将它切掉，因此，确定拉伸件工艺补充部分应遵循以下原则：使拉伸深度尽量浅；尽量利于垂直修边；工艺补充部分应尽量小。 （３）压料面形状的确定。 压料面是工艺补充的一部分，在增加工艺补充时必须正确确定压料面的形状，使压料面各部分的进料阻力均匀。要做到这一点，必须保证 各方向的拉伸深度均匀，因为只有在压边圈将拉伸毛坯压紧在凹模压 料面上，不形成皱纹或折痕，才能保证拉伸件不皱不裂。在确定压料面形状时要尽量降低拉伸深度，使形面平缓，由于凸模对拉伸毛坏要有一定的拉伸作用，所以必须保证压料面展开长度比凸模展开长度短，材

多工位级进模的设计 -----------------------作者：

-----------------------日期：

多工位级进模的设计(基础知识) 01 1 概述 多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点：（1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。（2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问 题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空 间。 （3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。 （4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次／分以上。 （5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。 （6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。 由上可知，多工位级进模的结构比较复杂，模具设计和制造技术要求较高，同时对冲压设备、原材料也有相应的要求，模具的成本高。因此，在模具设计前必须对工件进行全面分析，然后合理确定该工件的冲压成形工艺方案，正确设计模具结构和模具零件的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。显然，采用多工位级进模进行冲压成形

机械制造工艺学 课程设计说明书 题目:设计行程开关架零件模具加工艺 设计者:龙建 学号：201110115119 指导教师:樊学良 成都学院 2013年12月 机械制造工艺学

课程设计任务书题目:设计模具零件的机加工艺 内容:1.批产量按6000件 2.绘制指定零件图 3.绘制指定零件毛坯图 4.设计机加工艺流程 5.编制各工序工艺卡 6.设计指定工序模具装配图 7.设计本模具两个复杂零件工程图 8.编制本课程设计说明书 班级:2011级车辆1班 学生:龙建 学号：201110115121 指导教师:樊学良 成都学院 2013年12月

目录 第一，零件设计任务 (1) 第二，冲裁件的工艺分析 (2) 2.1工件材料 (2) 2.2工件结构形状 (3) 2.3工件尺寸精度 (3) 第三，冲裁工艺方案 (3) 第四，模具结构形式的选择 (5) 4.1模具的类型的选择 (5) 4.2卸料装置 (5) 4.3定位装置 (5) 4.3.1．送料形式 (5) 4.3.2．定位零件： (5) 4.4.模架类型及精度 (5) 4.4.1．模架 (5) 4.4.2.精度 (6) 第五，冲压工艺计算： (6) 5.1．排样 (6) 5.1.1．排样方案分析 (6) 方案一：有废料排样沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由 冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 (6) 5.1．2．计算毛胚的长度 (7) 根据零件形状，查<<冲压模具设计手册>>毛胚的长度： (7) 计算条料宽度 (7) 5.1.3．确定布距： (7) 5.1.4．计算材料利用率 (8) 5．2．冲压力计算 (8) 5.2.1．冲裁力计算 (8) 5.2.2．推件力计算 (9) 5.3．压力中心的计算 (9) 5.4．模具工作部分尺寸及公差 (10) 5.4.1．落料尺寸大小为 (10) 5.4.2．冲孔尺寸大小为 (10) 6.2.1.冲孔圆形凸模： (11) 6.2.3.落料凸模 (13) 6.4．固定板的设计 (14) 6.4.1.凸模固定板: (14) 6.4.2. 凹模固定板: (14) 6.5．模架以及其他零部件的选用 (15) 7.1 校核模具闭合高度 (15) 7.2 冲压设备的选定 (16) 参考文献 (19)

课程编号： XXXX大学 专业课程设计说明书 设计人：XXX 专业班级：XXX 学号：XXXXXX 指导教师：XXX 日期：X年X 月X日

目录 一、绪论 (3) 二、设计任务书及产品图 (4) 三、零件的工艺性分析 (6) 四、冲裁零件工艺方案的确定 (7) 五、排样 (7) 六、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择 (8) 七、模具工作零件刃口尺寸和公差的计算 (9) 八、模具零件的选用及设计 (10) 九、模具部分结构件详细设计及模具结构简图 (14) 十、其他需要说明的内容 (18) 十一、参考资料 (18)

一、绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。 主要表现如下: (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有

文章编号：!""#$!%&!（&""&）!&$"’’!$"% 确定拉延筋约束阻力的一种数值模拟方法 徐丙坤博士研究生 徐丙坤 施法中 徐国艳 摘要：利用率形式的虚功原理和考虑弯曲影响的()*+,)*曲壳单元，根据塑性变形体积不可压缩的假设，将大变形弹塑性有限元应用于板料成形过程中，建立了接触摩擦模型。在此基础上，利用自行开发的软件-.//01234模拟板料流经拉延筋的过程，确定板料成形数值模拟中建立等效拉延筋模型需要 的拉延筋约束阻力、塑性厚向应变和最小压边力%个边界条件，并与5)*/等人的实验结果进行对比，证明了该方法的有效性。关键词：冲压；数值模拟；有限元法；曲壳单元；拉延筋约束阻力 中图分类号：67%%898 文献标识码：: 收稿日期：&"""—!&—"! 基金项目：国家;<%高技术研究发展计划资助项目（;<%$8!!$;&"$"&"） 在有限元模拟中精确模拟拉延筋的影响比较困难，主要是因为拉延筋尺寸较小，形状复杂。目前通常的做法是采用等效拉延筋模型，将拉延筋复杂的几何形状抽象为一条附着在模具表面能承 受一定约束力的拉延筋线 ［!=%］。>2?0/3@［&］ 的研究发现，拉延筋的影响不仅仅是为板料增加一附加的约束力，它使材料的属性也发生了重大变化。当板料流过拉延筋时，板料的应变分布和厚度都发生了变化。仅考虑附加约束力的等效拉延筋模型不能体现这一影响。因此要建立较为精确的等效拉延筋模型需要确定拉延筋约束阻力、塑性厚向应变和最小压边力%个边界条件。 等效拉延筋边界条件的确定方法主要有& 种："单独对拉延筋进行数值模拟，该方法可以较直观地反映板料在拉延筋处的变形过程；#解析方法，该方法根据塑性力学理论并进行必要的简 化，推导出约束阻力的计算公式。AB3,//3等 ［#=<］根据平面应变假设建立了考虑板料应变和厚度变化的&维平面应变拉延筋模型，并利用隐式算法 软件C)/D:进行了拉延筋模拟。吴建平等 ［E ］ 给出了一个简化的直拉深筋作用分析模型，并利用该模型模拟计算了半圆形截面和方形截面在直拉深 筋作用下的板料变形。>:57［;］ 最早根据平面应变假设推导出一个拉延筋计算模型。-02?F.02* ［’］根据能量原理给出一个拉延筋计算公式。为了反映等效拉延筋各边界条件对成形历史的依赖性，本文采用数值模拟方法来确定各边界条件。利用 率形式的虚功原理和考虑弯曲影响的()*+,)*曲 壳单元，根据塑性变形体积不可压缩的假设，将大变形弹塑性有限元应用于板料成形过程中，建立了接触摩擦模型。利用自行开发的软件-.//0G 1234模拟了板料流经拉延筋的过程。该方法虽然看起来较常用的&维平面应变拉延筋模型复杂，但它实际上可以利用覆盖件成形分析的大部分有限元程序，省去了许多程序开发的工作量。同时可以达到更高的计算精度，在计算时间上也是完全可以接受的。 ! 基本理论 !9! 单元模型 板料流经拉延筋是一个涉及弯曲、拉伸等问 题的过程，为了准确地应用有限元法对该过程进行模拟，必须选用合适的单元模型。在AB3,//3等 人的工作中，一般采用平面应变单元。由于这类单元不能反映弯曲的影响，所以一般在拉延筋的厚度方向将单元划分为几层。本文中采用的()*+,)*曲壳单元存在独立的转动自由度， 可以很好地反映弯曲问题。采用()*+,)*曲壳单元需要构造一组坐标系（见图!）。设!!是空间固定笛卡尔直角坐标系，"!为其单位矢量。考虑%维板壳单元，由中面上各点沿其法矢方向伸长而张成的空间定义。将板壳中面离散为&维的单元，为描述方便定义位于中面各离散点处局部坐标系!!，由此板壳单元内任意一点的空间位置坐标可表示 为 ［!"］!!（"）# !$% &#! $& （!!，!&）（!!&’!%&(&#%& ）（!） ? !’’?确定拉延筋约束阻力的一种数值模拟方法———徐丙坤施法中徐国艳 万方数据

角撑件的级进模设计 院系航空航天工程学部 专业飞行器制造工程(钣金与模具) 班级84030201 学号32 姓名贠磊 指导教师占军 负责教师 航空航天大学 2012年6月

摘要 我将设计一套级进模：“角撑件的级进模设计”。本文重点论述制件的工艺分析；排样图的设计及确定；模具结构的设计与校核；压力机的选择；模具的技术经济分析以及典型模具零件的加工工艺的制订等。 本制件采用级进模生产，提高了生产效率，实现批量生产。模具共分八个工位，第一、二、三、四步是冲裁，第五、六、七步是弯曲，最后一步是冲裁切断，获得制件。第一部冲出定距侧刃和导正销孔，实现侧刃的粗定位和导正销的精确定位。由于弯曲工序的需要，必须在凹模上设置浮顶器抬起送料。同时在相应的工位的凹模板和卸料板上开设躲避槽。另外，为保证冲裁精度及稳定性，需要在卸料版上设置一对小导柱、小导套。 该级进模设计结构合理，操作方便，寿命长，成本低。制件能满足要求。 关键词：角撑件；级进模；卸料版；浮顶器。

Abstract I will design a progressive die: ‘Gusset Progressive Die Design ’. This article focuses on parts of the process; layout diagram of the design and determine; mold structure design and checking; presses choice; mold techno-economic analysis and the formulation of the typical process of the mold parts.The parts using progressive die production, improve production efficiency, to achieve mass production. The mold consists of eight stations, the first, two, three, four-step blanking, fifth, six, seven steps are curved, the last step blanking cut off access to parts. The first out of the set from the side of the blade and the guide pin hole, precise positioning of the rough location of the side edge and the guide pin. Floating roof must be set on the die due to the bending process needs to lift the feed. Open to avoid slot in the corresponding position of the concave template and discharge board. In addition, in order to ensure punching accuracy and stability, set up a pair of guide posts, small bushing in the discharge version. The progressive die design, reasonable structure, easy operation, long life and low cost. Parts to meet the requirements. Key words:gusset；progressive die； unloading board；cushion

冲压模具设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 材料：08F ，厚度1.5mm ，生产批量为大批量生产（级进模）。 1. 冲压件工艺性分析 （1） 材料 O8F 为优质碳素钢，抗剪强度τ=220~310Mpa 、抗拉强度b σ=280~390Mpa 、伸长率为 10δ=32%、屈服极限s σ=180Mpa 、具有良好的冲压性能，适合冲裁加工。 （2） 结构与尺寸 工件结构比较简单，中间有一个直径为22的孔，旁边有两个直径为8的孔，凹槽宽度满足b ≥2t ，即6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足l b 5≤，即5《5x6=30。结构与尺寸均适合冲裁加工。 2. 冲裁工艺方案的确定 该工件包括落料和冲孔两个工序，可采用一下三种工艺方案。 方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。

方案二：落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔——落料级进冲压，采用级进模生产。 综合考虑后，应该选择方案三。因为方案三只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，所以应该选用方案三比较合算。 3.选择模具总体结构形式 由于冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。 （1）确定模架及导向方式 采用对角导柱模架，这种模架的导柱在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。导柱导向可以提高模具寿命和工件质量，方便安装调整。 （2）定位方式的选择 该冲件采用的柸料是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置；控制条料的送进步距采用侧刃粗定距；用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。 （3）卸料、出件方式的选择 因为该工件料厚1.5mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，故选择弹性卸料，下出件方式。 4.必要的工艺计算 （1）排样设计与计算 =1.5mm,条料宽度为43.57mm，步距为A=88.4mm，一该冲件外形大致为圆形，搭边值为a 1 个步距的利用率为63.98%。见下图 S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28

目录 第一章绪论 1毕业设计的目的和意义 (4) 2中国模具的发展前景 (4) 第二章冲压设计 1工艺分析 (7) 2工艺方案的确定 (8) 3模具结构形式的确定 (8) 4毛坯尺寸的确定 (9) 5排样图及其经济性分析 (11) 6冲压设备的选用 (13) 7压力中心的确定 (15) 8工作零件刃口尺寸计算 (16) 9主要零部件设计 (21) 10校核压力机安装尺寸 (23) 第三章总结 (24) 第四章致谢 (25) 参考文献 (26)

本工件的外形和四个?11mm的孔属于落料、冲孔工序，需要弯两处弯，伸工序，而两边属于弯曲。方法是先浅拉深，再冲孔，再弯曲，最后落料。该零件是大批量常年生产，若用单工序模制造，工序多且生产率低；若用复合模制造，φ3.3mm的孔的冲孔凸模与工件外形的落料凹模间的间隙太薄，影响模具的寿命，因此采用级进模。 关键词：浅拉伸冲孔弯曲落料级进模

The appearance of this part of the hole and four are charged ?11mm expected, punching procedures, processes belong to the middle of the shallow stretch processes, and are bent on both sides. Discussion is first drawing, then punching, bending again, the final blanking. Use of the programme (1) the processing parts and difficult to guarantee the length of size 420 +0. 15 mm precision, but also easy to punch holes in the wear and lower die life. The analysis compared the determination of final programme (2). The bending of the rebound, can reduce the gap means to avoid or reduce the rebound. Key words: shallow stretch punching bending blanking Progressive Die

课程编号：XXXX大学 专业课程设计说明书 设计人：XXX 专业班级：XXX 学号：XXXXX 指导教师：XXX 日期：X年X 月X日

目录 一、序言 (3) 二、专业课程设计任务说明书 (4) 三、零件的工艺性分析 (5) 四、冲裁零件工艺方案的拟订 (6) 五、相关工艺计算 (7) 六、模具类型及结构形式的选择 (15) 七、工作零件及主要零件的结构形式 (14) 八、参考文献 (15)

一、序言 板料冲压是一种金属压力加工方法，它是在常温（冷态）下，利用冲模在压床上对金属（或非金属）板料施加压力使其分离或变形，从而得到一定形状零件的加工方法。、它是无屑加工，被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形，不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。所用设备是冲床，冲床供给变形所需的力。所用的工具是各种形式的冲模，冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。所用的原材料多为金属和非金属的板料。 本任务书是对一套垫圈冲孔、落料模的设计说明，其中对零件的工艺性进行了分析，对冲压零件方案进行了拟定，对排样形式进行确定，压力机的选择，模具类型及结构形式的选择，模具零件的选用，凸、凹模刃口尺寸的计算等作了详细的说明。 本任务书在编写过程中参考了大量文献资料，得到了XXX老师悉心指导和其他同学的热心帮助，在此表示衷心的感谢。 编者：XXX X年X月XXX日

二专业课程设计任务书 已知：（1）产品零件图 （2）生产批量：大批量 （3）零件材料：Q255A钢 （4）材料厚度：2mm 图一产品零件图 求作： （1）进行冲压工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）（2）确定工艺方案及模具结构类型 （3）进行相关工艺计算，包括： 排样设计； 冲压力计算及压力中心的确定； 凸凹模刃口尺寸计算； 模具零件结构尺寸计算； 设备选择等。 （4）绘制模具总装配图 （5）绘制工作零件及主要零件的零件图 （6）编写课程设计说明书 要求： 根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘制完成一套冲压模具。 包括： （1）模具装配图1张（按照1：1比例，或适当比例）； （2）模具工作零件图2-3张（按照1：1比例，或适当比例）； （3）设计说明书1份；

拉延模设计规范 模具大小分类： 注：为导板宽度

5 模具端头设计 上下模导向型式尺寸 导柱规格 d di D D1 D2 H1 H2 A ?50 50 40 70 60 125 75 70 140 ?60 60 50 ：80 70 135 : 90 90 160 ?80 80 60 100 90 155 120 120 190 ?100 100 80 120 110 不套导 柱 150 150 210 h ■ 1? 严1 1 1 J' 常 — 工 I 1 町 1 1B 1 10 d . A A rj o 十 p — 1 II I 1 —1 + “ ,1 ■ L ---- ■ ? ----- 11 |i —1— 模具端头主要型式和尺寸如下: A <1> <2> <3>

模具锁附及压板槽结构压板槽结构如下: 4 60r ir' 般 模 结 自动装模、 用结构 装 用 构 注：1.H值见筋厚规定 9 Or In 模具长度L 压板槽单边数量 L W 1600 2 1600VL W 2500 3 L>2500 4 压板槽设置数量:

5 限位柱 模具类别 特大型 大型 中型 小型 限位柱直径D 80 P 70 60 60 限位柱处方形 平 台尺寸A 100 90 80 80 注：1.每套模具在四角设置4处 材科:45

5 安全平面 每套模具必须设置4处安全平面（空间不允许时可仅设2处），且设置在明显处 安全平面尺寸: 注：1.中型模具空间有限时可设成120X120或120X150 2.上下模安全平面在闭合状态下相距110。

- 模具制造工艺课程设计说明书 专业数控加工与模具设计 姓名吴伟 指导教师嵇正波(别写嵇老师) 南京工程学院编 2013年10月20日 1、（统一写2013年10月20日）

设计题目（该页写设计题目、装配图和加工的零件图）“链片冲孔落料复合模”凸模零件的机械加工工艺过程及工艺装备的设计1、装配图 2、凸模零件

目录（第三页写目录） 前言 (5) 1 工艺设计任务书 (6) 2 零件分析 (7) 2.1零件的绘制与工艺分析 (8) 3 确定毛坯 (10) 3.1毛坯选择类型 (10) 3.2毛坯材料选择 (10) 3.3毛坯尺寸的要求 (10) 4 工艺规程设计 (12) 4.1凸模零件的加工方法 (12) 4.2拟定凸模零件零件的机械加工路线 (12) 4.3加工余量的确定方法 (13) 4.4切削用量的确定及工序间尺寸与公差的确定 (13) 5 确定工件的定位与夹具方案 (15) 5.1定位基准的选择 (15) 5.2工艺装备的选择 (16) 5.3确定装夹方案 (17) 5.4机械加工工序卡 (18) 5.5零件程序 (20) 6 结束语 7 参考文献 (23) 2、（按照这个目录顺序写：分为前言、章节、结束语、参考文献，字体分别 为黑体和宋体，小四号，1.5倍行距）

3、所有图都要在图下方写图号和名称，如：图3.1零件毛坯图。 图3.1 零件毛坯图 修改成如下： 图3.1 零件毛坯图（5号字体，并且离图不要太远） 4、正文部分：字体都是小四，行距1.5倍。 5、每章都要另起一页写，比如第二章别接着第三章下面写！ 6、参考文献格式按照该同学的格式写