五金模具设计教程（五金拉伸模具设计学习资料）

五金模具设计教程(五金制图模具设计学习资料)

拉伸模的基本原理(1)

拉延是用模具将平板毛坯或半成品毛坯拉延成开口空型芯的一种冷冲压工艺。通过拉伸工艺可以制成的产品形状有圆柱形、阶梯形、球形、圆锥形、矩形等不规则的开口空芯部零件。

将拉深与其它冲压工艺相结合，可以制造形状复杂的零件，如落料拉深复合模。

日常生活中常见的绘图产品有:

转动部分:如搪瓷脸盆、铝锅等。

方形零件:如饭盒、汽车油箱等。

复杂零件:如汽车面板

圆形绘图的基本原理

一、拉深变形过程

坐标网格测试法分析。

拉深时，中板毛坯被压边圈压住，凸模下行，迫使压边圈下面的材料(凸缘部分)产生塑性变形，流入凸模和凸模之间的间隙，形成圆筒的侧壁。

绘制后观察网格，发现底部网格基本保持不变，筒壁部分变化较大。

1.原空间中间距相等的同心圆变成了长度相等、间距增大的圆周线。越靠近桶口，间距越大。

2.等刻度的辐射线变成等间距的垂直平行线。

3.凸缘材料经历径向伸长变形和切向压缩变形。

总结:拉深材料的变形主要发生在凸缘部分。拉深变形的过程本质上是凸缘处的材料在径向拉应力和切向压应力的作用下发生塑性变形，凸缘不断收缩并转变为筒壁的过程。变形程度在凸缘的最外边缘处最大。

二。各种绘画现象

由于拉伸时各部分的应力(应力)和变形不同，在拉伸过程中会出现一些特殊的现象:

1.起皱:

A.拉深时，凸缘部分的切向压应力过大，超过了材料的抗屈曲能力，凸缘部分的材料会变得不稳定而鼓包，这就是所谓的起皱。起皱首先发生在切向压应力最大的外缘，严重起皱会导致拉伸。

B.起皱是拉延过程中产生废品的主要原因之一，在正常的拉延过程中是不允许的。压力环的压力通常用于压紧法兰材料以防止起皱。

C.起皱的影响因素:

a)相对厚度:t/D

T -毛坯厚度，D -毛坯直径。

判断是否起皱的条件:D-db)。拉深中的变形程度

然而，在拉深变形过程中，凸缘的切向压应力和抗屈曲能力都是伴随着拉深过程的。切向压应力不断增大，变形面积变小，厚度相对增加，变形的抗屈曲能力增强。这两种作用相互抵消，使凸缘最容易起皱的时刻发生在拉深变形的中期，即凸缘宽度减小到一半左右时，起皱现象更容易发生。

2.不均匀变形:

拉伸时，材料各部分的厚度是变化的，而且变化是不均匀的。凸缘外缘的材料厚度变化最大。拉伸件成型后，拉伸件的毛坯材料最厚，向内逐渐变薄。材料的底部由于摩擦(拉伸凸模与底部材料之间)而变薄，而材料的底部圆角部分在拉伸过程中始终受到凸模圆角的顶力和弯曲作用，在整个拉伸过程中始终受到拉应力，导致

因此，拉深时的厚度减薄主要集中在底部圆角部分和圆筒侧壁部分，我们把减薄最严重的部分称为危险截面。在拉深过程中，圆筒侧壁起到将冲头拉力传递给凸缘的作用，当传力区的径向拉应力超过材料时

极限，就会出现破的现象。

3.材料硬化不均匀:

深冲后，材料塑性变形，导致冷加工硬化。

由于各部位变形程度不同，冷加工硬化程度也不同，其中口部最大，向下硬化程度降低。当底部拉得更近时，材料的屈服极限和强度较低，由于切向压缩变形较小，冷加工硬化最小，此处最容易发生拉伸开裂现象。

拉伸模的基本原理(2)

三。修整余量:

由于模具间隙不均匀、厚度变化、摩擦阻力不相等、材料机械性能定位不准和方向性，拉延件口部不平整。对于要求高的拉延件，要增加一个修边工序。而且画很多遍的时候更明显。

四、毛坯尺寸计算:

根据塑性变形和体积不变的原理，忽略拉深过程中壁厚的变化。拉延前后毛坯与工件表面积相等的原理称为等面积法。但这种计算方法只是近似的。如果旋转体毛胚的厚度> 0.5毫米，则以材料厚度的中线计算。

动词 （verb的缩写）圆筒形零件的拉深系数

1.拉伸系数的概念。

拉深系数是指拉深后的工件直径d与拉深前的毛坯直径d的比值。

M=d/D

A.(mmm1，可以一次拉伸成型；如果mz< m1，则需要多次拉拔(两次或更多次)

C.找到m 1，m 2，m 3...m ^ n直到体积小于m ^ z，其中n为绘制次数。

D.另一种方法由工件的相对高度H/d和相对厚度t/D决定。

E.多次深冲的目的是防止开裂。

(2)重画的特点。

变形仍然取决于径向拉应力和切向压应力的共同作用。使半成品直径缩小，高度增加。

它与第一幅图的不同之处主要在于以下几个方面:

(3)工艺计算程序

A.确定调整余量δ。

B.计算毛坯的直径d。

C.确定是否使用压边圈。

d、确定拉伸系数和拉伸次数。

E.确定每张图纸的直径。

f、确定每次拉伸的凸凹模圆角半径:

ra=0.8 (D-d)t

ran=(0.6~0.9)ran-1

拉伸模的基本原理(4)

八、拉伸模结构

1.第一拉模:

(1)模具结构简单，使用方便，易于制造。

(2)压边圈起压边圈的作用，排出并定位板料。

(3)冲头上有气孔，防止拉延件紧紧吸附在冲头上造成困难。

(4)倒模，以便在下部空之间较大的位置安装调整压边装置。

2.再拉伸模具:

在第二拉伸模中，半成品坯料套在压边圈上定位，上模下降，下模上的冲头将半成品坯料拉入凹模中，使半成品的直径缩小。主要区别是压边圈和第一张图纸的压边圈不一样。

3.复合拉伸模:

拉伸模也起冲裁凸模的作用。

九。拉伸模工作部分尺寸的确定

工作部分主要是指拉深凸模、凹模和压边圈。这些工作零件的结构尺寸对拉深件的变形和质量有很大的影响。

1.绘图间隙

拉延间隙对拉延件的圆柱直壁部分有修正作用:间隙越大，修正作用越小，效果越不明显，产生一个口大底小的圆锥体；间隙减小时，拉拔力增大，容易导致撕裂现象，模具磨损快。

考虑到拉深时外缘增厚，除最后一道拉深间隙等于或略小于板料厚度(保证工件精度)外，其余拉深间隙应略大于材料厚度。对于没有压边圈的拉深，z = (1 ~ 1.1) zmax，未拉深取小值，中间拉深取大值。

2.凸模和凹模圆角半径

模具圆角的半径对拉伸零件有较大的影响。模具圆角不宜过小，过大容易导致压边面积过小和起皱。而且在拉深过程中，凸缘离开压边圈较早，也会造成起皱。模具圆角小，圆角材料减薄严重，容易开裂:

3.冲模工作零件尺寸的计算

图纸的尺寸精度主要取决于最后一道工序，即图纸凸模尺寸，与中间工序尺寸无关，所以中间工序可以直接以工序尺寸作为模具的工作零件尺寸，而最后一道工序要根据工件的内(外)尺寸要求和磨损方向来确定凸模和凸模的工作尺寸和公差。

根据尺寸标注方法:

大纲:da =(d-0.75t)+δn dt =(d-0.75-2z)-δt

按内部形状划线:Da=(d+0.4t+2Z)+ δa dt=(d+0.4t) δt

其中δa和δt的精度为IT8 ~ 9。

拉伸模的出风口为d = (5 ~ 10) mm。

4.采用压边圈的条件和类型。

（１） 不产生起皱的条件是：Ｄ-d

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