宽凸缘圆筒形拉伸件级进模具设计实例.docx
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宽凸缘圆筒形拉伸件级进模具设计实例
宽凸缘圆筒形拉伸件级进模具设计实例
定义:
LLJ
f
1
dp
：
1——
凸缘的相对直径（dp包括修边余量）
.――相对拉伸高度
□1
（所有数据均取中性层数值）
带凸缘圆筒形件拉伸一般分为两类：
dp
第一种：
窄凸缘|=〜
第二种：
宽凸缘刁>
计算宽凸缘圆筒形件工序尺寸原则：
1.在第一次拉伸时，就拉成零件所要求的凸缘直径，而在以后的各次拉伸中，凸缘直径保持不变。
2.为保证拉伸时凸缘不参加变形，宽凸缘拉伸件首次拉入凹模的材料应比零件最后拉伸部分实际所需材料
3%-10（按面积计算，拉伸次数多去上限，拉伸次数少去下限），这些多余材料在以后各次拉深中逐次将％-3%
的材料挤回到凸缘部分，使凸缘增厚避免拉裂。
这对材料厚度小于的拉伸件效果更显著。
凸缘圆筒形件拉伸工序计算步骤：
1.选定修边余量（查表1）
2.预算毛培直径
tdphih
3.算出芮00和万，查表2第一次拉深允许的最大相对高度h之值，然后与零件的相对高度2相
hhlrhhl-—亠
比，看能否一次拉成。
若d^j则可一次拉出，若d>di则许多次拉深，这是应计算各工序尺寸。
4.查表3第一次拉深系数ml,查表4以后各工序拉深系数m2m3m4••…，并预算各工序拉深直径，得出拉深次数。
5.调整各工序拉深系数。
计算实例
1.产品件
凸缘直径：
dp=拉伸直径：
d=拉伸高度：
H=材料厚度：
t=1
2.修边余量
表1带凸缘拉深件修边余量
凸缘尺寸dp
相对凸缘尺寸dp/d
＞〜2
＞2〜
＞〜3
25
1
50
2
100
3
150
3
200
5
250
300
6
5
4
3
相对凸缘尺寸：
|；|]=74/=；
根据上面的表格（表1）v'=<2；50则，带凸缘的拉伸件修边余量：
2〜3,取值3贝带凸缘的拉伸件修边余量：
△d=3mm
3.展开
根据成型前后中性层的面积不变原理
使用UC测量出拉深件中性层面积mmL（不推荐使用公式计算，个人感觉一般计算得数偏大,故本文省略公式）
则，展开尺寸D='—一—1.:
=~97mm
\R2,5
4.拉深系数确定
表2带凸缘拉深件的首次拉深系数
凸缘相对直
径dp/d1
材料相对厚度:
x100
＞〜
＞〜
>1〜
>
〉〜
〉〜
〉〜
>〜2
表3带凸缘拉深件的首次拉深最大相对高度h1/d1
凸缘相对直
径dp/d1
材料相对厚度Jx100
＞〜
＞〜
>1〜
>
＞〜
＞〜
＞〜
>〜2
表4带凸缘拉深件的以后各次拉深系数
凸缘相对直
径dp/d1
材料相对厚度焉x100
＞〜
＞〜
>1〜
>
m2
m3
m4
m5
（1）验证可否一次完成拉伸
材料相对厚度：
t/D=1/97X100=~1
凸缘相对直径：
dp/d==
总的拉伸系数：
M=d/D=97=
根据上表（附表2）:
则有工艺切口的首次最小拉伸系数M1=M
根据上表（附表3）有工艺切口的首次拉伸最大相对高度：
h/d==>
所以，根据M仁M和h/d=>,判定一次拉伸不能成功，需要多步拉伸。
（2）初步取第一次拉伸系数Mi=
根据上表（附表2）,第一次初步取第一次拉伸系数M/1=
贝第一次拉伸的直径：
di=DXM=97X=~50
第一次拉伸的凹模入口F角:
rd=J&8X（（D-d"XX（（97-53X1习=,
取值rd=（保证拉伸顺利）
第一次拉伸的冲头R角:
rp=〜1）Xrd=〜〜
根据中性层的面积不变原理，UG计算（根据已知数据逐一尝试拉深高度）,第一次拉伸高度：
h1=
第一次拉伸的相对高度：
“十d1=-50=
第一次拉伸的凸缘相对直径：
dp*d1=*50=
根据上表（附表73）,dp*d1=;t/D=1;h1*d1=>
所以，经过以上验证，M=不合适
（3）初步取第一次拉伸系数M1=
根据上表（附表2）,第二次初步取第一次拉伸系数M仁
贝第一次拉伸的直径：
d仁DXM=97X=~54
第一次拉伸的凹模入口R角:
rd=gBX（（D-⑷X廿=°8X（（97-54）X1）|=,取值
rd=（保证拉伸顺利）
第一次拉伸的冲头R角:
rp=〜1）Xrd=〜〜
根据中性层的面积不变原理，UG计算，第一次拉伸高度：
h1=
第一次拉伸的相对高度：
h1*d1=*54=
第一次拉伸的凸缘相对直径：
dp*d仁*54=~
根据上表（附表3）,dp*dz；t/D=1;h1*d1=<（很接近）
所以，经过以上验证，虽然<,但是两者很接近，为保险起见，M=也不合适
（4）初步取第一次拉伸系数Mi=
根据上表（附表2）,第三次初步取第一次拉伸系数Mi=
贝第一次拉伸的直径：
di=DXM=97X=~57
第一次拉伸的凹模入口R角：
rdw；⑴：
-.门v⑴=：
..j汀［二-1；=,取值
rd=（保证拉伸顺利）
第一次拉伸的冲头R角:
rp=〜1）Xrd=〜〜
根据中性层的面积不变原理，UG计算，第一次拉伸高度：
h1=
第一次拉伸的相对高度：
h1*d1=*57=
第一次拉伸的相对高度：
h1*d1=*57=
第一次拉伸的凸缘相对直径：
dp*d1=*57=
根据上表（附表73）,dp*d1=;t/D=1;h1*d1=<
所以，经过以上验证，M=合适
（5）初步取第二次拉伸系数M1=
根据上表（附表4）,初步取第二次拉伸系数M2=（取高一个规格）
贝第二次拉伸的直径：
d2=d1XM=57X=~46（粗算需拉深三次）
第二次拉伸的凹模入口R角（rdn-1=（〜）rdn）:
rd=>>，
则,拉伸凹模入口F角:
rd=
同理，第二次拉伸的冲头R角:
rp=>>=
根据中性层的面积不变原理，UG计算，第二次拉伸高度：
h2=
（6）初步取第三次拉伸系数M1=
根据上表（附表4）,初步取第三次拉伸系数M2=
贝第三次拉伸的直径：
d/3=c/2XM3=46X=（7）调整拉深系数
调整第二次和第三次的拉伸系数。
第二次:
M2===>d2=〜48;rd=；rp=;h2=；
第三次：
M3=±48=~==>d3=；rd=；rp=;h3=；
（8）总结
备项目拉伸欠数
拉伸系数
M
拉伸直径
d
拉伸深度
h
凹模R角
rd
冲头R角
rp
中性层面积
S
凸缘直径
d凸
第一次
0.58
57
17.2
6.5
4.5
7384.65
80.9
第二次
0.84
48
18.7
5.5
3.5
7385.68
80.9
第三次
0.90
43.15
19.5
4.5
2.5
7382.65
80.9
5.拉深力计算
表5系数k1、k2
m1
K1
m2
K2
带凸缘筒形拉伸件拉伸力：
F=nXd/nXtX^XK
F:
拉伸力
Dh：
第n次的拉伸直径
t:
材料厚度
c:
材料的抗拉强度
K:
调整系数（参考上表5）
注：
Ki是首次拉伸时的系数；
K2是首次以后的系数；
（1）第一次拉伸的拉伸力：
d仁57m仁k1=
F/i=nXdiXtXcXKi
=X57X1X350X
=（N）
=（KG）
〜（吨）
（2）第二次拉伸的拉伸力：
d2=48m2=K2=
F2=nXd2XtXcXK?
=X48X1X350X
=（N）
=（KG）
〜（吨）
（3）第三次拉伸的拉伸力：
d3=m3=K3=
F/3=nXd/3XtK/3
=XX1X350X
=（N）
=（KG）
~（吨）
6.压边力计算
拉伸件压边力：
F压=AXp；
压边力或者是：
F压=n/4x[dn-12-（dn+2rdn）2]Xp；
F压：
压边力；
A:
压边圈内的毛料面积；
P：
单位压边力（查上表3-3）；
dn：
第n次的拉伸直径；
dn-1:
第（n-1）次的拉伸直径；n=1时，dn-1=Drdn:
第n次拉伸凹模的入口R角;
do=D=97d1=57;d2=48;查上表：
p=
（1）第一次拉伸的压边力:
（2）第二次拉伸的压边力:
（3）第三次拉伸的压边力:
d3=；rd1=；rd2=；rd3=；
F压1=ton
F压2=负数，不需压边力
F压3=负数，不需压边力
总结
+仏项目
拉伸v
欠数
拉伸系数
M
拉伸直径
d（mm）
拉伸深度
h（mm）
凹模F角
rd（mm）
冲头R!
rp（mm）
中性层面积
S（mm）
凸缘直径
d凸（mm）
拉伸力
F（吨）
压边力
F压（吨）
第一次
0.58
57
17.2
6.5
4.5
7384.65
80.9
5.7
0.9
第二次
0.84
48
18.7
5.5
3.5
7385.68
80.9
3.8
0
第三次
0.90
43.15
19.5
4.5
2.5
7382.65
80.9
2.9
0
画出排样
iIjdDi~l~llXjExJi~|~1l~j~iiji
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