純實(shí)戰(zhàn)寬凸緣圓筒形拉伸件級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)實(shí)例

1、寬凸緣圓筒形拉伸件級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)實(shí)例定義:dp補(bǔ)凸緣的相對(duì)直徑（dp包括修邊余量）hl石一一相對(duì)拉伸高度（所有數(shù)據(jù)均取中性層數(shù)值）帶凸緣圓筒形件拉伸一般分為兩類:dp第一種：窄凸緣不=1.11.4dp第二種：寬凸緣不 1.4計(jì)算寬凸緣圓筒形件工序尺寸原則：1. 在第一次拉伸時(shí)，就拉成零件所要求的凸緣直徑，而在以后的各次拉伸中，凸緣直徑保持不變。2. 為保證拉伸時(shí)凸緣不參加變形，寬凸緣拉伸件首次拉入凹模的材料應(yīng)比零件最后拉伸部分實(shí)際所需材料3%-10% （按面積計(jì)算，拉伸次數(shù)多去上限，拉伸次數(shù)少去下限），這些多余材料在以后各次拉深中逐次 將1.5%-3%的材料擠回到凸緣部分，使凸緣増厚避免拉裂。這

2、對(duì)材料厚度小于0.5nun的拉伸件效果更 顯著。凸緣圓筒形件拉伸工序計(jì)算步驟：1. 選定修邊余量（查表1）2. 預(yù)算毛培直徑tdphlh3. 算出BxlOO和分，查表2第一次拉深允許的最大相對(duì)高度五之值，然后與零件的相對(duì)高度“相h hlh hl比，看能否一次拉成。若石則可一次拉出，若k石則許多次拉深，這是應(yīng)計(jì)算各工序尺寸。4.査表3第一次拉深系數(shù)ml,查表4以后各工序拉深系數(shù)m2、m3、m4，并預(yù)算各工序拉深直徑，得出拉深次數(shù)。5.調(diào)整各工序拉深系數(shù)。計(jì)算實(shí)例1產(chǎn)品件2.修邊余量表1帶凸緣拉深件修邊余量凸緣尺寸dp相對(duì)凸緣尺寸dp/d1.5 22 2.52.5 3251.61.41.21502

3、.521.81.61003.532.52.21504.33.632.520054.23.52.72505.54.63.82.83006543dp相對(duì)凸緣尺寸：=74/43.15=1.71 ；dp根據(jù)上面的表格（表 1） 1.5 = 1.712 ; 50dp=74 100則，帶凸緣的拉伸件修邊余量：23,取值3則，帶凸緣的拉伸件修邊余量：443 mm3展開根據(jù)成型前后中性層的面積不變?cè)?使用UG測(cè)量出拉深件中性層面積7379.0492 mW （不推薦使用公式計(jì)算，個(gè)人感覺一般 計(jì)算得數(shù)偏大，故本文省略公式）則，展開尺寸D=/7379O5 木 4/3.14 = 96.95=97 mm展開直徑 凸

4、緣直徑 拉伸直徑 拉伸高度 材料厚度 修邊余量D=97d凸二80. 9 d 二 43. 15H=19. 5 t=lAd=34.拉深系數(shù)確定表2帶凸緣拉深件的首次拉深系數(shù)凸緣相對(duì)直徑dp/dlI材料相對(duì)厚度辰1000.2 0.50.5 0.11 1.51.51.1 1.30.600.590.580.560.531.3 1.50.570.560.550.530.511.5 1.80.530.520.510.500.491.8 20.470.460.450.440.43表3帶凸緣拉深件的首次拉深最大相對(duì)高度hl/dl凸緣相對(duì)直徑dp/dlI材料相對(duì)厚度辰1000.2 0.50.5 0.11 1.51

5、.51.1 1.30.400.450.500.560.651.3 1.50.350.400.450.500.581.5 1.80.290.340.370.420.481.8 20.250.290.320.360.42表4帶凸緣拉深件的以后各次拉深系數(shù)凸緣相對(duì)直徑dp/dlt材料相對(duì)厚度辰1000.2 0.50.5 0.11 1.51.5m20.800.790.780.760.75m30.820.810.800.790.78m40.850.830.820.810.80m50.870.860.850.840.82（1）驗(yàn)證可否一次完成拉伸材料相對(duì)厚度：t/D=l/97x 100=1.031凸緣相對(duì)

6、直徑：dp/d=80.9/43.15=1.87總的拉伸系數(shù)：M=d/D=43.15/97=0.45根據(jù)上表（附表2） : 0.5 t/D 1; 1.8 dp/d 0.32所以，根據(jù)M1=M和h/d=0.450.32，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數(shù)Mi=0.51根據(jù)上表（附表2），第一次初步取第一次拉伸系數(shù)M/i=0.51貝I，第一次拉伸的直徑：di=DxMi=97x0.51=49.4750第一次拉伸的凹模入口R角：rd=U8 X （。一山）X。=/0.8 X （97-50） X 1）=5.48, 取值rd=6.5 （保證拉伸順利）第一次拉伸的沖頭R角：rP=（0

7、.7l）Xrd=4.556.5 = 4.5根據(jù)中性層的面積不變?cè)?UG計(jì)算（根據(jù)巳知數(shù)據(jù)逐一嘗試?yán)罡叨龋?，第一次拉伸高度：hi=18.9第一次拉伸的相對(duì)高度：hidi=18.94-50=0.378第一次拉伸的凸緣相對(duì)直徑：dpdi=80.950=1.62根據(jù)上表（附表73） ,dp4-di=1.62; t/D=l; hi4-di=0.3780.37所以，經(jīng)過以上驗(yàn)證，Mi=0.51不合適（3）初步取第一次拉伸系數(shù)Mi=0.55根據(jù)上表（附表2），第二次初步取第一次拉伸系數(shù)Mi=0.55貝I，第一次拉伸的直徑：di=DxMi=97x0.55=53.3554第一次拉伸的凹模入口R角：rd=W8

8、 X （。-山）X ）=/0.8 X （97 - 54） X 1）=5.86,取值rd=6.5 （保證拉伸順利）第一次拉伸的沖頭R角：rP=（0.7l）Xrd=4.556.5 = 4.5根據(jù)中性層的面積不變?cè)?UG計(jì)算，第一次拉伸高度：hi=17.9第一次拉伸的相對(duì)高度：hidi=17.94-54=0.332第一次拉伸的凸緣相對(duì)直徑：dpdi=80.954=1.4981.5根據(jù)上表（附表3） ,dpT.5; t/D=l; hi4-di=0.3320.37（很接近）所以，經(jīng)過以上驗(yàn)證，雖然0.3320.37,但是兩者很接近，為保險(xiǎn)起見，Mi=0.55也不合適（4）初步取第一次拉伸系數(shù)Mi=0.

9、58根據(jù)上表（附表2），第三次初步取第一次拉伸系數(shù)Mi=0.58貝U,第一次拉伸的直徑：di=DxMi=97x0.58=56.2657第一次拉伸的凹模入口 R角：rd= = 5.66,取值rd=6.5 （保證拉伸順利）第一次拉伸的沖頭R角：rP=（0.7l）xrd=4.556.5=4.5根據(jù)中性層的面積不變?cè)?UG計(jì)算，第一次拉伸高度：hi=17.2第一次拉伸的相對(duì)高度：hi4-di=17.257=0.302第一次拉伸的相對(duì)高度：hi4-di=17.257=0.302第一次拉伸的凸緣相對(duì)直徑：dpdi=80.957=1.42根據(jù)上表（附表73） ,dp4-di=1.42; t/D=l; hi

10、di=0.302R5.5R4.5,則,拉伸凹模入口 R角：rd=5.5同理，第二次拉伸的沖頭R角：rp=R4.5-R3.5-R2.5=3.5根據(jù)中性層的面積不變?cè)?UG計(jì)算，第二次拉伸高度：h2=19.3(6) 初步取第三次拉伸系數(shù)Mi=0.82根據(jù)上表(附表4)，初步取第三次拉伸系數(shù)M2=0.82貝U,第三次拉伸的直徑：d/3=d/2XM/s=46X0.82=37.72(12=47.88 = 48; rd=5.5; rP=3.5; h2=18.7;第三次:M3=43.15一48=0.899 = 0.9 = d3=43.15; rd=4.5; rP=2.5; h3=19.5;(8) 總結(jié)缺目

11、次數(shù) 拉伸系數(shù)M拉伸直徑d拉伸深度h凹模R角沖頭R角 rp中性層而積S凸緣宜徑 第一次0. 585717. 26. 54.57384. 6580. 9第二次0. 844818. 75. 53. 57385. 6880. 9第三次0. 9043. 1519. 54. 52. 57382. 6580. 95 拉深力計(jì)算表5系數(shù)kl、k2ml0.550.570.600.650.700.750.80KI1.00.930.860.720.600.550.40m20.700.750.800.850.900.95K21.00.900.800.700.600.50帶凸緣筒形拉伸件拉伸力：F=7lXd/nXtX

12、0XKF：拉伸力Dn:第n次的拉伸直徑t:材料厚度。:材料的抗拉強(qiáng)度K:調(diào)整系數(shù)(參考上表5)注：K1是首次拉伸時(shí)的系數(shù)；K2是首次以后的系數(shù)；(1) 第一次拉伸的拉伸力：dl=57ml=0.58kl=0.91F/1 =KXdiXtXoXKi=3.14X57X1X350X0.91=57005.13 (N)=5700.5 (KG)= 5.7 (噸)(2) 第二次拉伸的拉伸力：d2=48m2=0.84K2=0.72F2 =71 Xd2XtXoXK2=3.14X48X1X350X0.72=37981.44 (N)=3798.2 (KG)= 3.8 (噸)(3) 第三次拉伸的拉伸力：d3=43.15m

13、3=0.90K3=0.60F/3 =7CXd/3XtXaXK/3=3.14 x 43.15X 1X350X0.60=28453.11 (N)=2845.3 (KG)=2.9 (噸)6壓邊力計(jì)算表3-3單動(dòng)壓力機(jī)上拉深的單位壓邊力(單位：MPa)材料名稱瑕位斥邊力P材料名稱單位壓邊力P鋁純銅、鋁合金(退火) 黃飼衿軋青銅0.8 -1.21.2 1. 81.5 202.0-2. 5軟鋼(x 0. 5mm) 鍍錫鋼板耐熱鋼(軟化狀態(tài)) 不銹鋼2. 5 -3.02.0 -2.52. 5 -3.02. 8 353. 0-4. 5拉伸件壓邊力：F壓=Axp ;壓邊力或者是：F壓=r/4 X dn-l2-(dn+2rdn)2 X p ；F壓：壓邊力;A：壓邊圈的毛料面積；P：?jiǎn)挝粔哼吜?查上表3-3);dn：第n次的拉伸直徑；dn-i：第(ml)次的拉伸直徑；n=l時(shí)，dn-i=D；rdn:第n次拉伸凹模的入口R角；do=D=97； di=57； d2=48; ds=43.15; rdi=6.5; rd2=5.5; rd3=4.5; 査上表：p=2.5(1) 第一次拉伸的壓邊力：F壓1=0.9 ton(2) 第二次拉伸的壓邊力：F壓小負(fù)數(shù),不需壓邊力第三次拉伸的壓邊力：F壓3=負(fù)數(shù),不需壓邊力總結(jié)X目次數(shù)、