純實戰(zhàn)寬凸緣圓筒形拉伸件級進(jìn)模具設(shè)計實例

1、寬凸緣圓筒形拉伸件級進(jìn)模具設(shè)計實例定義：dpd1凸緣的相對直徑（dp包括修邊余量）h1d1相對拉伸高度 （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:第一種： 窄凸緣 dpd1 = 1.11.4第二種： 寬凸緣 dpd1 1.4計算寬凸緣圓筒形件工序尺寸原則：1. 在第一次拉伸時，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際所需材料3%-10%（按面積計算，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，使凸緣增

2、厚避免拉裂。這對材料厚度小于0.5mm的拉伸件效果更顯著。凸緣圓筒形件拉伸工序計算步驟：1. 選定修邊余量（查表1）2. 預(yù)算毛培直徑3. 算出 tDx100 和 dpd，查表2第一次拉深允許的最大相對高度h1d1之值，然后與零件的相對高度hd相比，看能否一次拉成。若hdh1d1則可一次拉出，若hdh1d1則許多次拉深，這是應(yīng)計算各工序尺寸。4. 查表3第一次拉深系數(shù)m1，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)。計算實例1.產(chǎn)品件 凸緣直徑：dp=74.9 拉伸直徑：d=43.15 拉伸高度：H=19.5 材料厚度：t=12修邊余

3、量 表1 帶凸緣拉深件修邊余量凸緣尺寸dp相對凸緣尺寸 dp/d1.51.5222.52.53251.61.41.21502.521.81.61003.532.52.21504.33.632.520054.23.52.72505.54.63.82.83006543相對凸緣尺寸：dpd=74/43.15=1.71 ；根據(jù)上面的表格(表1) 1.5<dpd=1.71<2 ；50<dp=74 <1004<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：d=3 mm3. 展開根據(jù)成型前后中性層的面積不變原理使用UG測量出拉深件中性層面積737

4、9.0492 mm² （不推薦使用公式計算，個人感覺一般計算得數(shù)偏大，故本文省略公式）則，展開尺寸D=7379.05*4 /3.14 = 96.9597 mm4. 拉深系數(shù)確定表2 帶凸緣拉深件的首次拉深系數(shù)凸緣相對直徑dp/d1材料相對厚度tDx1000.20.20.50.50.111.51.51.10.640.620.60.580.551.11.30.600.590.580.560.531.31.50.570.560.550.530.511.51.80.530.520.510.500.491.820.470.460.450.440.43表3 帶凸緣拉深件的首次拉深最大相對高度h1

5、/d1凸緣相對直徑dp/d1材料相對厚度tDx1000.20.20.50.50.111.51.51.10.450.500.570.650.751.11.30.400.450.500.560.651.31.50.350.400.450.500.581.51.80.290.340.370.420.481.820.250.290.320.360.42表4 帶凸緣拉深件的以后各次拉深系數(shù)凸緣相對直徑dp/d1材料相對厚度tDx1000.20.20.50.50.111.51.5m20.800.790.780.760.75m30.820.810.800.790.78m40.850.830.820.810.

6、80m50.870.860.850.840.82(1) 驗證可否一次完成拉伸材料相對厚度：t/D=1/97×100=1.031凸緣相對直徑：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 <2則有工藝切口的首次最小拉伸系數(shù) M1=M根據(jù)上表（附表3）有工藝切口的首次拉伸最大相對高度：h/d=19.5/43.15=0.45>0.32所以，根據(jù) M1=M 和 h/d=0.45>0.32 ,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)

7、M1=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/1=0.51則，第一次拉伸的直徑：d1=D×M1=97×0.51=49.4750第一次拉伸的凹模入口R角：rd=0.8×(D-d1)×t)=0.8×(97-50)×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=(0.71)×rd=4.556.54.5根據(jù)中性層的面積不變原理,UG計算（根據(jù)已知數(shù)據(jù)逐一嘗試?yán)罡叨龋?，第一次拉伸高度：h1=18.9第一次拉伸的相對高度：h1÷d1=18.9÷50=0.378第一次

8、拉伸的凸緣相對直徑：dp÷d1=80.9÷50=1.62根據(jù)上表（附表73）,dp÷d1=1.62；t/D=1；h1÷d1=0.378>0.37所以，經(jīng)過以上驗證，M1=0.51 不合適(3) 初步取第一次拉伸系數(shù) M1=0.55根據(jù)上表（附表2）,第二次初步取第一次拉伸系數(shù) M1=0.55則，第一次拉伸的直徑：d1=D×M1=97×0.55=53.3554第一次拉伸的凹模入口R角：rd=0.8×(D-d1)×t)=0.8×(97-54)×1)=5.86,取值rd=6.5（保證拉伸順利）第

9、一次拉伸的沖頭R角：rp=(0.71)×rd=4.556.54.5根據(jù)中性層的面積不變原理,UG計算，第一次拉伸高度：h1=17.9第一次拉伸的相對高度：h1÷d1=17.9÷54=0.332第一次拉伸的凸緣相對直徑：dp÷d1=80.9÷54=1.4981.5根據(jù)上表（附表3）,dp÷d11.5；t/D=1；h1÷d1=0.332<0.37(很接近)所以，經(jīng)過以上驗證，雖然0.332<0.37，但是兩者很接近，為保險起見，M1=0.55 也不合適(4) 初步取第一次拉伸系數(shù) M1=0.58根據(jù)上表（附表2）,第

10、三次初步取第一次拉伸系數(shù) M1=0.58則，第一次拉伸的直徑：d1=D×M1=97×0.58=56.2657第一次拉伸的凹模入口R角：rd=0.8×(D-d1)×t)=0.8×(97-57)×1)=5.66,取值rd=6.5（保證拉伸順利）第一次拉伸的沖頭R角：rp=(0.71)×rd=4.556.54.5根據(jù)中性層的面積不變原理,UG計算，第一次拉伸高度：h1=17.2第一次拉伸的相對高度：h1÷d1=17.2÷57=0.302第一次拉伸的相對高度：h1÷d1=17.2÷57=0.3

11、02第一次拉伸的凸緣相對直徑：dp÷d1=80.9÷57=1.42根據(jù)上表（附表73）,dp÷d1=1.42；t/D=1；h1÷d1=0.302<0.45所以，經(jīng)過以上驗證，M1=0.58 合適(5) 初步取第二次拉伸系數(shù) M1=0.8根據(jù)上表（附表4）,初步取第二次拉伸系數(shù) M2=0.8(取高一個規(guī)格)則，第二次拉伸的直徑：d2=d1×M2=57×0.8=45.646 (粗算需拉深三次)第二次拉伸的凹模入口R角(rdn-1=（0.60.8）rdn) ： rd=R6.5->R5.5->R4.5，則,拉伸凹模入口R角：

12、 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)中性層的面積不變原理,UG計算，第二次拉伸高度：h2=19.3(6) 初步取第三次拉伸系數(shù) M1=0.82根據(jù)上表（附表4）,初步取第三次拉伸系數(shù) M2=0.82則，第三次拉伸的直徑：d/3=d/2×M/3=46×0.82=37.72<d(43.15)(7) 調(diào)整拉深系數(shù)調(diào)整第二次和第三次的拉伸系數(shù)。第二次:M2=0.84 => d2=47.8848；rd=5.5；rp=3.5；h2=18.7；第三次:M3=43.15÷48=0.8990.9 =&g

13、t; d3=43.15；rd=4.5；rp=2.5；h3=19.5；(8) 總結(jié)5. 拉深力計算表5 系數(shù)k1、k2m10.550.570.600.650.700.750.80K11.00.930.860.720.600.550.40m20.700.750.800.850.900.95K21.00.900.800.700.600.50帶凸緣筒形拉伸件拉伸力：F=×d/n×t××KF：拉伸力Dn：第n次的拉伸直徑t：材料厚度:材料的抗拉強度K：調(diào)整系數(shù)（參考上表5）注：K1是首次拉伸時的系數(shù)； K2是首次以后的系數(shù);(1)第一次拉伸的拉伸力： d1=57m

14、1=0.58 k1=0.91F/1 =×d1×t××K1 =3.14×57×1×350×0.91 =57005.13 (N) =5700.5 (KG) 5.7 (噸)(2)第二次拉伸的拉伸力： d2=48 m2=0.84K2=0.72F2 =×d2×t××K2 =3.14×48×1×350×0.72 =37981.44 (N) =3798.2 (KG) 3.8 (噸)(3)第三次拉伸的拉伸力： d3=43.15 m3=0.90 K3=0.60F/3 =×d/3×t××K/3 =3.14×43.15×1×350×0.60 =28453.11 (N) =2845.3 (KG) 2.9 (噸)6. 壓邊力計算拉伸件壓邊力：F壓=A×p ；壓邊力或者是：F壓 = /4×dn-1²-(dn+2rdn)²×p ；F壓：壓邊力；A：