无凸缘筒形件拉深模设计样例 (5)（一）零件工艺性分析 (5)1.材料分析 (5)2.结构分析 (5)3.精度分析 (5)（二）工艺方案的确定 (5)（三）零件工艺计算 (5)1.拉深工艺计算 (5)2.落料拉深复合模工艺计算 (8)3.第二次拉深模工艺计算 (10)4.第三次拉深模工艺计算 (11)5.第四次拉深模工艺计算 (11)（四）冲压设备的选用 (11)1.落料拉深复合模设备的选用 (11)2.第二次拉深模设备的选用 (12)（五）模具零部件结构的确定 (12)1.落料拉深复合模零部件设计 (12)2.第二次拉深模零部件设计 (13)（六）落料拉深复合模装配图 (13)摘要简短介绍了我国模具行业发展状况，以及在当下模具行业情况，并且对国内外模具行业发展现状加以分析，从而对我国模具行业与国外模具行业进行了综合比较提出差距所在。

同时介绍了模具的类型和主要功能。

综合阐述对镶套落料拉深模具进行设计，首先对工件进行工艺分析，对拉深特点拉深变形过程进行技术分析。

在设计之前先确定修边余量和毛坯尺寸是否需要使用压边圈。

其次对拉深模具进行总体设计，了解拉深模具结构、分类，选择压边装置。

然后确定工作部分结构参数，确定拉深系数及工序尺寸。

计算凸模圆角半径、凹模圆角半径、间隙、凸、凹模尺寸公差、压边力、压边圈尺寸、拉深力、卸料力、拍样计算，并计算压力中心对压力机进行选择。

最后选择模具主要零部件及结构，对模具材料、模架进行选择，计算凸模长度、凹模高度和壁厚、凸模固定板尺寸以及校核凸、凹模强度。

同时设计选择其他零部件，确定模具闭合高度，对拉深模具进行安装调试。

关键词：模具冲压凸模圆角半径尺寸公差间隙拉深力凸、凹模绪论一、概述1、模具工业的概况模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视，发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说，可见其重视的程度。

当今，“模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人所接受。

模具技术水平在很大程度上决定于人才的整体水平，而模具技术水平的高低，又决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。

我国模具技术的现状与发展近年来，我国的模具工业也有较大发展，全国已有模具生产厂数千个，拥有职工数十万人，每年能生产上百万套模具。

多工位级进模具和长寿命硬质合金模具的生产及应用有了进一步扩大。

为满足新产品试制和小批量生产的需要，我国模具行业制造了多种简单、生产周期短、成本低的简易冲模，如钢皮冲冲模、聚氨脂橡胶模、低熔点合金模具、锌合金模具、组合冲模、通用可调冲孔模等。

数控铣床、数控电火花加工机床、加工中心等加工设备已在模具生产中采用。

电火花和线切割加工已成为冷冲模制造的主要手段。

为了对硬质合金模具进行精密成型磨削，研制成功了单层电镀金刚石成形磨轮和电火花成形磨削专用机床，使用效果良好，对型腔的加工正在根据模具的不同类型采用电火花加工、电解加工、电铸加工、陶瓷型精密铸造、冷入挤压。

超塑成形以及利用照相腐蚀技术加工型腔皮革纹表面等多种工艺。

模具的计算机辅助设计和制造也已进行开发和应用。

尽管我国的模具工业这些年来发展较快，模具制造水平也在逐步提高，但和工业发达国家相比，仍存在较大差距，主要表现在模具品种少、精度差、寿命短、生产周期长等方面。

二、冲压技术的发展趋势21世纪的今天,中国凭借丰富且廉价的人力资源、庞大的市场及其它许多有利条件，已成为承接工业发达国家模具业转移的良好目的地。

随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具已经与世界模具密不可分，中国模具在世界模具中的地位和影响越业越重要。

据相关专业人士分析，未来十年，中国模具工业和技术的主要发展方向将主要集中在以下几个方面：(1)模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高。

由于成型零件日趋大型及高效率生产所要求的一模多腔，使模具日趋大型化；随着零件微型化和模具结构发展的要求，今后模具加工的精度将更小，这必将促进超精密加工的发展。

(2)CAD/CAE/CAM 技术在模具设计制造中的广泛应用。

在模具设计与制造中，开发并应用计算机辅助设计的制造系统(CAD/CAE/CAM)，发展高精度、高寿命模具和简易模具(软模、低熔点合金模具等)制造技术以及通用组合模具、成组模具、快速换模装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。

模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的要求。

实践证明，模具CAD/CAE/CAM技术是当代最合理的模具生产方式，既可用于建模、为数控加工提供NC程序，也可针对不同的模具类型，以相应的基础理论，通过数值模拟方法达到预测产品成型过程的目的，改善模具结构。

从CAD/CAE/CAM一体化的角度分析，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其中心思想是让用户在统一的环境中实现CAD/CAE/CAM协同作业，以充分发挥各单元的优势和功效。

因此，应大力进行高端辅助设计制造软件的培训、推广和应用。

(3)快速经济模具技术的推广应用。

快速模具制造及快速成型技术是在近两来迅速发展起来的，并正向着高精度、更快捷的方向发展。

与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、成本特点，是综合经济效益较显著的模具制造技术。

近年来快速模具制造商投入了很大的人力和物力，对各种模具的快速制造工艺进行研发，对传统的快速模具制造技术进行改造，嫁接了先进的RP及NC技术，有效满足一些高精度、高寿命模具的生产需求。

(4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。

模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。

模具标准件应进一步增加规格、品种、发展和完善销售网络，保证供货速度，为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使用寿命长、价格低的优质模具标准件。

(5)开发优质模具材料和先进的表面处理技术。

模具材料是模具工业的基础，制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被高强钢板、涂敷镀层钢板、塑料夹层钢板和其他复合材料或高分子材料替代。

随着材料科学的发展，加强研究各种新材料的冲压成形性能，不断发展和改善冲压成形技术。

当前，国外模具材料系列日趋完善与细化，国内开发的高级优质模具钢品种虽然不少，但推广应用不足，每年所需约70万吨模具钢还要有相当一分进口。

模具表面处理技术对模具的制造精度、模具的强度、模具的寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。

稀土表面工程技术和纳米技术表面工程技术的出现进一步推动模具制造的表面工程技术的发展。

同时处理技术由大气热处理向真空热处理发展。

(6)冲压成形技术将更加科学化、数字化，可控化。

科学化主要体现深入研究冲压变形的基本规律、各种冲压工艺的变形理念、失稳理论与变形程度等对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程序。

数字化主要体现在应用有限元、边界元等技术，对冲压过程进行数字模拟分析，以预测某一工艺过程中坯料对冲压的适应性及可能出现的质量问题，从而优化冲压方案。

(7)成形过程的数值模拟技术将在实用化方向取得很大的发展，并与化制造系统很好地集成。

人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂开关零件成形，从而真正进入实用阶段。

(8)注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局优化。

优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。

(9)对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。

以便宜从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。

(10)冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、修改化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。

推广应用数控冲压设备、冲压柔性加工系统(FMS)、多工位高速自动冲压机以及智能机器人送料取件，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。

无凸缘筒形件拉深模设计样例（一）零件工艺性分析工件为图1所示拉深件，材料08钢，材料厚度2mm ，其工艺性分析内容如下： 1.材料分析08钢为优质碳素结构钢，属于深拉深级别钢，具有良好的拉深成形性能。

2.结构分析零件为一无凸缘筒形件，结构简单，底部圆角半径为R3，满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。

3.精度分析零件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求。

（二）工艺方案的确定零件的生产包括落料、拉深（需计算确定拉深次数）、切边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，本例中采用落料与第一次拉深复合，经多次拉深成形后，由机械加工方法切边保证零件高度的生产工艺。

（三）零件工艺计算1.拉深工艺计算零件的材料厚度为2mm ，所以所有计算以中径为准。

图1 拉深工件图（1）确定零件修边余量 零件的相对高度63.230180=-=d h ，经查得修边余量mm h 6=∆，所以，修正后拉深件的总高应为79+6=85mm 。

（2）确定坯料尺寸D由无凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得mm105mm456.043072.1853043056.072.142222≈⨯-⨯⨯-⨯⨯+=---=rdr dh dD（3）判断是否采用压边圈 零件的相对厚度9.11001052100=⨯=⨯D t ，经查压边圈为可用可不用的范围，为了保证零件质量，减少拉深次数，决定采用压边圈。

（4）确定拉深次数查得零件的各次极限拉深系数分别为[ m 1]=0.5，[ m 2]=0.75，[ m 3]=0.78，[ m 4]=0.8。

所以，每次拉深后筒形件的直径分别为mm 5.52mm 1055.0][11=⨯==D m d mm 38.39mm 5.5275.0][122=⨯==d m dmm72.30mm 38.3978.0][233=⨯==d m dmm30mm 58.24mm 72.308.0][344<=⨯==d m d由上计算可知共需4次拉深。

（5）确定各工序件直径调整各次拉深系数分别为 53.01=m ，78.02=m ，82.03=m ，则调整后每次拉深所得筒形件的直径为mm 65.55mm 10553.011=⨯==D m d mm 41.43mm 65.5578.0122=⨯==d m dmm60.35mm 41.4382.0233=⨯==d m d第四次拉深时的实际拉深系数84.060.353034===d d m ，其大于第三次实际拉深系数3m 和第四次极限拉深系数][4m ，所以调整合理。

第四次拉深后筒形件的直径为mm 30φ。

（6）确定各工序件高度根据拉深件圆角半径计算公式，取各次拉深筒形件圆角半径分别为mm 81=r ，mm 5.62=r ，mm 53=r ，mm 44=r ，所以每次拉深后筒形件的高度为mm 22.39mm )832.065.55(65.55843.0mm )65.5565.55105(25.0)32.0(43.0)(25.0211111121=⨯+⨯⨯+-⨯=+⨯+-⨯=r d d r d d Dhmm57.55mm )5.632.041.43(41.435.643.0mm )41.4341.43105(25.0)32.0(43.0)(25.0222222222=⨯+⨯⨯+-⨯=+⨯+-⨯=r d d r d d Dhmm77.70mm)532.060.35(60.35543.0mm )60.3560.35105(25.0)32.0(43.0)(25.0233333323=⨯+⨯⨯+-⨯=+⨯+-⨯=r d d r d d Dh第四次拉深后筒形件高度应等于零件要求尺寸，即mm 854=h 。