项目四 任务三 筒形件拉深模所用设备选择

《冷冲模设计》

(项目四筒形件拉深模具设计)第三讲筒形件拉深模所用设备选择

一、任务呈现选择下图筒形拉深件拉深模的冲压设备材料：08料厚：0.8mm一、任务呈现学习目标

能合理选择冲压设备

能计算总冲压力能合理选择冲压设备1.拉深时的起皱与防皱措施在拉深过程中，如果凸缘区起皱严重，则不可能通过凸模与凹模之间间隙而进人凹模，导致坯料断裂（图4.-31a）；如果凸缘区轻微起皱，可能勉强通过凸、凹模之间间隙，但在拉深件的侧壁留下起皱的痕迹，影响了拉深件质量（图4-31b）。起皱与拉裂动画二、相关理论知识图4-31拉深过程坯料的起皱a)严重起皱导致破裂b)轻微起皱影响拉深件质量二、相关理论知识影响坯料起皱的主要因素有：（1）坯料的相对厚度t/D

坯料的相对厚度越小，拉深变形区抹失稳能力越差，越容易起皱。相反，坯料相对厚度越大，越不容易起皱。

(2)拉深系数拉深系数越小，则切向压应力越大。同时，拉深系数越小，凸缘变形区宽度越大，抗失稳能力越小。上述两个因素都促使坯料起皱倾向增大。相反，拉深系数大，起皱倾向性减小。

(3)拉深模工作部分的几何形状与参数凸模和凹模圆角及凸、凹之间间隙过大，则容易起皱。用锥形凹模拉深与用平端面凹模拉深相比，前者不容易起皱，如图4-32所示。二、相关理论知识图4-32锥形凹模的拉深二、相关理论知识

在生产中，防止圆筒形件拉深产生起皱的方法，通常是在拉深模上设置压料圈，并采用适当的压料力。但变形程度较小，坯料相对厚度较大，则不会起皱，就可不必采用压料圈。是否采用压料圈可按表4-12确定。二、相关理论知识表4-12是否采用压料圈的条件拉深方法第一次拉深以后各次拉深t/D(%)m1t/dn-1(%)mn用压料圈可用可不用不用压料圈<1.51.5~2.0>2.0<0.60.6>0.6<11~1.5>1.5<0.80.8>0.82.压料力的确定

式中A——压边面积；

P——单位压边力，可查表4-13。二、相关理论知识圆筒形件首次拉深圆筒形件以后各次拉深（ｉ＝2、3、…、ｎ）

材料名称P/MPa铝纯铜`硬铝（已退火的）黄铜0.8~1.21.2~1.81.5~2.0软钢t<0.5mmt>0.5mm2.5~3.02.0~2.5镀锡钢板耐热钢（软化状态）高合金钢`高锰钢`不锈钢2.5~3.02.8~3.53.0~4.5表4－13单位面积压料力

二、相关理论知识3.压料装置压料装置刚性压料装置：压料力靠间隙调控，其大小与压力机滑块下止点的位置有关。弹性压料装置：压料力由弹性元件提供，其大小与弹性元件有关，为了防止拉深后期压边力过大导致拉裂，常加限位装置。二、相关理论知识(1).刚性压料装置图4-36为双动压力机用拉深模，件4即为刚性压料圈（又兼顾落料凸模）固定在外滑块上。。二、相关理论知识图4－36双动压力机用拉深模(2).弹性压料装置这类压料装置分三种：a.弹簧式压料装置（图4-38a）；b.橡胶式压料装置（图4-38b）；c.气垫式压料装置，即以压缩空气作用或空气液压联动作用防止起皱（图4-38c）。二、相关理论知识图4-38弹性压边装置

a)弹簧式压料装置b)橡胶式压料装置c)气垫式压料装置图4-39各种弹性压料装置的压料力曲线二、相关理论知识4.拉深力的计算采用压料圈拉深时首次拉深以后各次拉深不采用压料圈拉深时首次拉深以后各次拉深式中F—拉深力；t—板料厚度；D—坯料直径；

—各次拉深后的工序件直径；—拉深件材料的

抗拉强度。…二、相关理论知识5.压力机公称压力的确定对于单动压力机，其公称压力应大于工艺总压力。工艺总压力为

FΖ=F+FΎ

式中F—拉深力；

FY—压料力。二、相关理论知识

在实际生产中可以按下式来确定压力机的公称压力：浅拉深Fg=(1.6-1.8)Fz

深拉深Fg≥(1.8-2.0)Fz

式中Fg——压力机公称压力。四、任务示范示范分析：本模具为落料拉深复合模，动作顺序是先落料后拉深，应分别计算冲压力F冲、拉深力F拉和压料力Fy，然后总体相加，据此选择压力机的吨位大小和型号。1.计算总冲压力（1）计算冲压力F冲F落=KLtτ0=1.3×3.14×51.85×0.8×333=56.38kN查表1-25得Kx=0.05、Kt=0.055，n=h/t,故Fx=KxF落＝0.05×56.38=2.82kNFt＝nKtF落＝任务：选择下图筒形拉深件拉深模具的冲压设备材料：08料厚：0.8mm四、任务示范示范分析：（续1）(3/0.8)×0.055×56.38=11.63kN故拉深件毛坯的冲压力为F冲＝F落+Fx+Ft=56.38+2.82+11.63=70.83kN（2）计算拉深力F拉查表4-15得k1=0.93，查相关材料手册得σb=410MPa，故F拉＝πd1tσbk1=3.14×29.2×0.8×410×0.93=27.97kN（3）计算压料力查表4-13得p=2.5MPa，故任务：选择下图筒形拉深件拉深模具的冲压设备材料：08料厚：0.8mm四、任务示范示范分析：（续2）Fy=Ap=2110.4×2.5=5.276kN总冲压力为Fz=F冲+F拉+Fy=70.83+27.97+5.276=104kN2．初选压力机根据总冲压力初选压力机型号为JH23-25。任务：选择下图筒形拉深件拉深模具的冲压设备材料：08料厚：0.8mm五、小结选择冲压设备的过程1、总冲压力的计算2、冲压设备的选择六、作业布置选择下图筒形拉深件拉深模的冲压设备材料10钢，厚度0.8mm，生产批量：50万件

谢谢四、任务示范示范分析：（续2）Fy=Ap=2110.4×2.5=5.276kN总冲压力为Fz=F冲+F拉+Fy=70.83+27.97+5