UG一步可成形性分析

NX6 Progressive Die Wizard One-Step Formability Analysis

Demo Script

(Estimated Complete Time: 20 mins)

V1.1

10 Step 2009

Prepared by: United Digital Systems - NX Team

首届全国职教系统NX教员进修班

Step 1. 打开NX文件“One-step_start_01_mm.prt”，查看钣金零件料厚(分析-测量距离)为1mm。

插入->曲面-> Step 2. 菜单“开始->建模”，进入NX建模环境。下拉菜单“插入

中位面”，抽取零件的中性层面（NX一步可成形性分析是针对面的操作）。中位面

使用偏置方法，选中目标体为实体零件，然后再确定种子面。

其他选项设置如上图，“确定”后得到了零件的中性层面。

分析->一步可成形性分析

一步可成形性分析”，

Step 3. 下拉菜单“分析

选择展开区域面，框选全部零件中性层面。

定义展开的边界约束条件为“曲线至曲线”，选择零件端部边为约束边。

定义零件展开方向，选择图示零件面，该面的法向为钣金冲压方向。定义材料厚度信息，确定展开区域面类型为“中位面”，材料厚度为“1.0mm”。

定义有限元网格的大小，网格单元类型为“三角形”，勾选中“自动判断单元大小”，然后在计算栏点击“网格”按钮，划分出零件面网格单元如下。

计算栏点击“计算”按钮…，显示得到的不同类型分析结果。

Step 4.点击计算栏“报告”按钮，系统自动抓取各个结果的插图，生产网页格式的一步成形分析报告。点击“确定”完成一步成形分析。

根据冲压工艺流程，需要创建钣金件冲压成形过程的中间工序件形状。同样使用“一步可成形性分析”来进行中间工序件的局部展开！

一步可成形性分析”，

分析->一步可成形性分析

Step 5. 下拉菜单“分析

“展开区域”为选择中间工序件的局部展开区域面。

“目标区域”选中零件中间曲面，系统自动定义边界条件为“曲线至曲线”

展开方向由系统根据目标区域和展开区域的相对位置自动确认，展开面类型和料厚信息沿用前一次分析的设置。网格大小也沿用前一次定义“自动判断单元大小”，直接点击计算栏“网格”，如出现“网格数据可用”提示框，选择“新建”重新划分新的网格。

点击计算栏“计算”按钮…，得到中间工序件局部展开形状！

Step 6. 更多“一步可成形性分析”详细选项说明，参见NX6 帮助手册！

创建毛坯件创建毛坯件及中间工序件及中间工序件及中间工序件模型模型 Step 7. 创建毛坯件。隐藏中性层面。

点击“拉伸”命令图标，距离-0.5至0.5，创建展开毛坯体，如下图。

Step 8. 设置第二层为工作层，显示最初产品模型，隐藏展开毛坯体。

下拉菜单“插入”->“关联复制”->“抽取”,选择原始产品模型实体进行抽取，并勾选设置“隐藏原先的”。第二层上创建了原始产品的关联复制体。

将两侧翻边裁剪掉。下拉菜单“插入”->“修剪”->“修剪体”，或直接工具条“修剪体”命令，选择体，定义裁剪平面，另一侧同样操作。

根据中间工序件局部展开的轮廓外形，将两侧的展开形状补成实体！

下拉菜单“插入”->“设计特征”->“拉伸”，或直接工具条“拉伸”命令，拉伸侧面展开区域面…，如下图

将展开面端部向外延伸5mm，下拉菜单“插入”->“修剪”->“修剪与延伸”，或直接工具条“修剪与延伸”命令。

用局部展开外形轮廓线修剪拉伸面，下拉菜单“插入”->“修剪”->“修剪的片体”，或直接工具条“修剪的片体”命令。

修剪的片体增厚（1mm）。下拉菜单“插入”->“偏置/缩放”->“加厚”，

镜像加厚特征至另一侧！下拉菜单“关联复制”->“镜像特征”，Y=0平面为镜面，

冲压工序件！

毛坯 -> 中间工序件 -> 产品

Step 9. END

盒形件拉深设计

华中科技大学材料学院 盒形件加工工艺及模具设计 班级：XXXXXXX 学生姓名：X X X 学号：XXXXXXX 时间：2015年1月

1、零件工艺性分析 (1) 2、工艺方案的确定 (1) 3、工艺计算 (3) 3.1拉深部分工艺计算 (3) 3.2落料时冲裁工艺计算 (8) 4、冲压设备的选用 (12) 5、落料拉深模主要零部件计算 (13) 5.1落料凹模设计计算 (13) 5.2拉深凸模设计计算 (14) 5.3固定板设计计算 (15) 5.4卸料结构计算 (16) 5.5压边圈设计计算 (17) 5.6凸凹模设计计算 (18) 5.7其它零件设计和选用 (18) 5.8模具闭合高度计算 (23) 6、模具总装图的绘制 (24) 7、结束语 (24) 8、参考文献 (25)

1、零件工艺性分析 1.1零件结构图示 图1.1：加工零件图 1.2零件结构分析 工件为矩形盒形件，零件形状简单，要求为外形尺寸；尺寸为长、宽、高分别为45mm ，27mm ，20mm ；料后t=0.4mm ，没有厚度方向上不变的要求；底部圆角半径p r =3mm ，矩形四个角处圆角半径为r =4mm ，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求。 1.3材料性能分析 零件所用材料为H68M ，拉伸性能好，易于成形。 1.4精度等级分析 公等级定为IT14级。满足普通冲压工艺对精度等级的要求。 2、工艺方案的确定 由上分析，该零件为矩形盒形件，可采用拉深成形。为确定拉深工艺方案，先计算拉深次数及相关工艺尺寸。 2.1修边余量 工件相对高度 0h 20 ==5r 4 ，则依据下表可知修边余量 0h=~h =0.0420=0.8mm ??（0.030.05）。 工件相对高度△h 2.5~6 7~17 18~44 45~100

盒形件拉伸成形分析

盒形件拉伸成形分析零件（盒形件） 通过SolidWorks软件绘制零件如图所示 图1 零件图2 坯料其中零件尺寸为320X200X35，坯料尺寸为480X320，单位mm。 分别另存为igs格式的文件，准备导入Dynafrom软件。 Dynafrom成形步骤 1 导入零件，修改名称 打开Dynafrom软件，在菜单栏中选择“文件”——“导入”，将两个igs格式的零件依次导入软件中，选择“零件层”——“编辑”，分别将坯料名称修改为blank，将零件名称修改为die。 2 网格划分 点击“零件层”——“显示/隐藏零件层”，选择“die”，点击确定，将die 隐藏。 点击“前处理”——“单元”，点选，将最大尺寸修改为5，如图3所示： 然后依次点击“选择曲面”，“显示曲面”，“确定”，“应 用”，“是” 图4

图3 图5 零件被划分网格 后如图4所示，点击 “退出”——“确定”。 同样，再将blank 隐藏，再点击右下角 的“当前零件层”，点 击“die”，退出，将die设为当前层。再重担blank的步骤，对die进行网格划分，网格划分后效果如图5所示。 3 创建压边圈 将blank层显示出来。点击“零件层”——“创建”，输入binder，“确定”。 点击“前处理”——“线/点”，点击“创建”，选择“点”——“工作平面上的点”，在坯料周围画出矩形，如图6所示，再点击“确定”——“确定”，因而退出。 在工具栏中选择“坯料生成器”——“边界线”，用光标，单击画出的矩形，将单元大小改为5，“确定”，接受网格？点击“是”，效果如图7所示。 图6 图7 此时，binder在零件的中间，如图8。点击“前处理”——“单元”——“变 换”，点选“输入值”，点击“选择单元”，选择binder层，选择“伸展” ，在视图内点选binder，点击“确定”，在Z轴上进行调整，输入适当值，将binder层调整到离blank层适当距离，如图9所示：

水池拉深成形工艺及模具设计doc 5页.doc

水池拉深成形工艺及模具设计 摘要：分析了散热器上水池的成形工艺，确定了成形工艺参数，叙述了成形模具结构及工作原理，表明高台阶差、非对称异形盒件可以一次成形。 关键词：散热器；上水池；成形工艺参数；模具结构；工作原理；高台阶差；非对称异形盒件 0 引言 图1上水池是我公司为奥拓汽车开发的散热器主要零件，该零件要求外观无拉深成形缺陷，材料为H68 M 0.5 GB253281，零件尺寸为 3520-0.3×480-0.3×43。侧壁有14条加强筋，成形台阶高度为7、14、43，高度差较大，且左、右不对称。 1 成形工艺分析 1.1 零件工艺分析 从图1可以看出，该零件经过成形、切边、打凸包、冲孔、翻边等多道工序加工而成。

零件表面不允许有褶皱、凹陷、裂痕、拉伤、擦伤，加强筋与各段连接圆弧清晰、光滑，各面之间要平滑过渡。 由图1知，该零件 长宽比350/46=7.6 高度比7：7：29 高宽比43/46=0.93 相对圆角半径 10/46=0.22 该零件属于大圆角、高台阶差、非对称异形盒件，在盒形件不同拉深情况的分区图中的Ic区域。就一般简单形状的高盒形件，在Ic区域都要经过多次拉深才能成形。而且该零件前、后侧壁的成形已不再是简单的高盒形件侧壁的弯曲成形。在R17.5向左至R8处、22°向右至R8处（即M至N处）、14条加强筋区域段的侧壁有突变现象，靠R17.5、R8、220等尺寸平滑过渡。该区域段最容易成危险断面。如处理不当，该区域段就会出现成形失稳。在拉深成形过程中，各处材料流动速度不一样；应力分布复杂，该零件一次成形更加困难。但由于材料厚度只有0.5,零件形状复杂，多次拉深又不利于成形。 我们从材料的成形性能方面分析，改进拉深工艺可以增加一次成形的成形极限。为使拉深顺利成形，降低最大拉应力，进一步减少材料的拉深系数，设法降低材料变形区的变形抗力和材料在拉深凹模圆角处的弯曲抵抗力，改善拉深条件，减少磨擦损耗，让压边力在拉深过程中变为可调，材料在拉深成形过程中，与拉深凹模成形各面贴合并包住拉深凸模，有利于增加辅助成形；采用专用的机床设备和给予适当的润滑剂润滑。这样就增加了材料一次成形的可能性。 1.2 成形设备的选择 根据以上零件工零件工艺分析，结合公司设备状况，成形工序的设备选择双动拉深压力机。拉深成形时，毛坯料流动较为缓慢，压边力可调整，能有效地控制金属流动，且接触冲击小，拉深速度能满足拉深变形要求，从而保证成形零件质量。 1.3 拉深筋的设置区域 众所周知，材料变形流动是一个连续的过程，材料总是沿着阻力最小的方向流动，从图1可知，该零件在R17.5向左至R8处，M处至N处的毛坯料比R17.5至M处的毛坯料要小得多，各加强筋处成形时毛坯料的进入也要进行控制。如果仅靠压边圈压料，远远不能满足毛坯料在成形过程中的合理流动，在上述区域段设置了不同长度的拉深筋，从而改变金属的流动速度，防止更多的毛坯料流入拉深凹模。 2 成形工艺参数的确定 2.1 毛坯尺寸的确定 尽管该零件在上部（主视图中）成形，左右不对称，结构较复杂，但从零件整体形状及下部（主视图中）标注尺寸来看，仍可以看作为一般长盒形件成形。

不锈钢盒型件拉伸成型工艺

不锈钢盒型件拉伸成型工艺 摘要：XF310W不锈钢托盘材料为1Cr18Ni9Ti，料厚0.5mm。长456mm，宽387mm，深100mm。经计算：H/B=100/456=0.219 r/B=50/456=0.110 r/（B-H）=50/（456-100）=0.140根据以上结果该拉伸一般为二次拉伸，但该件接近于两次拉伸与一次拉伸边缘，为节省模具费用，决定适当调整各参数一次拉伸成型。该工件拉伸模为翻拉伸，带气垫及橡皮压边装置，拉伸时在盒底转角R处出现破裂和四角出现起皱。针对以上缺陷进行工艺分析和改进，并得到彻底解决。 关键词：不锈钢；盒型件；拉伸；破裂；起皱 1.产品图纸及拉伸过程中出现的缺陷 1.1拉伸件（见图1） 1.2拉伸件缺陷示意图（见图2） 2.工艺分析 2.1 盒底转角R处出现破裂原因分析 （1）展开坯料过大，使突缘四角变形程度增加，所需径向拉应力增大； （2）压边力F压过大，所需径向拉应力增大，压边力F压过小，零件压边部四角起皱，无法进入凸模与凹模间隙，使得作用于拉伸件上的径向拉应力增大。这两种拉应力增大的结果使凸模圆角附近R处厚向断面迅速减小，所以能承受的拉应力减小。当作用于拉伸件上的径向拉应力超过凸模圆角R处附件的危险断面所允许承受的径向拉应力时，则会出现破裂。 （3）由于拉伸件与模具工件面相对滑动，板料变形，产生大量摩擦热及变形热使温度升高。当零件温度达到极限时，在交大压力作用下，零件上的微量材料粘连在凹模圆角处，使凹模圆角表面变得粗糙，造成拉伸时四角进料困难而破裂。 （4）原材料本身机械性能不均匀，在拉伸后期，沿±45°方向出现突耳现象，且四角起皱增厚，将所有压力全部加在四角上，增大了径向拉应力（见图3），故在四角出现破裂。 图3 拉应力与凸模行程的关系 2.2突缘四角起皱原因分析 （1）展开料圆角较小，使突缘四角变形程度增加；

盒形件的拉深

第六节盒形件的拉深 盒形件属于非轴对称零件，它包括方形盒件，矩形盒件和椭圆形盒件等，根据矩形盒几何形状的特点，可以将其侧壁分为长度是 A-2r与B-2r的两对直边部分及四个半径为的圆角部分（图 4–74）。 压变形性质与直壁圆筒件有相同之处亦有不同之处。相同之处是在变形区都是在径向拉应力与切向拉应力的作用下产生拉深变形，而存在着变形区产生的拉应力与传力区的承载能力之间的关系问题。不同之处是盒形件的应力状态和所产生的拉深变形在周边上的分布是不均匀的，由次而引起一系列和圆桶形件成型不同的特点。 根据盒形件能否一次拉深成形将盒形件分为两类，凡是能一次拉深成形的盒形件称为低盒形件；凡是需经多次拉深才能成形的盒形件称为高盒形件。两类盒形件拉深时的变形特点是有差别的，因此工艺过程设计和模具设计中需要解决的问题和方法也不尽相同。 一、盒形件的拉深 1. 变形特点 1）盒形件一次拉深成形时，零件表面网络格发生了明显变化（图 4–74），由此表明凸缘变形区直边部分发生了横向压缩变形，使圆角处的应变强化得到缓和，从而降低了圆角部分传力区的轴向拉应力，相对提高了传力区的承载能力。 2）盒形件拉深时，凸缘变形区圆角处的拉深阻力大于直边的拉深阻力圆角处的变形过程度大于直边处的变形程度。因此，变形区内金属质点的位移量直边处大于圆角处，导致了这两处的位移速度的不同，而毛坯的这两部分又是联系在一起的整体，变形时必然相互牵制，这种位移速度差会引起剪切力，这种剪切力称为位移速度诱发剪应力。虽然，诱发剪切力在两处交界面达到最大值，并由此向直径和圆角处的中心线逐渐减小。变形区内应力状态与剪切力分布情况可定性的用图4–75示意。由图 4–75可知，圆角部分传力区内轴向拉应力减小了一个剪应力值，从而也相对地提高了传力区的承载能力。由于上述原因，盒形件成形极限高于直径为2r的圆筒形件的成形极限。

盒形件拉深模设计

《冲压工艺与模具设计》课程设计 说明书 设计题目盒形件首次拉深模设计 系别机械工程系 专业班级机自Y091 学生姓名 学号200900103017 指导教师 日期2012年6月 目录 设计任务 零件工艺分析

1.材料分析 2.结构分析 3.精度分析 工艺方案的确定 零件工艺计算 1.拉伸工艺计算 （1）确定零件修边余量 （2）确定坯料尺寸 （3）判断是否采用压边圈 （4）确定拉深次数 （5）确定各工序件尺寸 （6）确定各工序件高度 2.首次拉伸模工艺计算 （1）首次拉深凸、凹模尺寸计算（2）拉伸力与压边力 冲压设备的选用 模具零部件结构的确定 1.模架的确定 2.模座 3.凸模固定板 4.模柄 5.定位圈 6.压边圈及卸料装置 7.设置反顶装置 8.螺钉与销钉 拉深模装配图 凸凹模零件图 设计感想

设计任务 电器盒 技术要求： 未标注公差按IT14级精度制造 材料为黄铜H62，t = 0.5mm 设计任务： 设计该零件的首次拉伸模具 零件工艺性分析 1.材料分析 黄铜有很好塑形，拉深成形性能良好，易于冷热压力加工成型2. 结构分析

零件为一无凸缘盒形件，结构简单，底部圆角半径为R1.5，壁间圆角半径也为R1.5，由最终拉伸凸模保证，材料厚度t=0.5，较薄，所以，零件具有良好的结构工艺性。 3. 精度分析 盒形件外形尺寸公差为IT12级，由最后一道拉伸工序保证，侧壁孔中心距尺寸与定位尺寸公差也为IT12级，由冲孔工序保证 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）、冲孔，切边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，在此为简化模具设计不考虑工序复合。毛坯落料后，经多次拉深成形，由机械加工方法切边保证零件高度，最后对盒形件进行冲孔。 零件工艺计算 1.拉深工艺计算 （1）确定零件修边余量 零件的相对高度 23.122 27 ==B H ，查表5-2（167）得修边余量mm h 5.2=?，所以，修正后拉深件的总高应为H =27+2.5=29.5mm 。 （2）确定坯料尺寸 由于盒形件壁间圆角半径与底部圆角相等，边长为B 的高方盒件毛坯直径为： mm 62.70mm 5.133.05.295.172.15.143.05.292242213.133.0(72.1)43.0(413.122≈?+??-?-??+=+---=）（）（） r H r r H B B D 所以，高矩形盒椭圆形形毛坯尺寸为： mm B L D Lz 62.82)2234(62.70)(=-+=-+= mm r L B L 14.745 .1234) 2234()]5.10.43-29.5222 [5.12-(2262.072) (0.43r)]-H 2B [2r -(B D Bz =?--???++??= --??++?= （）（）