拉深工艺及模具设计课件

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1、第四章拉深工艺及模具设计第四章拉伸工艺及模具设计概念：拉伸成形利用拉深模具将冲裁好的平板坯料或工序件变成开口空心件的一种冲压工艺。（P83）加工对象：冲裁好的平板坯料或工序件加工依据：板材冲压成形性能（主要是塑性）加工设备：主要是压力机加工工艺装备：拉深模具加工的产品：开口空心件第四章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程一、圆筒形件拉深的拉深变形过程及特点1.变形过程第四章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程拉深的网格试验第四章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程一、圆筒形件拉深的拉深变形过程及

2、特点2.特点第四章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程一、圆筒形件拉深的拉深变形过程及特点2.特点第五章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态1、凸缘的平面部分----主要变形区2、凸缘的圆角部分----过渡变形区3、筒壁部分----传力区4、底部圆角部分----过渡区5、底部圆角部分----小变形传力区第五章拉伸工艺及模具设计拉深过程的应力与应变状态下标1、2、3分别代表坯料径向、厚度方向、切向的应力和应变第五章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程三、拉深时凸

3、缘区的应力分布与起皱1、凸缘变形区的应力分布拉深件的壁厚和硬度的变化第五章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程三、拉深时凸缘区的应力分布与起皱1、凸缘变形区的应力分布圆筒形件拉深时凸缘变形区的应力分布第五章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程三、拉深时凸缘区的应力分布与起皱2、整个拉深过程中和的变化规律拉深过程凸缘区应力变化第五章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程三、拉深时凸缘区的应力分布与起皱3、凸缘变形区的起皱第五章拉伸工艺及模具设计第一节圆筒形件拉深的变形过程三、筒壁传力区的受力分析与拉

4、裂第五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计一、拉深系数及拉伸次数1.拉深系数及其极限拉深系数m是以拉深后的直径d与拉深前的坯料D（工序件dn）直径之比表示。第一次拉深系数：第二次拉深系数：第n次拉深系数：第五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计一、拉深系数及拉伸次数1.拉深系数及其极限拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。m愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即如果m取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。极限

5、拉深系数［m］从工艺的角度来看，［m］越小越有利于减少工序数。第五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计一、拉深系数及拉伸次数2.影响极限拉深系数的因素(1)材料的组织与力学性能(2)板料的相对厚度(3)材料的表面质量(4)模具机构方面(5)拉深条件第五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计一、拉深系数及拉伸次数3.极限拉深系数的确定表5-2和表5-3是圆筒形件在不同条件下各次拉深的极限拉深系数。为了提高工艺稳定性和零件质量，适宜采用稍大于极限拉深系数［m］的值4.后续各次拉深的特点第

6、五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计二、极限拉深系数的确定1.坯料形状和尺寸确定的理论依据（1）相似原理。（2）体积不变原理。第五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计二、极限拉深系数的确定2.坯料尺寸的确定按图得：故整理后可得坯料直径为:第五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计二、圆筒形件的拉深次数及工序尺寸的确定1.无凸缘圆筒形件的拉深次数及工序尺寸的确定当m总＞［m］时，拉深件可一次拉成，否则需要多次拉深。其拉深次数的确定有以下几种方法：（１）查表（表5

7、-7）法第五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计二、圆筒形件的拉深次数及工序尺寸的确定1.无凸缘圆筒形件的拉深次数及工序尺寸的确定（2）推算方法1）由表5-4或表5-5中查得各次的极限拉深系数；2）依次计算出各次拉深直径，即ｄ1＝ｍ1Ｄ；ｄ2＝ｍ2ｄ1；…；ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１；3）当ｄｎ≤ｄ时，计算的次数即为拉深次数。第五章拉伸工艺及模具设计第二节圆筒形件拉深工艺计算及其模具设计二、圆筒形件的拉深次数及工序尺寸的确定1.无凸缘圆筒形件的拉深次数及工序尺寸的确定（2）推算方法1）由表5-4或表5-5中查得

8、各次的极限拉深系数；2）依次计算出各次拉深直径，即ｄ1＝ｍ1Ｄ；ｄ2＝ｍ2ｄ1；…；ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１；3）当ｄｎ≤ｄ时，计算的次数即为拉深次数。第五章拉伸工艺及模具设计例求图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。材料为10钢，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。解：因ｔ＞1ｍｍ，故按板厚中径尺寸计算。