冷冲压工艺与模具设计经典课件--第4章.ppt

《冷冲压工艺与模具设计经典课件--第4章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、拉深是基本冲压工序之一。本章在分析拉深变形过程及拉深件质量影响因素的基础上，介绍拉深工艺计算、工艺方案制定和拉深模设计。涉及拉深变形过程分析、拉深件质量分析、拉深系数及最小拉深系数影响因素、圆筒形件的工艺计算、其它形状零件的拉深变形特点、拉深工艺性分析与工艺方案确定、拉深模典型结构、拉深模工作零件设计、变薄拉深以及冲挤切口、辅助工序等。本章内容：本章重点． 拉深变形规律及拉深件质量影响因素；． 拉深工艺计算方法；． 拉深工艺性分析与工艺方案制定；． 拉深模典型结构与结构设计；． 拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。难点．拉深变形规律及拉深件质量影响因素；．拉深工艺计算；．其他形状零件

2、的拉深变形特点；．拉深模典型结构与拉深模工作零件设计。不变薄拉深：把毛坯拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形更小而板厚没有明显变化的空心体的冲压工序。变薄拉深是指凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚，把空心毛坯加工成侧壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的冲压工序。它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件。拉深不变薄拉深变薄拉深拉深模：拉深模特点：结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。拉深工序所使用的模具。拉深使用设备：单双三动压力机或液压机拉深概述拉深件示例拉深件示例不变薄拉深变薄拉深圆筒形拉

3、深件拉深变形过程及拉深件的工艺性拉深变形过程.毛坯受力分析()变形现象平板圆形坯料的凸缘——弯曲绕过凹模圆角，然后拉直——形成竖直筒壁。变形区——凸缘；已变形区——筒壁；不变形区——底部。底部和筒壁为传力区。.变形过程工艺网格实验材料转移：高度、厚度发生变化。.材料的流动扇形单元体的变形.凸缘部分.凹模圆角部分.筒壁部分.凸模圆角部分.筒底部分坯料各区的应力与应变是很不均匀的。拉深变形过程中材料的应力与应变状态拉深过程中零件应力与应变状态圆筒件拉深时凸缘变形区应力分布图拉深变形过程中凸缘变形区的应力分布拉深过程中的质量问题：主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。凸缘区

4、起皱：传力区拉裂：由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。拉深件主要质量问题主要决定于：一方面是切向压应力σ的大小，越大越容易失稳起皱；另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力。凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳能力越小。最易起皱的位置：凸缘边缘区域起皱最强烈的时刻：在（～）时防止起皱：压边.凸缘变形区的起皱凸缘变形区的起皱主要取决于：一方面是筒壁传力区中的拉应力；另一方面是筒壁传力区的抗拉强度。当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。防止拉裂：一方面要通过改善材

5、料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具，降低筒壁所受拉应力。.筒壁的拉裂筒壁的拉裂拉深件厚度变化(）拉深时采用压边圈的条件见表。(）根据毛坯相对厚度和拉深系数确定是否采用压边圈。.采用压边圈的条件拉深件工艺性指拉深件在拉深工序中生产的难易程度。（）对拉深件的外形尺寸的要求;（）对拉深件形状要求:（）拉深件的圆角半径;（）尺寸公差等级及表面质量的要求(表，，）。拉深件工艺性内容：拉深件的工艺性带台阶拉深件高度尺寸的标注拉深件的圆角半径拉深件结构的修改体积不变原则:若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。相似原则:切

6、边工序：拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似。形状复杂的拉深件：需多次试压，反复修改，才能最终确定坯料形状。拉深件的模具设计顺序：先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。拉深件口部不整齐，需留切边余量。但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。拉深件毛坯尺寸确定的原则：旋转体拉深件毛坯尺寸计算计算方法.等重量法：已有拉深件样品时，使用等重量法来求毛坯直径会非常方便。.等体积法：适用于变薄拉深件。.等面积法：不变薄拉深工序用来计算毛坯尺寸的依据。毛坯尺寸的计算必须将加上了修边余量后的制件尺寸作为计算的依据。修边余量：拉深件口部或凸缘周边不整齐;特别是经过多次拉深后的制件，口部或凸缘不

7、整齐的现象更为显著;因此必须增加制件的高度或凸缘的直径，拉深后修齐增加的部分即为修边余量。表为无凸缘圆筒件的修边余量；表为带凸缘圆筒件的修边余量。修边余量．将拉深件划分为若干个简单的几何体；．分别求出各简单几何体的表面积；．把各简单几何体面积相加即为零件总面积；．根据表面积相等原则，求出坯料直径。简单旋转体拉深件毛坯尺寸计算按图得：故整理后可得坯料直径为:【例】求无凸缘筒形件的毛坯直径尺寸。久里金法则求其表面积：任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积，等于该母线