模具设计5拉深工艺与模具.pptx

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1、第一节拉深过程分析第二节筒形件拉深的工艺计算第三节筒形件的以后各次拉深第四节拉深力与压边力的计算第五节拉深模工作部分结构参数第六节拉深模的典型结构第七节其它形状零件的拉深特点第五章拉深工艺与拉深模具1概述拉深是将平面板料变成各种开口空心件的冲压工序。圆筒形零件曲面形零件盒形零件复杂形零件拉深件的分类：拉深件特点：拉深压力机：效率高，精度高，材料消耗少，强度刚度高。单动、双动、三动压力机和液压压力机。2第一节拉深过程分析一、拉深变形过程拉深模与冲裁模的区别：凸、凹模有一定的圆角单面间隙稍大于板料厚度3拉深件的网格试验试验表明：1、拉深过程实质是将毛坯凸缘部分材料逐渐转移到筒壁部分

2、的过程2、凸缘部分材料，在径向产生拉应力σ1，切向产生压应力σ3筒壁上同心圆→水平圆周线，间距增大辐射线→垂直平行线，间距相同结论：筒底网格基本不变4二、拉深过程中毛坯的应力、应变分析Ⅰ（凸缘部分）——变厚Ⅱ（凹模圆角）和Ⅲ（筒壁部分）——变薄Ⅳ（凸模圆角部分）——严重变薄Ⅴ（筒底部分）——变薄甚微，可忽略。5三、拉深变形的力学分析（一）凸缘变形区的应力分布R0→Rt（R=r0）（R=Rt）凸缘变形：压缩类变形（以压缩变形为主）6（二）整个拉深过程中σ1max和σ3max的变化规律1、σ1max的变化规律2、σ3max的变化规律当Rt=r0时当Rt=R0时变形度↑→σ3max↑

3、，拉深结束时，σ3max最大7四、拉深时的质量问题——起皱与拉裂（一）起皱起皱原因：凸缘主要变形——切向压缩变形切向压应力σ3愈大，凸缘相对厚度t/(Dt–d)愈小，则愈易起皱。拉深过程中σ3↑→起皱↑t/(Dt–d)↑→起皱↓当Rt=(0.8~0.9)R0时,起皱趋势最大。防止起皱——采用压边圈8（二）拉裂1、拉深件筒壁部的“危险断面”2、筒壁所受的拉应力（拉深效率η=0.65~0.75）3、拉裂筒壁危险断面上的有效抗拉强度9拉深起皱10拉裂11正常拉深12一、旋转体拉深件毛坯尺寸的计算第二节筒形件拉深工艺计算1、旋转体毛坯直径的计算方法？2、对上述计算的毛坯进行拉深会出现问

4、题？体积法重量法面积法毛坯尺寸中，应包括修边余量△（见表6-2，表6-3）13简单形状的旋转体拉深件14二、拉深系数(一)拉深系数的概念拉深系数m——每次拉深后，筒形件直径与拉深前毛坯（或半成品）直径的比值。m越小，拉深变形程度越大，拉深次数越少。(m<1)15(二)影响拉深系数的因素材料的机械性能板料的相对厚度t/D拉深条件材料的屈强比σs/σb愈小，延伸率δ愈大，对拉深愈有利，m↓。相对厚度t/D愈大，抗失稳起皱的能力愈大，压边力↓，摩擦力↓，m↓。模具工作部分的结构参数（合适的R凸、R凹和Z）压边条件（合理的压边力）摩擦与润滑条件（凹模与压边圈工作表面应润滑）16实际生产

5、中应用的极限拉深系数，都是在一定的拉深条件下用实验方法求出。表6-6、6-7和6-8为不同情况下的拉深系数。首次拉深系数最小，以后得各次拉深系数愈来愈大；不用压边圈的拉深系数比用压边圈的大；一般不采用极限拉深系数。(三)极限拉深系数的确定17三、拉深次数的确定计算法推算法查表法（取整数）根据t/D查出m1、m2、m3…，然后进行推算。直到dn≤工件直径d拉深次数为n表6-9拉深件相对高度h/d愈拉深次数的关系（无凸缘）表6-10总拉深系数[m总]与拉深次数的关系18四、筒形件各次拉深件的半成品尺寸计算1、各次半成品直径2、各次半成品高度根据半成品零件的面积与毛坯面积相等的原则求

6、得：19例计算图示筒形件的毛坯直径、拉深次数及半成品尺寸。材料为08钢，料厚t=1mm。解题步骤：1、确定修边余量△h2、计算毛坯直径D3、确定拉深次数（判断能否一次拉出）4、确定各次拉深半成品尺寸5、画出工序图20一、以后各次拉深的特点第三节筒形件在以后各次拉深时的特点及其方法机械性能拉深力危险断面起皱倾向首次拉深——毛坯性能均匀以后拉深——加工硬化，m↑首次拉深——最大拉深力出现在初始阶段以后拉深——最大拉深力出现在最后阶段首次拉深——破裂出现在初始阶段以后拉深——破裂出现在最后阶段破裂位置相同以后各次拉深不易起皱，只是在最后阶段可能起皱21二、以后各次拉深的方法拉深方法：

7、正拉深和反拉深反拉深特点：1、抵消拉深时形成的残余应力2、弯曲次数少，加工硬化少3、不易起皱（不用压边圈）4、拉深力较大（20%）5、拉深系数m不能太大反拉深零件：反拉深应用：板料较薄的大件和中等尺寸零件。22第四节拉深力与压边力计算一、拉深力计算二、压边力计算——与拉深系数有关的修正系数，表6-11筒形件有压边圈时拉深力：拉深模是否一定采用压边圈？采用或不采用压边圈的条件，表6-12压边力：第一次拉深：以后各次拉深23三、拉深时压力机吨位选择四、拉深功与拉深功率计算采用单动压力机时：采用落