拉深工藝與拉深模具設(shè)計(jì)

《拉深工藝與拉深模具設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、拉深工藝與拉深模具設(shè)計(jì)概述4.1拉深變形過程分析4.2審圖與拉深工藝性分析4.3拉深件毛坯尺寸計(jì)算4.4圓筒形件拉深計(jì)算4.5拉深凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.6拉深件成形模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.7其它旋轉(zhuǎn)體件的拉深4.8盒形件的拉深4.9其它拉深方法4.10拉深次品分析及拉深中的輔助工序返回目錄1、拉深的基本概念拉深－也稱拉延，是利用模具使平板毛坯成為開口空心零件的沖壓加工方法。2、拉深件分類(如圖所示)直壁旋轉(zhuǎn)體－圓筒形零件（無凸緣圓筒形件、有凸緣圓筒形件）、階梯形件直壁非旋轉(zhuǎn)體－盒形件曲面旋轉(zhuǎn)體－球面、錐面零件曲面非旋轉(zhuǎn)體－復(fù)雜形狀零件4.

2、1拉深變形分析直壁旋轉(zhuǎn)直壁非旋轉(zhuǎn)曲面旋轉(zhuǎn)復(fù)雜形狀零件4.1拉深變形分析拉深變形過程拉深過程中毛坯的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)拉深過程中的力學(xué)分析拉深過程中出現(xiàn)的問題及其防止措施4.1拉深變形過程的分析4.1.1拉深變形過程1．金屬的流動(dòng)過程(如圖所示)工藝網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)2．拉深變形過程在拉深力的作用下，毛坯內(nèi)部的各個(gè)小單元體之間產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力，在徑向產(chǎn)生拉應(yīng)力，在切向產(chǎn)生壓應(yīng)力，在這兩種壓力的作用下，凸緣區(qū)的材料發(fā)生塑性變形并不斷的被拉入凹模內(nèi),成為圓筒形零件。1、平面凸緣區(qū)—主要變形區(qū)2、凸緣圓角部分—過渡區(qū)3、筒壁部分—傳力區(qū)4、底部圓角部分—過渡區(qū)

3、5、圓筒底部分—小變形區(qū)4.1.2拉深過程中毛坯的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)不同，可將拉深過程的毛坯分成五個(gè)部分：法蘭部分－變形區(qū)：徑向拉應(yīng)力，切向壓應(yīng)力；材料主要向徑向流動(dòng)，同時(shí)也向厚向流動(dòng)而加厚凹模圓角部位－過渡區(qū)：除與法蘭部分相同特點(diǎn)外，還承受凹模圓角的壓力和彎曲作用而產(chǎn)生的壓應(yīng)力側(cè)壁部分－已變形區(qū)、傳力區(qū)：繼續(xù)拉深時(shí)，將凸模拉深力傳遞到法蘭區(qū)，受單向拉應(yīng)力作用；發(fā)生少量的縱向伸長(zhǎng)和變薄凸模圓角部位－過渡區(qū)：底部圓角稍上處，變薄最嚴(yán)重，為零件的危險(xiǎn)斷面，直接影響極限變形程度底部－不變形區(qū)、傳力區(qū)：基本不變形，由于底部圓角部

4、分的拉深力，材料受兩向拉應(yīng)力作用，厚度略有變薄拉深過程中某一瞬時(shí)毛坯變形和應(yīng)力情況(如圖4.1.4)厚度變化：底部略有變薄，壁部上段增厚，下部變薄，側(cè)壁靠近底部圓角處最嚴(yán)重，甚至斷裂，為危險(xiǎn)斷面１、凸緣變形區(qū)的應(yīng)力分析其中Rw—瞬時(shí)法蘭外半徑筒壁傳力區(qū)的受力分析凸模的壓力通過筒壁傳遞至法蘭的內(nèi)邊緣，將變形區(qū)的材料拉入凹模，筒壁區(qū)所受的拉應(yīng)力由以下各部分組成①使變形區(qū)產(chǎn)生塑性變形所必須的拉應(yīng)力②克服變形區(qū)上下兩個(gè)表面的摩擦阻力所必須的力③克服毛坯沿凹模圓角運(yùn)動(dòng)必須克服的彎曲阻力所以，筒壁的拉應(yīng)力總和為④材料流過凹模圓角時(shí)的摩擦阻力4.

5、1.3拉深成形過程中出現(xiàn)的問題及防止措施1、起皺起皺主要是由于凸緣處的切向壓應(yīng)力超過了板料的臨界壓應(yīng)力所引起的。起皺首先產(chǎn)生在法蘭外緣處。1）起皺的影響起皺不利于拉深變形a、由于起皺，毛坯不能被拉過凸凹模間隙面而拉斷b、輕微起皺的毛坯即使拉過凸凹模間隙，也會(huì)在筒壁上留下起皺痕跡而影響質(zhì)量。2）起皺的影響因素：a:凸緣部分材料的相對(duì)厚度t/Db:切向壓應(yīng)力的大小拉深時(shí)，變形程度越大，就越容易起皺。c:材料的力學(xué)性能板料的屈強(qiáng)比小，則屈服極限小，變形區(qū)內(nèi)的切向壓應(yīng)力也相對(duì)減小，因此板料不容易起皺3）防皺措施：主要采用壓邊圈防皺a:用于雙

6、動(dòng)沖床的剛性壓邊圈,主要靠調(diào)整壓邊圈與凹模表面間隙保證防皺。b:用于單動(dòng)沖床的彈性壓邊圈，常用動(dòng)源為橡膠、彈簧、氣墊。2、拉裂拉深時(shí)筒壁總拉應(yīng)力超過筒壁最薄弱處的材料強(qiáng)度時(shí)，拉深件產(chǎn)生破裂。原因：1）由于法蘭起皺，坯料不能通過凸凹模間隙，使筒壁拉應(yīng)力增大2）壓邊力過大，使徑向拉應(yīng)力增大3）變形程度太大防止拉裂的措施:1）采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜?）增加凸模的表面粗糙度，改善凸緣部分變形材料的潤(rùn)滑條件3）合理設(shè)計(jì)模具工作部分的形狀4）選用拉深性能好的材料.拉深模設(shè)計(jì)程序?qū)張D拉深工藝性分析拉深工藝方案制定毛坯尺寸計(jì)算拉深次數(shù)確定沖壓力及

7、壓力中心計(jì)算凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖壓設(shè)備選擇沖壓模裝配圖繪制非標(biāo)零件圖繪制4.2審圖與拉深工藝性分析學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性要求，了解拉深件在公差、材料上的要求，掌握拉深件工序安排的一般原則。教學(xué)要求：根據(jù)彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性要求改善拉深件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；能夠根據(jù)拉深件的工藝條件，確定拉深件圓角半徑，確定帶孔拉深件的孔的位置。4.2.1對(duì)拉深件形狀尺寸的要求1）拉深件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱，盡可能一次拉深成形。2）盡量避免半敞開及非對(duì)稱的空心件，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)成對(duì)稱（組合）的拉深，然后剖開；3）在設(shè)計(jì)拉深件時(shí)，應(yīng)注明必須保證外形

8、或內(nèi)形尺寸，不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)外形尺寸；帶臺(tái)階的拉深件，其高度方向的尺寸標(biāo)注一般應(yīng)以底部為基準(zhǔn)。4）拉深件口部尺寸公差應(yīng)適當(dāng)。5）一般拉深件允許壁厚變化范圍0.6t?1.2t,若不允許存在壁厚不均現(xiàn)象，應(yīng)注明；6）需多次拉深成形的工件，應(yīng)