圆型件拉伸工艺及计算

1、5.2 圆筒件拉深工艺计算 体积不变原则体积不变原则: : 5.2.1 坯料形状和尺寸确定的依据 若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉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。深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。 相似原则相似原则: : 切边工序：切边工序： 拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似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：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：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先设计拉

2、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。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但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。 第5章 拉深工艺及模具设计 5.2 圆筒件拉深工艺计算 1 1将拉深件划分为若干个简单的几何体；将拉深件划分为若干个简单的几何体； 2 2分别求出各简单几何体的表面积；分别求出各简单几何体的表面积； 3 3把各简单几何体面积相加即为零件总面积；把各简单几何体面积相加即为零件总面积； 4 4根据表面积相等原则，求出坯料直径。根据表面积相等原则，求出坯料直径。 计算方法：计算方法： （1 1）查表计算法）查表计算法 （表（表4

3、4） （2）解析计算法）解析计算法 u 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定 第5章 拉深工艺及模具设计 5.2 圆筒件拉深工艺计算 按图得：按图得： 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定(续) 故故 i AAAAD 321 2 4 i AD 4 2 3 2 2 1 )2( 4 8)2(2 4 )( rdA rrdrA rHdA 22 22 56. 072. 14 8)2(2)(4)2( rdrdHd rrdrrHdrdD 整理后可得坯料直径为整理后可得坯料直径为: : 第5章 拉深工艺及模具设计 拉深系数拉深系数m m：是指拉深后的是指拉深后的 直径直径d d与拉深前的坯料与拉深前的坯料D D （工序件

4、（工序件d dn n）直径之比。）直径之比。 5.2.2 拉深系数与极限拉深系数 1.1.拉深系数的定义拉深系数的定义 第一次拉深系数：第一次拉深系数： 第二次拉深系数：第二次拉深系数： 第第n n次拉深系数：次拉深系数： D d m 1 1 1 2 2 d d m 1 n n n d d m 第5章 拉深工艺及模具设计 5.2 圆筒件拉深工艺计算 拉深系数拉深系数m m表示拉深前后坯料（工序件）直径的表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率变化率。 m m愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。 5.2.2 拉深系数与极限拉深系数 1.1

5、.拉深系数的定义拉深系数的定义（续）（续） 拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即 如果如果m m取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。 极限拉深系数极限拉深系数m m nn n n n nn mmmmm d d d d d d d d D d D d m 1321 12 1 2 3 1 21 从工艺的角度来看，从工艺的角度来看，m m越小越有利于减少工序数。越小越有利于减少工序数。 第5章 拉深工艺及模具设计 5.2 圆筒件拉深工艺计算 （1 1）材料的组织与力学性能）材料的组织与力学性能

6、 5.2.2 拉深系数与极限拉深系数 影响极限拉深系数的因素影响极限拉深系数的因素 （2 2）板料的相对厚度）板料的相对厚度 （3 3）拉深工作条件）拉深工作条件 Dt/ Dt/ 1 1）模具的几何参数）模具的几何参数 2 2）摩擦润滑）摩擦润滑 3 3）压料圈的压料力）压料圈的压料力 （4 4）拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等）拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等 m 第5章 拉深工艺及模具设计 5.2 圆筒件拉深工艺计算 表表4.54.5是圆筒形件在不同条件下各次拉深的极限拉深系数。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

7、为了提高工艺稳定性和零件质量，适宜采用稍大于大于极限拉深极限拉深 系数系数m m的值。的值。 5.2.2 拉深系数与极限拉深系数 极限拉深系数的确定极限拉深系数的确定 第5章 拉深工艺及模具设计 5.2 圆筒件拉深工艺计算 拉深次数的确定拉深次数的确定 5.2.3 拉深次数与工序件尺寸 m m时，拉深件可一次拉成，否则需要多次拉深。时，拉深件可一次拉成，否则需要多次拉深。当 总 m 2 2各次拉深工序件尺寸的确定各次拉深工序件尺寸的确定 （）工序件直径的确定（）工序件直径的确定 确定拉深次数以后，由表查得各次拉深的极限拉深系数，确定拉深次数以后，由表查得各次拉深的极限拉深系数，适适 当放大当放

8、大，并加以，并加以调整调整，其原则是：，其原则是： ）保证）保证1 12 2 D d ）使）使1 12 2 最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径：最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径： 1 11 1 2 22 21 1 第5章 拉深工艺及模具设计 5.2 圆筒件拉深工艺计算 例例4.4.14.4.1求图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。求图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。 材料为材料为1010钢，板料厚度钢，板料厚度2 2。 5.2.3 拉深次数与工序件尺寸 解：因解：因1 1，故按板厚中径尺寸计算。，故按板厚中径尺寸计算。 1 1）确定切边余量）确定切边余量h 根据零件

9、尺寸，其高度为根据零件尺寸，其高度为h = 76 mmh = 76 mm， 查表查表4 42 2得修边余量：得修边余量： h=6mm 2）计算毛坯直径）计算毛坯直径D 坯料直径为：坯料直径为： 22 56. 072. 1)(4rdrhHddD 代已知条件入上式得代已知条件入上式得98.298.2 第5章 拉深工艺及模具设计 作业布置： P202 /2、4、8 、9、11 第5章 拉深工艺及模具设计 5.5拉深模的典型结构 1. 无压边装置的简单拉深模无压边装置的简单拉深模 第5章 拉深工艺与拉深模设计 一、首次拉深模 2. 有压边装置的拉深模有压边装置的拉深模 (1)(1)正装拉深模正装拉深模

10、 (2)倒装拉深模倒装拉深模 压边装置压边装置 弹性压边装置弹性压边装置 橡皮压边装置橡皮压边装置 弹簧压边装置弹簧压边装置 气垫式压边装置气垫式压边装置 带限位装置的压边圈带限位装置的压边圈 刚性压边装置刚性压边装置 带刚性压边装置的拉深模带刚性压边装置的拉深模 5.5拉深模的典型结构 1.1.无压边装置的以后各次拉深模无压边装置的以后各次拉深模 2.2.有压边装置的以后各次拉深摸有压边装置的以后各次拉深摸 第5章 拉深工艺与拉深模设计 二、以后各次拉深模 3.3.反拉深摸反拉深摸 无压边装置反拉深摸无压边装置反拉深摸 压边圈在上模的反拉深摸压边圈在上模的反拉深摸 压边圈在下模的反拉深摸压边

11、圈在下模的反拉深摸 5.5拉深模的典型结构 1. 正装落料拉深复合模正装落料拉深复合模 2. 落料、正、反拉深模落料、正、反拉深模 第5章 拉深工艺与拉深模设计 三、落料拉深复合摸 3. 后次拉深、冲孔、切边复合模后次拉深、冲孔、切边复合模 切边的工作原理切边的工作原理 第5章 拉深工艺与拉深模设计 1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模 4-拉深凹模 无压边装置的无压边装置的 首次拉深模首次拉深模 第5章 拉深工艺与拉深模设计 正装拉深模正装拉深模 模柄 上模座 凸模固定板 弹簧 压边圈 定位板 凹模 下模座 卸料螺钉 10凸模 第5章 拉深工艺与拉深模设计 第5章 拉深工艺与拉深模设计 带锥

12、形压边圈的带锥形压边圈的 倒装拉深模倒装拉深模 1上模座 2推杆 3推件板 4锥形凹模 5限位柱 6锥形压边圈 7拉深凸模 8固定板 9下模座 第5章 拉深工艺与拉深模设计 压边力的变化曲线压边力的变化曲线 弹簧压边装置弹簧压边装置 a) 橡皮b) 弹簧c) 气垫 第5章 拉深工艺与拉深模设计 压边力的变化曲线压边力的变化曲线 第5章 拉深工艺与拉深模设计 带限位装置在压边圈带限位装置在压边圈 第5章 拉深工艺与拉深模设计 双动压力机用拉深模刚性压边装置双动压力机用拉深模刚性压边装置 动作原理动作原理 第5章 拉深工艺与拉深模设计 1-固定板 2-拉深凸模 3-刚性压边圈 4-拉深凹模 5-下

13、模板 6-螺钉 带刚性压边装置拉深模带刚性压边装置拉深模 第5章 拉深工艺与拉深模设计 无压边装置的以后各次拉深模无压边装置的以后各次拉深模 第5章 拉深工艺与拉深模设计 第5章 拉深工艺与拉深模设计 有压边装置的以后各次拉深模有压边装置的以后各次拉深模 1-推件板 2-拉深凹模 3-拉深凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧 第5章 拉深工艺与拉深模设计 第5章 拉深工艺与拉深模设计 第5章 拉深工艺与拉深模设计 第5章 拉深工艺与拉深模设计 第5章 拉深工艺与拉深模设计 1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模 落料拉深复合模落料拉深复合模 第5章 拉深工艺与拉深模设计 落料、正、反拉深模落料、正、反拉深模 1-凸凹模 2-反拉深凸模 3-拉深凸凹模 4-卸料板 5一导料板 6-压边圈 7-落料凹模 第5章 拉深工艺与拉深模设计 再次拉深、冲孔、再次拉深、冲孔、 切边复合模