4.1拉深基本原理.ppt

复习第三章的内容 1 弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素 2 影响回弹的因素与减少回弹的措施 3 弯曲工艺计算方法 4 弯曲模典型结构及特点 弯曲模工作零件设计方法 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 辅助工序等 内容简介 1 了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素 2 掌握拉深工艺计算方法 3 掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法 4 认识拉深模典型结构及特点 掌握拉深模工作零件设计方法 5 了解拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤 学习目的与要求 4 3拉深模工作部分设计 4 4拉深件的起皱及其防止措施 4 5拉深模典型结构 4 6带凸缘圆筒形件的拉深 4 7盒形件的拉深 4 8其它拉深方法 4 1拉深的基本原理 4 2圆筒形零件拉深的工艺计算 本章目录 4 1拉深的基本原理 拉深 又称拉延 是利用拉深模在压力机的压力作用下 将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法 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 拉深所使用的模具 1 金属的流动过程 工艺网格实验 材料转移 高度 厚度发生变化 一 首次拉深变形 2 拉深成形时板料的受力分析 圆筒形件是最典型的拉深件 毛坯受力情况 分析讨论五个区域 1 平面凸缘部分 主要变形区 2 凹模圆角区 过渡区 3 筒壁部分 传力区 4 凸模圆角部分 过渡区 5 圆筒底部分 小变形区 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 外力 凸缘产生内应力 径向拉应力 1 切向压应力 3 凸缘塑性变形 径向伸长 切向压缩 形成筒壁 直径为 高度为 的圆筒形件 H D d 2 拉深单元变形动画 3 拉深变形过程及特点 二 拉深过程中坯料内的应力与应变状态 拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态 坯料各区的应力与应变不均匀的 拉深成形后制件壁厚和硬度分布 硬度变化 厚度变化 零件高度 零件高度 三 拉深件的起皱与拉裂 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 1 凸缘变形区的起皱 影响因素 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 1 凸缘部分材料的相对厚度 越大失稳的可能性就小 2 切向压应力的大小越大 变形程度越大 需要转移的剩余材料越多 加工硬化现象越严重 越容易起皱 3 材料的力学性能板料的屈强比小 则屈服极限小 变形区内的切向压应力也相对减小 因此板料不容易起皱 选择塑性变形加工材料塑性极限小材料容易变形 凸缘变形区变形抗力小 而强度极限大则提高了危险断面处的强度 减小破裂的危险 防止起皱措施 用压边圈来避免 限制凸缘部分波浪的 增加板料厚度 可以提高凸缘抵抗失稳能力 尽量减小凸缘宽度 适当的凹模圆角和凹模口润滑 也可在凹模面上放塑料薄膜或润滑 利于材料向凹模流动 中间热处理如退火工序 消除冷作硬化现象 增加拉深次数减少每次成形的变形程度等 2 筒壁的拉裂 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 拉深件类型 a 轴对称旋转体拉深件b 盒形件c 不对称拉深件 拉深模结构图 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 通气孔 直径 3mm