拉深模的基本原理.doc

拉深模的基本原理拉深是利用模具将平板毛坯或半成品毛坯拉深成开口空心件的一种冷冲压工艺。拉深工艺可制成的制品形状有：圆筒形、阶梯形、球形、锥形、矩形及其它各种不规则的开口空心零件。 拉深工艺与其它冲压工艺结合，可制造形状复杂的零件，如落料工艺与拉深工艺组合在一起的落料拉深复合模。日常生活中常见的拉深制品有：旋转体零件：如搪瓷脸盆，铝锅。方形零件：如饭盒，汽车油箱复杂零件：如汽车覆盖件。圆形拉深的基本原理一、 拉深的变形过程用座标网格试验法分析。拉深时压边圈先把中板毛坯压紧，凸模下行，强迫位于压边圈下的材料（凸缘部分）产生塑性变形而流入凸凹模间隙形成圆筒侧壁。 观察拉深后的网格发现：底部网格基本保持不变，筒壁部分发生较大变化。1 原间格相等的同心圆成了长度相等，间距增大的圆周线，越接近筒口，间距增大。2 原分度相等的辐射线变成垂直的平行线，而且间距相等。3 凸缘材料发生径向伸长变形和切向压缩变形。总结：拉深材料的变形主要发生在凸缘部分，拉深变形的过程实质上是凸缘处的材料在径向拉应力和切向压应力的作用下产生塑性变形，凸缘不断收缩而转化为筒壁的过程，这种变形程度在凸缘的最外缘为最大。二、 各种拉深现象由于拉深时各部分的应力（受力情况）和变形情况不一样，使拉深工艺出现了一些特有的现象：1 起皱：A.拉深时凸缘部分的切向压应力大到超出材料的抗失稳能力，凸缘部分材料会失稳而发生隆起现象，这种现象称起皱.起皱首先在切向压应力最大的外边缘发生,起皱严重时会引起拉度.B.起皱是拉深工艺产生废品的主要原因之一,正常的拉深工艺中是不允许的.常采用压力圈的压力压住凸缘部分材料来防止起皱.C.起皱的影响因素:a）. 相对厚度:t/D其中t-毛坯厚度,D-毛坯直径判断是否起皱的条件:D-d0.5mm，计算时以料厚中线为准。当R1=R2时，D=R1R2D=D=D=五、 圆筒形件拉深系数1 拉深系数的概念。拉深系数是指拉深后工件直径d与拉深前毛坯直径D之比。M=d/DA（M m1,则可一次拉深成形；如mz1，可以按无凸缘筒形件进行工艺计算和拉深，即：首次拉深不留凸缘，再次拉深时留出锥形凸缘，最后工序把凸缘压平。. 凸缘相对直径很大 dt/d4，并且高度很低，这类零件的变形特点已起出拉深范围，属于胀形。. 凸缘相对半径较大 dt/d1.4，相对高度已较大，这类称宽凸缘筒形件，即带凸缘筒形件，它有两种成形方法：第一种是每次拉深高度不变，改变达到要求；第二种是改变每次拉深的直径来增加高度。（） 带凸缘筒形件的拉深特点：（原理与不带凸缘筒形件相似）.拉深系数 dt/d- 凸缘相对直径H/d-工件相对高度、r/d-底部及凸缘部分相对圆角半径m由以上三个尺寸因素确定，其中dt/d影响最大，而r/d影响最小，当毛坯直径及拉深系数一定时，dt/d和H/d不同，则材料的变形程度不同，dt/d越小，H/d越大，则变形程度越大。.带凸缘筒形件拉深，凸缘不全转变为筒壁，其可以看作是无凸缘拉深过程中的一个中间状态，因此，其首次拉深系数可小于或等于无凸缘形件的拉深。由于极限拉深系数m的大小主要取决于最大拉深力出现时是否拉破。当拉到凸缘直径为dt时，出现最大拉深力，则带凸缘的拉深和不带凸缘的拉深的极限拉深系数相同。如当拉到凸缘直径为dt时，未达到最大拉深力（即拉深力未超出材料的屈服极限），则带凸缘的拉深系数还可再小些，其拉深系数可小于不带凸缘拉深时的拉深系数，即mm1。.首次拉深时，m1=d1/D一定时，dt/d1与H1/d1的关系一定，即dt减小，增大，因为d1不变，按体积不变原则，dt与的变化关系不变，即变形程度由/d1来表示，即可由材料的极限H1/d1(即m1为极限拉深值时)当工件的d(1 )t 凸凹模工作部分尺寸计算拉深件尺寸精度主要取决于最后一道工序，拉深凸凹模尺寸，与中间工序尺寸无关，所以中间工序可直接取工序尺寸作为模具工作部分尺寸，而最后一道工序则要根据工件内（外）形尺寸要求和磨损方向来确定凸凹模工作尺寸及公差。按尺寸标注方式：标外形：a=(D-0.75t)+ n dt=(D-0.75-2Z)- t按内形标注：Da=(d+0.4t+2Z)+ a dt=(d+0.4t) t其中a和t按级精度。拉深凸模出气孔按d=(5)mm 采用压边圈条件及压边圈类型（） 不产生起皱的条件是：-d22t（） 压边装置的类型：刚性和弹性两类。刚性压边圈：是双动压力机上利用外滑块压边，压边不随拉深的行程变化而变化。弹性压边装置：用于单动压力机上，压边力随冲床的行程变化而变化。（） 压边圈的类型：平面压边圈：一般用于首次拉深带弧形的压边圈：用于t/D0.3带有小凸缘圆角半径的拉深。 带限位装置的压边圈：保持压边力均衡，防止压边圈把毛坯压得太死。十、拉深的质量分析：1 拉裂，起皱：由于压边力小，造成起皱，使拉入凹模型腔困难。2 拉裂：径向拉应力太大。3 起皱：切向压应力太小，失稳。4 工件边缘呈锯齿状：毛坯边缘有毛刺。5 工件边缘高低不一：毛坯中心与模具中心不一致，或是由于材料壁厚不