冲压模具设计与制造(4-1、2)

1、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。 第四章 拉深工艺与拉深模设计 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。 第四章 拉深工艺与拉深模设计 拉深是基本基本冲压工序之一 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：内容简介： 第四章 拉深工艺

2、与拉深模设计 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 掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。 学习目的与要求：学习目的与要求： 第四章 拉深工艺与拉深模设计 1 拉深变形规律及拉深件质量影响因素； 2 拉深工艺计算方法； 3 拉深工艺性分析与工艺方案制定； 4 拉深模典型结构与结构设计； 5 拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。 重点：重点： 难点：难点： 1拉深变形规律及拉深件质量影响因素； 2拉深工艺计算 ； 3其它形状零件的拉深变形特点 ； 4拉深模典型

3、结构与拉深模工作零件设计 。 第四章 拉深工艺与拉深模设计 第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定 第四节 圆筒形件拉深工艺计算 第五节 其它形状零件的拉深 第六节 拉深件的工艺性 第七节 拉深模的典型结构 第八节 拉深模工作零件的设计 第九节 拉深工艺的辅助工序 第一节 概述 第二节 圆筒形件拉深变形分析 本章目录 第一节 概述 拉深拉深： 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。 第四章 拉深工艺与拉深模设计 拉深 不变薄拉深不变薄拉深 变薄拉深 拉深

4、模拉深模： 拉深模特点特点：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。 第二节 圆筒形件拉深变形分析 圆筒形件是最典型的拉深件。 第四章 拉深工艺与拉深模设计 一、拉深变形过程 （二）拉深变形过程及特点 1变形现象 （一）拉深成形时板料的受力分析 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。 第二节 圆筒形件拉深变形分析 第四章 拉深工艺与拉深模设计 一、拉深变形过程（续） （二）拉深变形过程及特点（续） 2金属的流动过程 工艺网格实验

5、 材料转移：高度、厚度发生变化。 3拉深变形过程 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 第二节 圆筒形件拉深变形分析 1.凸缘部分 第四章 拉深工艺与拉深模设计 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 应力分布图 2.凹模圆角部分 3.筒壁部分 4.凸模圆角部分 5.筒底部分 坯料各区的应力与应变是很不均匀的。 拉深成形后制件壁厚和硬度分布 第二节 圆筒形件拉深变形分析 第四章 拉深工艺与拉深模设计 三、拉深件的起皱与拉裂 拉深过程中的质量问题质量

6、问题： 主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。 凸缘区起皱凸缘区起皱： 传力区拉裂传力区拉裂： 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。 第二节 圆筒形件拉深变形分析 1.凸缘变形区的起皱 第四章 拉深工艺与拉深模设计 三、拉深件的起皱与拉裂（续） 主要决定于主要决定于： 一方面是切向压应力3的大小，越大越容易失稳起皱； 另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力。 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。 最易起皱的位置最易起皱的位置：凸缘边缘区域 起皱最强烈的时刻起皱最强烈的时刻：在Rt=（0.70.9）R0时 防止

7、防止起皱：压边 第二节 圆筒形件拉深变形分析 第四章 拉深工艺与拉深模设计 三、拉深件的起皱与拉裂（续） 2.筒壁的拉裂 主要取决于主要取决于： 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。 思考与练习题3、4 作业布置： 第四章 拉深工艺与拉深模设计 拉拉 深深 件件 类类 型型 a）轴对称旋转体拉深件 b)盒形件 c)不对称拉深件 第四章 拉深工

8、艺与拉深模设计 拉拉 深深 模模 结结 构构 图图 -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 第四章 拉深工艺与拉深模设计 第四章 拉深工艺与拉深模设计 拉深变形过程拉深变形过程 第四章 拉深工艺与拉深模设计 拉拉 深深 的的 网网 格格 试试 验验 第四章 拉深工艺与拉深模设计 拉拉 深深 过过 程程 的的 应应 力力 与与 应应 变变 状状 态态 第四章 拉深工艺与拉深模设计 下标1、2、3分 别代表坯料径向、 厚度方向、切向 的应力和应变 圆圆 筒筒 形形 件件 拉拉 深深 时时 凸凸 缘缘 变变 形形 区区 的的 应应 力力 分分 布布 第四章 拉深工艺与拉深模设计 当材料在外力作用下不能产生位移时，它 的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变 称为应变（Strain）。材料发生形变时内 部产生了大小相等但方向相反的反作用力 抵抗外力，定义单位面积上的这种反作用 力为应力（Stress）。