项目四第一讲：1、拉深工艺基础

《冷冲模设计》(项目四筒形件拉深模具设计

第一讲总体方案确定)

1、拉深工艺基础学习目标1、能掌握拉深的基本概念2、能掌握拉深变形过程3、能理解拉深件的种类及变形特点一、学习目标二、拉深工艺基础

拉深的概念及应用1.拉深：利用模具将平板毛坯冲压成开口空心零件或将开口空心零件进一步改变形状和尺寸的工艺，如图4-2所示。2.应用：可获得筒形、阶梯形、锥形、球形、抛物线形等轴对称空心件，也可获得矩形、方形或其他不规则形状的空心件。3.分类：按毛坯形状分，拉深工艺可分为第一次拉深（以平板作毛坯）和以后的各次拉深（以空心件作毛坯）；按壁厚变化可分为一般拉深（工件壁厚不变）和变薄拉深（工件壁厚变薄）。图4－2圆筒件拉深1－凸模2－压边圈3－凹模

4－坯料5－拉深件二、拉深工艺基础拉深件实物照片一般拉深变薄拉深二、拉深工艺基础1.拉深变形过程、特点及拉深件的种类(1)拉深变形过程

宏观分析拉深前，于坯料上划出扇形区域oab，拉伸开始后，扇形区转化为三部分：

凸缘部分a’b’cd：逐渐转化为筒壁，比例减小，是变形区。

筒壁部分cdef，逐渐增加，为传力区。筒底部分oef，基本不发生变形，在拉深过程中是传力区。结论：拉深过程就是凸缘逐渐减少，转化成筒壁的过程。二、拉深工艺基础

微观分析应用网格法观察变形情况，分析变形特点。二、拉深工艺基础分析结论：

1）变形区与传力区：坯料的凸缘部分上的网格形状发生明显改变是变形区，筒底网格基本无变化，所以为传力区。

2）变形区的变形特点：等间距的同心圆筒壁上的水平圆周线，而且其间距a增大，越靠筒的上部增大越多，即。等分度射线筒壁上的垂直平行线，其间距则完全相等，。从网格变化可以看出：拉深前的扇形单元格变为拉深后的矩形单元格，其产生原因是在外力的作用下，坯料凸缘区内部的各个小单元体之间产生了相互作用的内应力，表现为径向受到拉应力的作用长度增加；切向受压应力的作用长度减小。二、拉深工艺基础

坯料厚度变化从单元格的变化上可以看出：变形结束后所得矩形网格的宽度都相等，而变形前坯料上的扇形网格却是越靠近外边缘网格越大，应此宽度上需要转移的多余金属越多。这部分多余金属不仅转移到了高度上，也向坯料的厚度上发生了转移，所以拉深所得的筒形件在口部有最大厚度。（2）拉深件的种类及变形特点二、拉深工艺基础2.拉深过程中材料的应力应变状态二、拉深工艺基础(1)凸缘的平面部分（如图Ⅰ）：属于变形区，切向受压，径向

受拉。厚度有所增加，当变形程度过大时易起皱。(2)凸缘的圆角部分（如图Ⅱ）：也属于变形区，但变形程度较小，受到拉深和弯曲的综合影响，变形较复杂。(3)筒壁部分（如图Ⅲ）：变形已结束，成为传力区。受单向拉应力。(4)筒底圆角部分（如图Ⅳ）：属于传力区，在切向和径向都受拉应力作用，同时由于凸模圆角半径的影响产生弯曲变形，坯料在此处厚度减薄，易拉裂。(5)筒底部分（如图Ⅴ）：始终为传力区，受切向和径向的拉应力作用产生双向拉伸变形。三、小结1、拉深过程就是凸缘转化成筒壁的过程。2、在拉深过程中，由于外力的作用，坯料凸缘区内部的各个小单元体之间产生了相互作用的内应力，径向为拉应力σ1，切向为压应力σ3。在σ1