《冷冲压工艺与模具设计（第2版 教学课件 作者 康俊远 冲压模具设计与制造16》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷冲压工艺与模具设计（第2版 教学课件 作者 康俊远 冲压模具设计与制造16（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复习第四章的内容,1.弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素。,第五章 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。,第五章 拉深工艺与拉深模设计,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：,第五章 拉深工艺与拉深模设计,1 了解拉
2、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：,第五章 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：,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拉深模典型结构与拉深模工作零件设计 。,拉深： 又称拉延，是利用
3、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。,第五章 拉深工艺与拉深模设计,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。,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,第五章 拉深工艺与拉深模设计,第五章 拉深工艺与拉深模设计,不变薄拉深,变薄拉深,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
4、模座 -卸料螺钉 10-凸模,第五章 拉深工艺与拉深模设计,第五章 拉深工艺与拉深模设计,5.1 圆筒形件拉深变形分析,圆筒形件是最典型的拉深件。,第五章 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。,拉深变形过程,第五章 拉深工艺与拉深模设计,5.1 圆筒形件拉深变形分析,第五章 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,材料转移：高
5、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,拉深的网格试验,第五章 拉深工艺与拉深模设计,5.1 圆筒形件拉深变形分析,1.凸缘部分,第五章 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,拉深过程的应力与应变状态,第五章 拉深工艺与拉深模设计,下标1、2、3分别
6、代表坯料径向、厚度方向、切向的应力和应变,圆筒形件拉深时凸缘变形区的应力分布,第五章 拉深工艺与拉深模设计,拉深件的壁厚和硬度的变化,第五章 拉深工艺与拉深模设计,5.1 圆筒形件拉深变形分析,第五章 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：,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。,拉深起皱,拉 裂,正 常 拉 深,5.1 圆筒形件拉深变形分析,1.凸缘变形区的起皱,第五章 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：,一方面是切向压
7、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：,凸缘边缘区域,起皱最强烈的时刻：,在Rt=（0.70.9）R0时,防止起皱：,压边,5.1 圆筒形件拉深变形分析,第五章 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：,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
8、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。,凸缘变形区的起皱,第五章 拉深工艺与拉深模设计,筒壁的拉裂,第五章 拉深工艺与拉深模设计,1拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？ 2拉深时通过危险断面传递的拉深力F由那几部分组成？怎样才能使F最小？,第五章 拉深工艺与拉深模设计,5.2 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,体积不变原则:,第五章 拉深工艺与拉深模设计,一、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深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。,相似原则:,切边工序：,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：,需多次试压，反复修改，才
9、能最终确定坯料形状。,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。,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。,5.2 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,1将拉深件划分为若干个简单的几何体； 2分别求出各简单几何体的表面积； 3把各简单几何体面积相加即为零件总面积； 4根据表面积相等原则，求出坯料直径。,第五章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,5.2 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,按图得：,第五章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,故,整理后可得坯料直径为:,5.2 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,久里金法则求其表面积： 任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积，等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积。 如右图所示，旋转体表面积为,第五章 拉深工艺与拉深模设计,三、复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定,因拉深前后面积相等，故坯料直径D：,
