《冲压工具及模具设计4.1,2,3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冲压工具及模具设计4.1,2,3（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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。,复习上次课的内容,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,体积不变原则:,第四章 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
2、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。,第三节 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。,第四章 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,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,按图得：,第四章 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,
3、整理后可得坯料直径为:,第三节 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,第四章 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：,第四章 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
4、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：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,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：,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：,难点：,1拉深变形规律及拉深件质量影响因素； 2拉深工艺
5、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 。,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：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
6、,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。,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
7、的流动过程,工艺网格实验,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
8、,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。,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：,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：,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,第二节 圆筒形件拉深变形分
9、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：,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,第四章 拉深工艺与拉深模设计,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,第四章
10、拉深工艺与拉深模设计,拉深变形过程,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深的网格试验,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深过程的应力与应变状态,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,圆筒形件拉深时凸缘变形区的应力分布,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深件的壁厚和硬度的变化,第四章 拉深工艺与拉深模设计,凸缘变形区的起皱,第四章 拉深工艺与拉深模设计,筒壁的拉裂,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,不变薄拉深,变薄拉深,复习上次课的内容,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
11、部分组成？怎样才能使F最小？,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,体积不变原则:,第四章 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。,第三节 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
12、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。,第四章 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,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,按图得：,第四章 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:,第三节 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,第四章 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：,
