第章拉深工艺与拉深模具设计PPT课件

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1、教学提示 拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心工件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法。用拉深工艺可以制得筒形、阶梯形、球形、锥形、抛物线型等旋转体零件，也可以制成方盒形等非旋转体零件，若和其他成形工艺复合，则可加工出形状非常复杂的零件。拉深工艺可以在普通的单动压力机上进行，也可以在专用的双动、三动拉深压力机或液压机上进行。第4章 拉深工艺与拉深模具设计学习目的与要求n了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素； n掌握拉深工艺计算方法；n掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法； n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；n掌握拉深工艺与拉深模

2、设计的方法和步骤。 第4章 拉深工艺与拉深模具设计重点 难点n拉深变形规律及拉深件质量影响因素；n拉深工艺计算；n其它形状零件的拉深变形特点；n拉深模典型结构与拉深模工作零件设计。n拉深变形规律及拉深件质量影响因素；n拉深工艺计算方法；n拉深工艺性分析与工艺方案制定；n拉深模典型结构与结构设计；n拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。 第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.1 拉深变形分析 拉深变形是一个较为复杂的塑性变形过程，本节主要通过分析筒形件的拉深变形过程所发生的各种现象来介绍拉深变形规律。第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.1 拉深变形分析4.1.1拉深变形过程分析第4章 拉深工艺与拉深模具设

3、计(a) 拉深初始阶段 (b) 拉深过程中 (c) 拉深结束阶段1凸模；2压边圈；3凹模4.1 拉深变形分析4.1.1拉深变形过程分析第4章 拉深工艺与拉深模具设计1.工件凸缘部分2.工件圆角部分2.3.工件筒形侧壁部分3.4.工件底部圆角部分4.5.工件筒底部分4.2 拉深工艺设计 拉深工艺设计主要包括拉深件工艺性分析和拉深工艺方案的确定两个方面的内容，它的合理与否直接关系到拉深工艺的优劣与成效。4.2.1拉深件工艺性分析 拉深件的工艺性是指制件拉深加工的难易程度。1.拉深件的结构工艺性(1)拉深件的形状 第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）1.

4、拉深件的结构工艺性(2)拉深件的壁厚(3)拉深件的圆角半径第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）1.拉深件的结构工艺性(4)拉深件的深度 (5)凸缘直径第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）1.拉深件的结构工艺性(5)凸缘直径第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）3.拉深件的尺寸标注(1)拉深件不允许同时标注内外形尺寸，底部圆角不允许标注外半径。 第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）3.拉深件的尺寸标注(2)阶梯拉深件

5、的高度尺寸 第4章 拉深工艺与拉深模具设计(a)以底为基准 (b)以口部为基准 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续

6、） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2

7、 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.2 拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.2.2 拉深工序设计（续） 拉深工序安排的一般规则如下： 4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计 圆筒形件是最典型的拉深件，掌握了它的工艺计算方法后，其他零件的工艺计算可以借鉴其计算方法。4.3.1 圆筒形拉深件毛坯尺寸的确定1.计算拉深件毛坯尺寸的理论依据(1)体积不变原理(2)相似原理4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.3.1圆筒形拉深件毛坯尺寸的确定（续）2.计算毛坯尺寸(1)确定修边

8、余量(2)求毛坯尺寸4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.3.2采用压边装置的条件 在拉深过程中，拉深变形区的工件凸缘部分在切向压应力作用下，很可能因为失稳而发生起皱现象，致使零件出现废品，进而导致模具损坏。 4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.3.3筒形拉深件的拉深系数与拉深次数1.拉深系数(1)拉深系数的概念和意义 所谓拉深系数，即每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯（或半成品）直径的比值，以m表示，它是衡量拉深变形程度的指标。 4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.3.3筒形拉深件的拉深系数与拉深次数（续）1.拉深

9、系数(1)拉深系数的概念和意义 4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.3.3筒形拉深件的拉深系数与拉深次数（续）1.拉深系数(2)影响极限拉深系数的主要因素1)材料的内部组织及力学性能2)板料的相对厚度t/D 3)拉深次数4)拉深方式5)凹模和凸模圆角半径6)润滑条件及模具情况7)拉深速度(v)4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.3.3筒形拉深件的拉深系数与拉深次数（续）(3)极限拉深系数确定 在生产中采用的拉深系数和其他金属材料的拉深系数分别见书中的3个表。2. 拉深次数的确定 拉深次数通常只能概略进行估计，最后需通过工艺计算来确定。初步确定

10、圆筒件拉深次数的方法有以下几种：(1)计算法 (2)查表法(3)推算法 4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.3.4拉深凸模与凹模的圆角半径1.凹模圆角半径2.凸模圆角半径r凸4.3 圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.3.5筒形拉深件的拉深高度【例4-1】无凸缘圆筒形工件的拉深工序设计拉深圆筒形工件，如图所示，说明其工艺计算程序，工件材料为08钢。4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计 带凸缘圆筒形工件可以看成是一般无凸缘圆筒形工件在拉深未结束时的半成品，即只将毛坯外径拉深到等于法兰边(即凸缘)直径时拉深过程就结束，因此其变

11、形区的应力状态和变形特定应与无凸缘圆筒形工件基本相同。4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.1带凸缘圆筒形工件拉深方法4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.1带凸缘圆筒形工件拉深方法(续)宽凸缘筒形件多次拉深方法通常有两种：(1)减小圆筒直径并增加圆筒高度(2)减小凸模和凹模圆角半径并减小圆筒直径 (a) 圆角半径不变,减小直径增加高度 (b) 高度不变，减小圆角半径缩小筒径 4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.2带凸缘圆筒形工件毛坯尺寸的确定1.确定修边余量2.展开尺寸4.4 带凸缘圆筒形

12、件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.4确定拉深次数 带凸缘圆筒形工件的拉深次数确定方法有：(1)用拉深系数确定拉深次数4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.3 确定拉深系数4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.4确定拉深次数 带凸缘圆筒形工件的拉深次数确定方法有：(1)用拉深系数确定拉深次数4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.4确定拉深次数(续） 带凸缘圆筒形工件的拉深次数确定方法有：(2)用相对拉深高度确定拉深次数4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具

13、设计4.4.4确定拉深次数(续）【例4-2】窄凸缘圆筒形工件的拉深工序设计 计算如图所示窄凸缘筒形件(材料：10钢)的拉深工序尺寸。4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.4确定拉深次数(续）【例4-2】窄凸缘圆筒形工件的拉深工序设计 计算如图所示窄凸缘筒形件(材料：10钢)的拉深工序尺寸。(a) (b) (a)工序1 落料拉深 (b)工序2拉深4.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.4.4确定拉深次数(续）【例4-2】窄凸缘圆筒形工件的拉深工序设计(c) (d) (e)(c)工序3拉深(d)工序4 整形（使圆角达到要求尺寸）(e)

14、工序5 修边 4.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计 阶梯圆筒形零件的拉深，其变形特点与圆筒形件的拉深基本相同。但由于这类零件的复杂性，还不能用统一的方法来确定工序次数和工艺程序。4.5.1拉深次数的确定4.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.5.1拉深次数的确定（续）【例4-4】确定阶梯形拉深次数 确定如图所示阶梯形拉深次数，材料08钢，料厚mm。 4.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.5.1拉深次数的确定（续）【例4-4】确定阶梯形拉深次数 4.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.5.2

15、 拉深方法的确定常用的阶梯形件的拉深方法有如下几种：1. 由大阶梯到小阶梯的拉深程序 4.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.5.2 拉深方法的确定（续）常用的阶梯形件的拉深方法有如下几种：2.由小阶梯到大阶梯的拉深程序4.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.5.2 拉深方法的确定（续）常用的阶梯形件的拉深方法有如下几种：3.使用胀形法a) b)(a) t=0.8，08钢 (b) t=1.5，低碳钢4.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.5.2 拉深方法的确定(续）常用的阶梯形件的拉深方法有如下几种：5.带锥形阶梯零

16、件的拉深4.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.5.2 拉深方法的确定(续）常用的阶梯形件的拉深方法有如下几种：6.带曲面阶梯零件的拉深mm (b) 毛坯直径 (a) 毛坯直径 a) b)4.6 曲面形状零件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计 曲面形状(如锥面、球面及抛物面)零件的拉深，其变形区的位置、受力情况、变形特点等都与圆筒形件不同，所以在拉深中出现的各种问题和解决方法亦与圆筒形件不同。4.6.1 锥形件的拉深锥形件的拉深过程，取决于它的几何参数 。4.6 曲面形状零件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.6.1 锥形件的拉深 根据参数值不同，拉深锥形件的方法有如下几种：1.浅锥形件2.中锥形件3.深锥形件(1)阶梯拉深法4.6 曲面形状零件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.6.1 锥形件的拉深（续） 根据参数值不同，拉深锥形件的方法有如下几种：3.深锥形件(2)锥面逐步成形法4.6 曲面形状零件拉深工艺设计第4章 拉深工艺与拉深模具设计4.6.1 锥形件的拉深（续） 根据参数值不同，拉深锥形件的方法有如下几种：3.深锥形件(