冲压工艺与模具设计第4章 拉深ppt课件.ppt

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1、目录4.1拉深过程分析4.2旋转体拉深件毛坯尺寸的确定4.3圆筒形件的拉深系数和拉深次数的确定4.4拉深力与压料力4.5盒形件的拉深4.6拉深模设计4.7带料连续拉深4.8其它形状零件的拉深4.9拉深工艺的辅助工序第4章拉深把平面毛坯拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形更小的空心体的冲压工艺叫拉深，拉深属于成形工序。拉深工艺可分为不变薄拉深和变薄拉深两类，变薄拉深应用较少，本章主要讨论不变薄拉深。用拉深方法可以制成筒形、阶梯形、盒形、锥形、球形和其它各种不规则形状的薄壁零件，生产效率高、精度较高、材料消耗少、零件的强度和刚性较高，因而，在电子、电器、仪表、汽车、航空

2、、以及日常生活用品中，拉深工艺占居相当重要的地位。4.1拉深过程分析4.1.1拉深变形过程图4-1拉深过程图4-2拉深过程材料的转移图4-3拉深变形过程4.1.1拉深变形过程拉深模与冲裁模工作部分区别在于拉深模凸模和凹模没有锋利的刃口，而是分别有一定圆角半径RT和RA，并且其单边间隙稍大于材料厚度。拉深过程实质上就是将毛坯的凸缘部分材料逐渐转移到筒壁的过程。在转过程中,凸缘的材料由于受拉深力的作用，在径向产生拉应力，由于凸缘部分直径逐渐变小，凸缘部分材料之间产生挤压作用，在切向产生压应力，在拉应力和压应力共同作用下，凸缘部分的金属产生塑性变形，径向伸长，尺寸增大，切

3、向压缩，尺寸减小，且不断被拉入凹模洞口中变成圆筒形开口空心件。4.1.2拉深过程中毛坯内的应力与应变状态图4-4拉深过程中毛坯部分的应力应变状态１、凸缘部分拉深时的主要变形区。材料在径向拉应力和切向压应力共同作用下产生切向压缩和径向伸长变形而逐渐被拉入凹模洞口。板料略有变厚。２、凸缘的圆角部分位于凹模圆角部分，是由凸缘进入筒壁的过渡变形区。拉应力的值最大，其相应的拉应变也最大。3、筒壁部分拉深时形成的筒壁部分，是已变形区，又是传力区。4、底部圆角部分材料与凸模圆角部分接触，材料变薄最严重，尤其是与筒壁相切部位，此处最容易出现拉裂，是拉深的“危险断面”。5、筒底部分这

4、部分材料与凸模底面接触，在拉深开始时即被拉入凹模洞口，应力应变都不大。4.1.3拉深时凸缘区的应力分布与起皱1、凸缘变形区的起皱起皱：是指在拉深过程中毛坯凸缘形成沿切向高底不平的皱纹，这种皱纹若很小，在通过凸模和凹模之间的间隙时会被烙平，但当皱纹严重时，不但因皱纹在通过凸模和凹模之间的间隙时的严重阻力而使拉深件断裂，而且即使通过凸模和凹模之间的间隙，也因为皱纹不能烙平而使零件报废。起皱是拉深工艺中严重的问题之一。起皱的原因：由于切向压应力过大而使凸缘部分失稳造成的。防皱的方法：采用压边圈把料压住进行拉深，但压料力太大,则会增加危险断面处的拉应力,导致拉裂破坏或严重变

5、薄现象。因此，在不起皱的条件下应尽可能选用小的压料力。4.1.3拉深时凸缘区的应力分布与起皱2、凸缘变形区的应力分布在拉深过程中，作用在凸缘变形区的主要应力是径向拉应力与切向压力。拉深过程中，凸缘变形区中以压应力为主的压缩变形部分比以拉应力为主的伸长变形部分大得多，故拉深成形后，凸缘区变为侧壁后板料略有增厚。拉深过程中，最可能起皱的时刻,必然在压应力占优势的区城内，一般在毛坯外径减小至R=(0.8～0.9)R时，是起皱最严重的时刻。4.1.4筒壁传力区的受力分析与拉裂在拉深过程中，筒壁所受的拉应力除了与径向拉应力有关外，还与压料力引起的摩擦阻力，坯料在凹模圆角表面滑

6、动所产生的摩擦阻力和弯曲变形所形成的阻力有关。当上述各力之和超过筒壁危险断面抗拉强度时，拉深件就会破裂。由于上述合力计算复杂，不于推导。4.2旋转体拉深件毛坯尺寸的确定4.2.1旋转体拉深件毛坯尺寸的确定依据1、由于坯料在拉深过程中，材料没有增减，只是发生塑性变形，毛坯的形状应符合金属在塑性变形时的流动规律，其形状一般与拉深件的形状相似。2、拉深前后，拉深件与毛坯的重量不变，体积不变，面积基本不变，因而可以按拉深件表面积等于毛坯表面积的原则计算。3、由于材料是具有方向性和凸、凹模之间间隙不均等原因，拉深后的工件端面一般都不平齐，通常需要修边后才能使用，所以，在计算毛

7、坯尺寸时，在拉深件上要加上修边余量进行计算，修边余量见表4-1和表4-2。4.2.2简单旋转体拉深件毛坯尺寸的确定如图4-6带凸缘拉深件（已加修边余量），首先将拉深件划成若干简单的几何形状，分别求出各部分的面积并相加，可求得拉深件毛坯尺寸D。图4-6带凸缘筒形件毛坯尺寸的确定当r=R时2、不带凸缘的筒形拉深件毛坯直径1、带凸缘拉深件在计算中，零件尺寸均按照厚度中线计算，但当材料厚度小于1mm时，也可按外形或者内形尺寸计算。常用旋转体零件毛坯直径计算公式见表4-34.3圆筒形件的拉深系数和拉深次数的确定4.3.1拉深系数及其极限拉深变形程度的大小可以用拉深件的高度