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时间:2018-05-25
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1、山东建筑大学备课纸第三节其它旋转体零件的拉深一、概述球面零件拉深时,为使平面形状的毛坯变成球面零件形状,不仅要求毛坯的环形部分产生与圆筒形件拉深时相同的变形,而且还要求毛坯的中间部分也成为变形区,由平面变成曲面。因此在球面零件拉深时毛坯的凸缘部分与中间部分都是变形区,而且常常中间部分反而是主要变形区。球面零件拉深时,毛坯凸缘部分的应力状态和变形持点和圆筒形件相同,而中间部分的受力情况和变形情况却比较复杂。在凸模力的作用下,位于凸模顶点附近的金属处于双向受拉的应力状态。随着与顶点距离的加大切向拉应力相应地减小,而超过一定界限
2、以后变成压应力。锥形零件的拉深与球面零件一样,除具有凸模接触面积小、压力集中、容易引起局部变薄及自由面积大、压边圈作用相对减弱、容易起皱等特点外,还由于零件口部与底部直径差别大,回弹特别严重,因此锥形零件的拉深比球面零件更为困难。•抛物面零件拉深时和球面以及锥形零件一样,材料处于悬空状态,极易发生起皱。•其它旋转体零件拉深时,毛坯环形部分和中间部分的外缘具有拉深变形的特点,切向应力为压应力;而毛坯最中间的部分却具有胀形变形的特点,材料厚度变薄,其切向应力为拉应力;两者之间的分界线为应力分界圆,可以说其它旋转体零件的拉深是拉
3、深和胀形的复合,其应力应变既有拉伸类又有压缩类的特征。•对于其它旋转体零件的拉深,常采用适当增大压边力以防止毛坯的中间部分起皱的方法,此外还可采用反拉深等。二、球面零件的拉深(本节以后部分不做要求)•球面零件可分为半球面与非半球面两大类。•根据变形起皱的现象可得出,毛坯的相对高度t/D是决定拉深难易和选定拉深方法的主要依据:•当t/D>3%时,不用压边即可拉成。应该注意的是:尽管毛坯的相对厚度较大,仍然易起小皱,因此必须采用••带校整作用的有底凹模,以便对零件起校正整形作用。在设备选择上最好采用摩擦压力机,既有利于零件得到
4、好的表面质量,又有利于设备操作、调整,只要上下模压靠即可。第页山东建筑大学备课纸•当t/D=0.5%~3%时,需要采用带压边圈的拉深模。而当t/D<0.5%时,则应采用具有拉深肋的凹模或反拉深模具。•对于带有高度为(0.1~0.2)d的圆筒直边或带有宽度为(0.1~0.15)d的凸缘的非半球面零件,虽然拉深系数有一定降低,但对零件的拉深却有一定的好处。当对半球面零件的表面质量和尺寸精度要求较高时,可先拉成带圆筒直边和带凸缘的非半球面零件,然后在拉深后将直边和凸缘切除。高度小于球面半径(浅球面零件)的零件(,其拉深工艺按几何
5、形状可分为两类:当毛坯直径(t为板厚)时,毛坯不易起皱,但成形时毛坯易窜动,而且可能产生一定的回弹,常采用带底拉深模;•起皱将成为必须解决的问题,故常采用强力压边装置或用带拉深肋的模具,拉成有一定宽度凸缘的浅球面零件。这时的变形中含有拉深和胀形两种成分。因此零件回弹小、尺寸精度和表面质量均提高了;当然,加工余料在成形后应予切除。三、锥形零件的拉深•锥形零件拉探时,只有在压力机行程终了,材料才贴靠在凸模上,成形为一定形状、尺寸的锥形零件。为了防止材料处于凸模和凹模圆角间悬空的自由部分产生起皱,增大压边力是十分必要的。实践证明
6、,压边力的大小对最大极限成形深度几乎没有影响。•为保证拉深工艺的稳定性,不论锥形件本身是否有凸缘,在拉深过程中一般都需拉深出凸缘,再采用修边工序,切去多余部分。只有在相对高度不大,材料相对厚度大时,可以不加凸缘,而直接在拉深终了时精整锥形部分。(一)浅锥形零件(h/d=0.1~0.25)这类零件拉深时变形量小,可以一次拉深成形,但回弹现象严重,不易保证其几何形状,因此,应加大压边力,增大材料的径向拉应力,以减小拉深后零件的回弹。材料较厚时,可直接用有压边圈的模具拉深,拉深终了时精整锥形部分。材料较薄时,可按有凸缘锥形件直接
7、拉深成形;当然,若采用橡皮或液体代替凸模拉深浅锥形件,此时,由于消除了材料悬空的自由部分,在锥面上改善了双向拉应力状态,因此既有利于克服起皱,又有利于降低回弹,因此可获得较好的产品质量。第页山东建筑大学备课纸(二)中等深度锥形件(h/d=0.3~0.7)这类零件拉深时变形量也不大,但在拉深时,毛坯处于悬空状态,容易起皱,因此对材料相对厚度不大的情况,应增大压边力,防止材料在拉深中起皱。(1)材料相对厚度较大,零件上部及下部直径相差不大时,采用压边圈,可以一次拉深成形,拉深情况与圆筒零件相似,但在行程终了时,需对零件加以精压
8、。(2)材料相对厚度中等时,可用有压边圈的模具一次拉深,但对无凸缘拉深件应按有凸缘拉深,然后再修边。(3)材料相对厚度较小,或有较宽凸缘的锥形件,需采用压边圈进行多次拉深。对零件大端、小端尺寸不同分两种情况:锥形大端与小端直径相差较大时,可先拉成近似锥形。近似锥形表面积应等于或稍小于成品零件的相应部分表
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