冲压模具设计与实践教学课件作者范建蓓教学单元五拉深工艺与拉深模设计课件

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1、冲压工艺模具及设备第五章拉深工艺与拉深模设计目录5.1任务引入5.2相关知识5.3任务实施习题与训练拉深工艺与拉深模设计5.1任务引入进行这两个拉深件模具结构设计。这些是学习单元要讨论解决的内容。进行这两个拉深件的成形工艺分析、工序尺寸计算。带凸缘圆筒形件与底部带锥皮带盘半成品拉深件，是拉深工艺中较为典型的旋转体零件。典型拉深件拉深工艺与拉深模设计5.2相关知识拉深变形过程分析拉深件的质量问题及控制拉深件的工艺性旋转体拉深件坯料尺寸的确定圆筒形件拉深工艺的计算其它形状零件的拉深拉深力、压料力与拉深压力机拉深模设计与拉深工

2、艺的辅助工序拉深工艺与拉深模设计5.2.1拉深变形过程分析1.拉深变形过程及特点拉深所用的模具主要由凸模、凹模和压边圈三部分组成。圆筒形件的拉深拉深工艺与拉深模设计拉深件的网格变化拉深工艺与拉深模设计拉深件沿高度方向壁厚与硬度的变化拉深工艺与拉深模设计2.拉深变形过程应力应变状态拉深过程的应力与应变状态根据拉深过程中毛坯各部分应力、应变状态的不同，可将拉深毛坯划分为五个区域：凸缘平面部分（A区）、凸缘圆角部分（B区）、筒壁部分（C区）、底部圆角部分（D区）和筒底部分（E区）。拉深工艺与拉深模设计5.2.2拉深件的质量问题

3、及控制1.起皱起皱：是指拉深过程中，凸缘平面部分材料沿切向产生波浪形的拱起。（1）起皱产生的原因当切向压应力较大而坯料的相对厚度t/D（t为料厚，D为坯料直径）又较小时，凸缘部分的料厚与切向压应力之间失去了应用的比例关系，从而在凸缘的整个周围产生波浪形的连续弯曲，这就是拉深时的起皱现象。拉深工艺与拉深模设计拉深件的起皱破坏a）起皱现象b）轻微起皱影响拉深件质量c）严重起皱导致破裂拉深工艺与拉深模设计（2）影响起皱的主要因素1）坯料的相对厚度t/D2）拉深系数m3）模具工作部分几何形状与参数（3）控制起皱的措施1）采用压料

4、装置2）采用锥形凹模锥形凹模带压料圈的模具结构拉深工艺与拉深模设计2.拉裂（1）拉裂产生的原因筒壁部分与底部圆角部分交界面附近材料的厚度最薄，硬度最低，此处是发生拉裂的危险断面。拉深件的拉裂破坏拉深工艺与拉深模设计（2）控制拉裂的措施在生产实际中，常用适当加大凸、凹模圆角半径、降低拉深力、增加拉深次数、在压料圈底部和凹模上涂润滑剂等方法来避免拉裂的产生。拉深工艺与拉深模设计5.2.3拉深件的工艺性1.拉深件的结构与尺寸（1）拉深件的形状应尽量简单、对称，并能一次拉深成形。（2）需多次拉深时，在保证表面质量的前提下，应允许

5、内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。（3）在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度。（4）一般不变薄拉深工艺的筒壁最大增厚量约为（0.2-0.3）t，最大变薄量为（0.1-0.18）t，其中t为板料厚度。拉深工艺与拉深模设计（5）拉深件的径向尺寸应只标注外形尺寸或内形尺寸，而不能同时标注内、外形尺寸。带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以拉深件底部为基准，如图a所示。（6）拉深件的底部或凸缘上有孔时，孔边到侧壁的距离应满足a≥R＋0.5t或a≥(r＋0.5t)，如图b所示。（7）拉深件的底与壁、凸缘

6、与壁、矩形件的四角等处的圆角半径应满足：r≥t，R≥2t，rg≥3t，如图b、c所示。拉深工艺与拉深模设计2.拉深件的精度一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。板料厚度t/mm拉深件直径d/mm板料厚度t/mm拉深件直径d/mm＜5050～100＞100～300＜5050～100＞100～3000.5±0.12－－2.0±0.40±0.50±0.700.6±0.15±0.20－2.5±0.45±0.60±0.800.8±0.20±0.25±0.303.0±0.50±0.70±0.901.0±

7、0.25±0.30±0.404.0±0.60±0.80±1.001.2±0.30±0.35±0.505.0±0.70±0.90±1.101.5±0.35±0.40±0.606.0±0.80±1.00±1.20圆筒形拉深件径向尺寸的偏差值板料厚度t/mm拉深件高度H/mm＜1818～3030～5050～8080～120120～180＜1±0.3±0.4±0.5±0.6±0.8±1.01～2±0.4±0.5±0.6±0.7±0.9±1.22～4±0.5±0.6±0.7±0.8±1.0±1.44～6±0.6±0.7±0.8±0

8、.9±1.1±1.6带凸缘圆筒形拉深件高度尺寸的偏差值拉深工艺与拉深模设计3.拉深件的材料用于拉深成形的材料应具有良好的拉深性能，要求塑性高、屈强比σs/σb小、板厚方向性系数r大、板平面方向性系数Δr小。拉深工艺与拉深模设计5.2.4旋转体拉深件坯料尺寸的确定1.拉深件坯料尺寸的计算原则（1）表面积相等（2）形状相