冲压模具设计项目教程袁小江项目三

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1、项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计项目目标1、了解冲压工艺中拉深变形过程及应力应变状态。2、了解拉深成形工艺中的主要质量问题及相关解决办法。3、了解拉深成形工艺系数及拉深次数与模具结构的关系。4、能计算简单拉深件毛坯尺寸等参数。5、能理解简单零件拉深成形工艺及工序划分与模具结构。尚辅网http://shangfuwang.com/项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计项目介绍变流漏斗零件如图所示，图b为变流漏斗零件的3D图。变流漏斗零件材料为S/S439(不锈钢)，材料厚度为t=2mm。图a所示为变流漏斗零件产品的最终结构及尺寸要求，零件两端

2、均为开口形状，大小端的直径之比接近1:2(尺寸变化很大)，由于零件为不锈钢材料，所以不能采用管形材进行成形，需要采用板材进行拉深成形。ab尚辅网http://shangfuwang.com/项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计拉深是指将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压成各种形状的开口空心件，或以开口空心件为毛坯通过拉深进一步使空心件改变形状和尺寸的一种冷冲压加工方法，是冲压生产中应用最广泛的工序之一。拉深工艺可分为两类：一是以平板为毛坯，在拉深过程中不产生较大的变薄，筒壁与筒底厚度较为一致，称为不变薄拉深。另一个是以空心有底开口零件为毛坯，通

3、过减小壁厚成形零件，称为变薄拉深。用拉深制造的冲压零件很多，通常将其归纳为三大类：①旋转体零件：如搪瓷杯、搪瓷盒、车灯壳、喇叭等；②盒形件：如饭盒、汽车油箱、电容器外壳等；③形状复杂件：如汽车上的覆盖件等；其中用拉深制造的零件中，旋转体拉深件最为常见。尚辅网http://shangfuwang.com/项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计一、拉深变形过程拉深过程图材料的转移图尚辅网http://shangfuwang.com/项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计拉深变形特点如图所示尚辅网http://shangfuwang.com/项目三变流

4、漏斗拉深成形工艺与模具设计二、拉深变形过程中的应力应变状态拉深件各部分的厚度是不一样的，而且硬度也不一致。这说明，在拉深过程中的不同时刻，毛坯内各部分由于所处的位置不同，它们的变化情况也不同。根据毛坯各部分的应力与应变状态，可将其分为五个区域：（1）平面凸缘部分(主要变形区)（2）凸缘圆角部分(过渡区)（3）筒壁部分(传力区)（4）底部团角部分(第二个过渡区)（5）圆筒件底部尚辅网http://shangfuwang.com/项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计三、拉深件的主要质量问题拉深时容易出现的质量问题主要有：凸缘变形区得起皱、筒壁传力

5、区得拉裂、材料的厚度变化不均匀以及材料硬化不均匀。1、起皱起皱是指在拉深过程中毛坯边缘形成沿切向高低不平的皱纹。若皱纹很小，在通过凸、凹模间隙时会被烙平，但皱纹严重时，不仅不能烙平皱纹，而且会因皱纹在通过凸、凹模间隙时的阻力过大使拉深件断裂，即使皱纹通过了凸、凹模间隙，也因为皱纹不能烙平而使零件报废。尚辅网http://shangfuwang.com/项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计起皱是拉深工艺中的严重问题之一。在拉深工艺中为什么会起皱？简单地说，这是由于切向压应力过大而使凸缘部分失稳造成的。实践证明，凸缘部分材料的失稳与压杆两端受压失

6、稳相似，它不仅与类似作用在压杆两端的压应力的大小有关，也与类似于压杆粗细程度的凸缘部分材料的相对厚度有关。边缘起皱的拉深件尚辅网http://shangfuwang.com/项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计2、破裂经过拉深变形后，圆筒形零件壁部的厚度与硬度都会发生变化，零件壁部与底部圆角连接处在拉深中一直受到拉力的作用，被挤走的材料很少，因此拉薄的可能性大，变薄最厉害．也是拉深最容易破裂的地方，这就是拉深件最薄弱的一个断面，称其为“危险断面”。当作用在壁上的拉应力超过材料的屈服点时，危险断面处就会变薄；当拉应力超过强度极限时，拉深就会从此

7、断面拉破，这种现象称为拉裂。拉深是一个塑性变形过程，随着塑性变形的产生，引起了材料的冷作硬化。由于材料的转移量在零件各个部分不同，因此冷作硬化程度也不同。在拉深件的上部由于挤走的材料较多，变形程度大，冷作硬化严重。越往下则逐渐减小，到接近拉深件底部圆角处几乎没有多余的材料被挤走，所以冷作硬化最小。因此此处材料屈服极限也最低，强度最弱，这也是危险断面产生的又一个原因。拉深后材料发生硬化表现为材料的硬度和强度增加，塑性降低，使得以后变形困难。因此在实际生产中，有时在几道拉深工序中需要对半成品零件进行退火处理，以降低其硬度，恢复其塑性。尚辅网htt

8、p://shangfuwang.com/项目三变流漏斗拉深成形工艺与模具设计起皱与拉裂是拉深时的主要质量问题。在一般情况下，起皱并不是圆筒件拉深时的主要问题，因为起