冷冲压工艺与模具设计第3版教学课件作者主编陈剑鹤于云程胡云4第4章节拉深工艺与模具设计课件

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1、冷冲压工艺与模具设计第3版陈剑鹤于云程胡云主编机械工业出版社“十二五”职业教育国家规划教材全国高等职业教育规划教材第4章拉深工艺与模具设计4.1典型案例4.2拉深工艺与模具的设计程序4.3拉深工艺性分析4.4拉深形式及模具结构设计4.5拉深工艺参数计算4.6其它旋转体件的拉深4.7其它拉深方法4.8拉深压力计算4.9拉深件成形模总体设计4.10拉深辅助工序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。拉深件拉深过程变薄拉深不变薄拉

2、深拉深件变薄拉深件拉深件三大类：1）旋转体零件，如不锈钢保温杯、喇叭外壳、电器外壳等；2）盒形件，如饭盒、汽车油箱、水槽、电器外壳等；3）形状复杂件，如汽车上的覆盖件等。拉深件4.1典型案例1.机壳材料为08F，大批量生产。机壳机壳实物2.电容器外壳材料一般为铝（如1200），大批量生产。电容器外壳电容器外壳实物3.微电动机外壳要求具有通用性和互换性，其材料一般为普通碳素钢（如Q215），大批量生产。微电动机外壳微电机外壳实物4.罩壳材料为纯铝，大批量生产。罩壳4.2拉深模设计程序审图拉深工艺性分析拉深工艺方案制定毛坯尺寸计算

3、拉深次数确定冲压力及压力中心计算凸、凹模结构设计总体结构设计冲压设备选择冲压模装配图绘制非标零件图绘制4.3拉深工艺性分析4.3.1对拉深件形状的要求①在设计拉深件时，应注明必须保证的外形或内形尺寸，不能同时标注内外形尺寸。尺寸标注②半敞开及非对称的空心件，应考虑设计成对称（组合）的拉深件，然后将其剖切成两个或更多零件。组合零件实物组合零件③一般拉深件允许壁厚变化范围为0.6t～1.2t，若不允许存在壁厚不均现象，应注明。壁厚变化现象④需多次拉深成形的工件（h＞0.5d），其内外壁上或带凸缘拉深件的凸缘表面，应允许存在拉深过程

4、中产生的压痕。压痕现象⑥拉深件口部应允许稍有回弹，但必须保证装配一端在公差范围之内。⑤除在结构上有特殊的要求，一般应尽量避免异常复杂及非对称形状的拉深件。非对称形状的拉深件口部有装配要求的拉深件4.3.2对拉深件圆角半径的要求1.凸缘圆角半径rdΦrdΦ≥2t，一般取rdΦ=(5～8)t。当rdΦ＜0.5mm时，应增加整形工序。2.底部圆角半径rpgrpg≥t，一般取rpg=(3～5)t。当rpg＜t时，应增加整形工序，每整形一次，rpg可减小1/2。有凸缘拉深件有凸缘拉深件实物3.矩形拉深件壁间圆角半径rpy应取rpy≥3t

5、。为使拉深工序次数减少，应尽量取rpy≥h/5，以便能一次拉深完成。矩形拉深件矩形拉深件实物4.3.3拉深件的精度等级拉深件的精度等级主要指其横断面的尺寸精度，一般在IT13级以下，高于IT13级的应增加整形工序。4.3.4拉深件的材料①具有较大的硬化指数。②具有较低的径向比例应力σr/σb峰值。③具有较小的屈强比σs/σb。④具有较大的厚向异性指数r。机壳的精度要求4.3.5拉深件废品情况及原因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。轻微起皱严重起皱严重起皱拉深件拉深时毛坯的起皱现象压边力按下式确定Q=

6、Sq式中S—在开始拉深瞬间，不考虑凹模圆角时的压边圈面积；q—单位压边力，见表4-1。在生产中也可以按压边力为拉深力的1/4选取，即：Q=0.25F1式中F1—第一道拉深的拉深力。为防止起皱，通常采用压边圈，通过压边力的作用，使毛坯不易起皱。带压边圈的拉深模第一道拉深时压边力Q的理论变化情况2.破裂破裂是拉深工作中的主要问题。可以通过两种途径来解决，即一方面降低凸缘变形区变形抗力的值，另一方面提高危险断面的抗拉强度。拉深破裂现象2拉深破裂现象14.3.6案例分析案例工艺性分析机壳制件形状简单、对称，属无凸缘拉深件，对壁厚均匀性

7、及表面压痕无特殊要求，底部圆角半径rpg=6mm＞t，制件精度相当于IT15级，冲孔精度为IT12级，材料为软钢。电容器外壳制件形状简单、对称，属无凸缘拉深件，对壁厚均匀性及表面压痕无特殊要求，底部圆角半径rpg=1.2mm=t，制件无精度要求，材料为软铝。微电机外壳制件筒体形状对称，是一阶梯形属带凸缘拉深件，但凸缘形状较复杂，对壁厚均匀性及表面压痕无特殊要求；凸缘圆角半径rdØ=1mm＜2t，底部圆角半径rpg1=1.2mm=t，底部圆角半径rpg2=0.4mm＜t；制件精度相当于IT8级，精度要求过高；材料为软钢。罩壳制件

8、筒体形状对称，是一阶梯形属带凸缘拉深件，但凸缘带有弯曲成形，对壁厚均匀性及表面压痕无特殊要求；凸缘圆角半径rdØ=0.6mm=2t，底部圆角半径rpg1=0.6mm＞t，底部圆角半径rpg2=0.3mm=t；制件无精度要求，材料为软铝。4.4拉深形式及模具结构设计4.4.1凸