第_4_章_拉深工艺与拉深模.pdf

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1、第4章拉深工艺与拉深模(DrawingProcessandDrawingDie)教学目标了解拉深工艺及拉深件的结构工艺性、变形过程分析、拉深件的质量问题及防止措施，基本掌握拉深工艺设计、拉深模具典型结构组成及工作过程分析、拉深模具设计。应该具备的能力：具备拉深件的工艺性分析、工艺计算和典型结构工作过程分析、拉深模设计的基本能力。教学要求能力目标知识要点权重自测分数了解拉深工艺及拉深件的结拉深概念及拉深件的结构工艺性12.5%构工艺性拉深变形过程及变形分析、拉深件的质量问理解拉深变形过程分析12.5

2、%题及防止措施毛坯尺寸计算、拉深系数、拉深次数、各次基本掌握拉深工艺设计25%拉深半成品件尺寸的计算熟悉拉深模具典型结构拉深模分类、典型结构、拉深模主要特点25%拉深力计算，压边装置及压边力、压力机的熟悉拉深模具设计25%选择，凸、凹模工作尺寸计算引例壳形件在生产生活中经常见到，如下图所示的机壳、电动机叶片、摩托车轮护瓦，还有诸如不锈钢饭盒、易拉罐等产品。这些零件从板料成为深腔件，就是通过拉深工艺实现的，其发生的塑性变形比较大，那么所用模具如何设计？这就是本章所要解决的问题。思考电动机叶片模具的制

3、造过程中包括哪些冲压工序。·108·模具设计与制造4.1拉深工艺与拉深件工艺性(DrawingProcessandProcessabilityofDrawingPart)4.1.1拉深件与拉深工艺分类(DrawingPartandClassificationofDrawingProcess)拉深是指利用模具将平板毛坯冲压成各种开口的空心零件，或将已制成的开口空心件压制成其他形状和尺寸空心件的一种冲压加工方法。1．拉深件分类冲压生产中，拉深的种类很多，各种拉深件按变形力学特点可以分为表4-1所示的基

4、本类型。表4-1拉深件的分类拉深件名称拉深件简图变形特点1．拉深过程中变形区是坯料的凸缘部分，其余部分是传力区；轴对圆筒形件2．坯料变形区在切向压应力和径向拉应力作用称带凸缘圆筒形件下，产生切向压缩与径向伸长的一向受压一向零阶梯形件受拉的变形；件3．极限变形程度主要受坯料传力区承载能力的直限制壁1．变形性质同前，区别在于一向受拉一向受压类盒形件的变形在坯料周边上分布不均匀，圆角部分变拉深带凸缘盒形件形大，直边部分变形小；非件其他形状零件2．在坯料的周边上，变形程度大与变形程度小轴对的部分之间存在着

5、相互影响与作用称除具有前项相同的变形性质外，还有如下特点：零1．因零件各部分高度不同，在拉深开始时有严件曲面凸缘的零件重的不均匀变形；2．拉深过程中，坯料变形区内还要发生剪切变形轴拉深时坯料变形区由两部分组成：对球面类零件1．坯料外部是一向受拉一向受压的拉深变形；称锥形件曲零2．坯料的中间部分是受两向拉应力的胀形变其他曲面零件面件形区类非1．拉深时坯料的变形区也是由外部的拉深变形拉轴深区和内部的胀形变形区所组成，但这两种变形对平面凸缘零件件在坯料中的分布是不均匀的；称曲面凸缘零件零2．曲面凸缘零件

6、拉深时，在坯料外周变形区内件还有剪切变形·108·第4章拉深工艺与拉深模·109·虽然这些零件的冲压过程都叫做拉深，但是由于其几何形状不同，在拉深过程中，它们的变形区位置、变形性质、毛坯各部位的应力状态和分布规律等都有相当大的差别，所以在确定拉深的工艺参数、工序数目与工艺顺序等方面都不一样。圆筒形件是最典型的拉深件，掌握了它的拉深工艺性和工艺计算方法后，其他零件的拉深工艺可以借鉴其方法。本章内容主要围绕无凸缘圆筒形拉深件，介绍其结构工艺性、毛坯尺寸计算、拉深次数、半成品尺寸、拉深力以及如何进行模具

7、结构设计等。2．拉深工艺的分类(1)按壁厚的变化情况分①不变薄拉深：通过减小毛坯或半成品的直径来增加拉深件高度，拉深过程中材料厚度的变化很小，可以近似认为拉深件壁厚等于毛坯厚度。②变薄拉深：是以开口空心件为毛坯，通过减小壁厚的方式来增加拉深件高度，拉深过程中筒壁厚度显著变薄。(2)按使用的毛坯的形状分①第一次拉深(使用平板毛坯)。②以后的各次拉深(以开口空心件为毛坯)。4.1.2拉深变形过程(DeformationProcessofDrawing)图4.1所示为将圆形平板毛坯拉深成筒形件的过程。拉

8、深时，圆形凸模(直径为dp)将金属板料拉入凹模，形成开口空心的形状。在此过程中，圆形毛坯的直径逐渐缩小(图中所示扇形abdc在拉深过程中逐渐缩小)，拉深形成的空心筒形件的高度不断增加，直到拉深成形。图4.1筒形件拉深过程4.1.3拉深过程分析(AnalysisonDrawingProces)下面我们以最常见的圆筒形件的拉深为例进行分析。1．在拉深过程中存在金属的塑性流动如图4.2所示，我们只要剪去图中的阴影部分，再将剩余部分沿直径d的圆周弯折起来，并加以焊接，就可以得到一个直径为d