冷冲压工艺与模具设计模块四ppt课件.ppt

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1、拉深是基本冲压工序之一。本模块在分析拉深变形过程及拉深件质量影响因素的基础上，介绍拉深工艺计算、工艺方案制定和拉深模设计。涉及拉深变形过程分析、拉深件质量分析、拉深系数及最小拉深系数影响因素、圆筒形件的工艺计算、其他形状零件的拉深变形特点、拉深工艺性分析与工艺方案确定、拉深模典型结构、拉深模工作零件设计等。本模块内容：模块四玻璃升降器外壳落料拉深复合模本模块重点1．拉深变形规律及拉深件质量影响因素与预防；2．拉深工艺计算方法；3．拉深工艺性分析与工艺方案制定；4．拉深模典型结构与结构设计；5．本模块示例零件

2、的拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。难点1．拉深变形规律及拉深件质量影响因素与预防；2．圆筒形零件的拉深工艺计算；3．带凸缘圆筒形零件的拉深拉深工艺计算；4．拉深模典型结构与拉深模工作零件设计。不变薄拉深：把毛坯拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形更小而板厚没有明显变化的空心体的冲压工序。变薄拉深是指凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚，把空心毛坯加工成侧壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的冲压工序。拉深是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件。拉深不变薄拉深变薄拉深拉深模：拉

3、深模特点：结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。拉深工序所使用的模具。拉深使用设备：单动、双动、三动压力机或液压机课题一拉深概述拉深件示例拉深件示例不变薄拉深变薄拉深拉深件示例油底壳不锈钢餐具课题二玻璃升降器外壳首次拉深变形过程及其工艺性一拉深变形过程1.毛坯受力分析(1)变形现象平板圆形坯料的凸缘——弯曲绕过凹模圆角，然后拉直——形成竖直筒壁。变形区——凸缘；已变形区——筒壁；不变形区——底部。底部和筒壁为传力区。2.变形过程工艺网格实验材料转移：

4、高度、厚度发生变化。3.材料的流动扇形单元体的变形1.凸缘部分2.凹模圆角部分3.筒壁部分4.凸模圆角部分5.筒底部分坯料各区的应力与应变是很不均匀的。二拉深变形过程中材料的应力与应变状态拉深过程中零件应力与应变状态圆筒件拉深时凸缘变形区应力分布图三拉深变形过程中凸缘变形区的应力分布拉深过程中的质量问题：主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。凸缘区起皱：传力区拉裂：由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。四拉深件主要质量问题主要决定于：一方面是切向压应力σ3的大小

5、，越大越容易失稳起皱；另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力。凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳能力越小。最易起皱的位置：凸缘边缘区域起皱最强烈的时刻：在Rt=（0.7～0.9）R0时防止起皱：压边1.凸缘变形区的起皱凸缘变形区的起皱2.采用压边圈的条件防止起皱可以采用压边圈。采用压边圈的条件为：查表4-1；2.查图4-11验证。主要取决于：一方面是筒壁传力区中的拉应力；另一方面是筒壁传力区的抗拉强度。当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处——“危

6、险断面”产生破裂。防止拉裂：一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具，降低筒壁所受拉应力。3.筒壁的拉裂筒壁的拉裂拉深件厚度变化拉伸件壁部厚度与硬度变化某拉深件壁厚具体变化拉深件工艺性指拉深件在拉深工序中生产的难易程度。（1）对拉深件的外形尺寸的要求;（2）对拉深件形状要求:（3）拉深件的圆角半径;（4）尺寸公差等级及表面质量的要求(表4-2，4-3，4-4）。拉深件工艺性内容：五拉深件的工艺性带台阶拉深件高度尺寸的标注拉深件的圆角半径拉深件结构的修改体积不变

7、原则:若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。相似原则:切边工序：拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似。形状复杂的拉深件：需多次试压，反复修改，才能最终确定坯料形状。拉深件的模具设计顺序：先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。拉深件口部不整齐，需留切边余量。但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。拉深件毛坯尺寸确定的原则：课题三旋转体拉深件毛坯尺寸计算一计算方法1.等重量法：已有拉深件样品时，使用等重量法来求毛坯直径会非常方便。2.等体积法：适用于变薄拉深件。3.等面积

8、法：不变薄拉深工序用来计算毛坯尺寸的依据。毛坯尺寸的计算必须将加上了修边余量后的制件尺寸作为计算的依据。修边余量：拉深件口部或凸缘周边不整齐;特别是经过多次拉深后的制件，口部或凸缘不整齐的现象更为显著;因此必须增加制件的高度或凸缘的直径，拉深后修齐增加的部分即为修边余量。表4-5为无凸缘圆筒件的修边余量；表4-6为带凸缘圆筒件的修边余量。二修边余量1．将拉深件划分为若干个简单的几何体；2．分别求出各简单几何体的表