第五章 拉深工艺与拉深.ppt

带锥形压边圈的倒装拉深模 1－上模座 2－推杆 3－推件板 4－锥形凹模 5－限位柱 6－锥形压边圈 7－拉深凸模 8－固定板 9－下模座 返回 * 压边力的变化曲线 弹簧压边装置 a) 橡皮b) 弹簧c) 气垫 返回 * 压边力的变化曲线 返回 * 带限位装置在压边圈 返回 * 双动压力机用拉深模刚性压边装置动作原理 返回 1－曲轴 2－凸轮 3－外滑块 4－内滑块 5－凸模 6－压边圈 7－凹模 * 1-固定板 2-拉深凸模 3-刚性压边圈 4-拉深凹模 5-下模板 6-螺钉 带刚性压边装置拉深模 返回 * * * * * 筒形件的切边原理 返回 * * * 返回 * 返回 * 返回 * 第五章 拉深工艺与拉深模 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 5.2 拉深工艺计算 5.3 拉深模具结构 5.4 拉深模工作部分设计 * 拉深 (drawing) 又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。 它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。 拉深所使用的模具。 第五章 拉深工艺与拉深模 * 拉深件类型 a）轴对称旋转体拉深件 b)盒形件 c)不对称拉深件 第五章 拉深工艺与拉深模 * 第五章 拉深工艺与拉深模 不变薄拉深 变薄拉深 * 拉深模结构图 １-模柄 ２-上模座 ３-凸模固定板 ４-弹簧 ５-压边圈 ６-定位板 ７-凹模 ８-下模座 ９-卸料螺钉 10-凸模 第五章 拉深工艺与拉深模 * 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 圆筒形件是最典型的拉深件。 一、圆筒件拉深变形过程分析 （一）拉深变形过程 * （二）拉深变形过程 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。 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 * 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 一、圆筒件拉深变形过程分析 2．拉深变形过程 外力 凸缘产生内应力：径向拉应力σ1；切向压应力σ3 凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩，形成筒壁 直径为ｄ高度为Ｈ的圆筒形件（H（D-d）/2） （二）拉深变形过程 * 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 1.凸缘部分 二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态 拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态 应力分布图 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。 拉深成形后制件壁厚和硬度分布 * 拉深过程的应力与应变状态 下标1、2、3分别代表坯料径向、厚度方向、切向的应力和应变 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 * 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 拉深件的壁厚和硬度的变化 * 三、拉深件的起皱与拉裂 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。 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 * 1.凸缘变形区的起皱 三、拉深件的起皱与拉裂（续） 主要决定于： 一方面是切向压应力σ3的大小，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： 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 * 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 凸缘变形区的起皱 * 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 2.筒壁的拉裂 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——“危险断面”产生破裂。 防止拉裂： 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。 三、拉深件的起皱与拉裂（续） 一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度； * 5.1 圆筒件拉深变形过程分析 筒壁的拉裂 * 5.2 拉深工艺计算 拉深系数m是以拉深后的直径d与拉深前的坯料D（工序件dn）直径之比表示。 一、拉深系数与极限拉深系数 1.拉深系数的定义 第一次拉深系数： 第二次拉深系数： 第n次拉深系数： * 5.2 拉深工艺计算 拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。 m愈小，