冲压模具及冲模设计第五章.pptx

第五章拉深第一节拉深的基本原理第二节旋转体拉深件毛坯尺寸的确定第三节圆筒形件的拉深系数第四节圆筒形件的拉深次数及工序尺寸确定

第五章拉深第五节圆筒形件拉深的压边力与拉深力第六节阶梯形零件的拉深方法第七节盒形件的拉深第八节轴对称曲面形状零件的拉深

第五章拉深第九节拉深件的工艺性第十节拉深模第十一节其他拉深方法

学习目的和要求通过学习，了解拉深的过程应力应变情况；掌握拉深模的典型结构及工作零件的设计；熟悉拉深件毛坯尺寸的确定、拉深系数；掌握拉深力、拉深功计算，拉深件的工艺性分析方法及拟定工艺规程。学习内容拉深的基本原理；旋转体拉深件毛坯尺寸的确定；筒形件拉深系数、拉深次数及工艺尺寸确定；本章要求

本章要求2、学习内容4、圆筒形件拉深的压边力与拉深力；5、阶梯形零件的拉伸方法；6、轴对称曲面形状零件的拉深；7、拉深件的工艺性；拉深模；8、其他拉深方法3、考核知识点和考核要求领会：拉深的基本原理。综合运用：拉深工艺计算；拉深模典型结构与拉深模工作零件设计。

第一节拉深的基本原理一、拉深变形过程、特点及拉深分类拉深俗称拉延是利用专用模具将平板毛坯制成开口空心零件的一种冲压工艺方法。用拉深方法可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形和其他不规则形状的薄壁零件，如果和其他冲压成形工艺配合，还可以制造形状极为复杂的零件。拉深(D)二次拉深(D)反二次拉深(D)

拉深变形过程、特点及拉深分类

一、拉深变形过程、特点及拉深分类图5-1拉深示意图１—凸模２—压边圈３—毛坯４—凹模拉深变形过程变形区：外部环形部分不变形区：底部已变形区：拉入凸凹模间直壁部分

一、拉深变形过程、特点及拉深分类0

拉深变形过程、特点及拉深分类圆角部分厚度减薄约9%直壁口附近厚度增加约18%

一、拉深变形过程、特点及拉深分类各种拉深件按变形力学特点可分为四种基本类型：直壁圆筒形零件轴对称的曲面形零件直壁盒形零件非轴对称曲面形状零件直壁类拉深件曲面类拉深件

拉深过程中毛坯的应力和应变状态

二、拉深过程中毛坯的应力和应变状态图5-4拉深时毛坯的变形特点ａ)平板毛坯的一部分ｂ)毛坯在拉深过程中的变形ｃ)拉深成圆筒形件图5-5拉深时毛坯内各部分的内应力近似弹性变形区传递拉深力给筒壁侧壁拉应力，本身双向拉应力。已变形区，传递力给凸缘，受到径向拉应力。受到径向拉应力和切向压应力。

二、拉深过程中毛坯的应力和应变状态图5-6拉深时的应力与应变状态（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）底部圆角部分（过渡区）（５）圆筒件底部σ1ε1径向应力应变，σ2ε2轴向应力应变，σ3ε3切向应力应变

三、拉深时凸缘变形区的应力分布和起皱1.凸缘变形区的力学分析图5-7圆筒形件拉深时的应力分析(5-1)(5-2)(5-3)(5-4)

三、拉深时凸缘变形区的应力分布和起皱图5-7圆筒形件拉深时的应力分析从分布规律看，当R=r0时σ1最大：同时可见，当R=Rt处σ3最大：切向压应力为主，压应变ε3最大，材料增厚。径向拉应力为主，压应变ε1最大，材料减薄。

三、拉深时凸缘变形区的应力分布和起皱2.起皱在拉深过程中，毛坯凸缘在切向压应力作用下，可能产生塑性失稳而拱起的现象称为起皱，如图所示。图5-8凸缘起皱(D)１—凸模２—毛坯３—凹模起皱首先在外缘处开始（最大切向压应力σ3max）。增大，提高抗失稳能力凸缘宽度缩小到原来的一半左右。防止起皱：压边、拉深筋(D)

四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断1.拉深时筒壁传力区的受力情况拉深时，凸缘内缘处的径向拉应力为最大值，即σ1max。因此，筒壁所受的拉应力主要由σ1max引起。筒壁还存在因压边力产生的摩擦阻力、坯料绕过凹模圆角的摩擦力和弯曲力等，如图所示。图5-9拉深时压边力引起的摩擦阻力

四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断1.拉深时筒壁传力区的受力情况2μFy＝πdtσMσM＝２μFyπdt式中Fy——压边力（N）；σM——附加拉应力（Mpa）。(5-5)

四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断1.拉深时筒壁传力区的受力情况图5-10凹模圆角处的受力状态T2即为毛坯材料克服凹模圆角摩擦力后筒壁处的拉应力。(5-6)

四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断1.拉深时筒壁传力区的受力情况图5-11毛坯的弯矩示意图(5-7)(5-8)有效抗拉强度：(5-12)σpσk拉深件即产生拉裂。

四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断2.拉裂图5-12拉深件拉裂(D)（１）压边力的影响（２）相对圆角半径的影响（３）润滑的影响（４）凸模和凹