盒形件拉伸成形分析

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矩形盒件拉伸变形的特点及常见疵病

矩形盒件拉伸变形的特点及常见疵病

矩形盒件拉伸变形的特点及常见疵病矩形盒件拉伸变形是一种常见的变形形式,它在工业制造、机械加工、汽车等领域得到广泛应用。

矩形盒件是一种具有复杂几何形状的零件,主要由板材加工而成,其特点是结构紧凑、内部空间充足、强度高、重量轻、制造方便等。

矩形盒件拉伸变形的主要特点及常见疵病将在下文中详细介绍。

特点:矩形盒件拉伸变形是指在外力作用下盒件的形状和尺寸发生变化,一般为拉伸变形,其特点如下:1. 周向宽度变化小,纵向长度变化较大;2. 变形顶部比底部明显;3. 变形量与应力大小成正比;4. 变形发生在盒件中央,但三分之一处的垂直截面变形更为明显;5. 变形后盒件长宽比增加,且盒件厚度均匀。

常见疵病:由于矩形盒件拉伸变形的特殊性,易出现以下常见疵病:1. 折角:盒件底部和侧面交界处出现折角,影响产品外观和强度;2. 横向变形:变形不均匀,造成盒件之间的配合不良;3. 充满不足:变形后充满度不够,底部充满度不够,不能满足产品使用要求;4. 重量趋轻:由于变形使材料厚度减少,盒件轻量化的同时,也会面临强度下降的问题。

为了避免矩形盒件拉伸变形带来的不良后果,我们需要采取以下措施:1. 设计优秀:在设计时,必须充分考虑盒件的应力分布和变形规律,以避免应力过大和不均匀造成的变形;2. 材料精选:合适的材料可以提高矩形盒件的强度和耐久性,避免拉伸变形等问题;3. 制造精细:采用先进的制造工艺,尤其是精确控制板材冷却过程,可以有效地控制拉伸变形;4. 检验严格:严格的检验工艺可以保证产品的质量,避免拉伸变形等问题的发生。

总之,矩形盒件拉伸变形是一个普遍存在的问题,必须引起足够重视。

通过优秀的设计、材料选择、制造精细、检验严格等措施,可以有效避免该问题的发生,提高产品质量和性能。

盒形件的拉深

盒形件的拉深

第六节盒形件的拉深盒形件属于非轴对称零件,它包括方形盒件,矩形盒件和椭圆形盒件等,根据矩形盒几何形状的特点,可以将其侧壁分为长度是 A-2r与B-2r的两对直边部分及四个半径为的圆角部分(图 4–74)。

压变形性质与直壁圆筒件有相同之处亦有不同之处。

相同之处是在变形区都是在径向拉应力与切向拉应力的作用下产生拉深变形,而存在着变形区产生的拉应力与传力区的承载能力之间的关系问题。

不同之处是盒形件的应力状态和所产生的拉深变形在周边上的分布是不均匀的,由次而引起一系列和圆桶形件成型不同的特点。

根据盒形件能否一次拉深成形将盒形件分为两类,凡是能一次拉深成形的盒形件称为低盒形件;凡是需经多次拉深才能成形的盒形件称为高盒形件。

两类盒形件拉深时的变形特点是有差别的,因此工艺过程设计和模具设计中需要解决的问题和方法也不尽相同。

一、盒形件的拉深1. 变形特点1)盒形件一次拉深成形时,零件表面网络格发生了明显变化(图 4–74),由此表明凸缘变形区直边部分发生了横向压缩变形,使圆角处的应变强化得到缓和,从而降低了圆角部分传力区的轴向拉应力,相对提高了传力区的承载能力。

2)盒形件拉深时,凸缘变形区圆角处的拉深阻力大于直边的拉深阻力圆角处的变形过程度大于直边处的变形程度。

因此,变形区内金属质点的位移量直边处大于圆角处,导致了这两处的位移速度的不同,而毛坯的这两部分又是联系在一起的整体,变形时必然相互牵制,这种位移速度差会引起剪切力,这种剪切力称为位移速度诱发剪应力。

虽然,诱发剪切力在两处交界面达到最大值,并由此向直径和圆角处的中心线逐渐减小。

变形区内应力状态与剪切力分布情况可定性的用图4–75示意。

由图 4–75可知,圆角部分传力区内轴向拉应力减小了一个剪应力值,从而也相对地提高了传力区的承载能力。

由于上述原因,盒形件成形极限高于直径为2r的圆筒形件的成形极限。

图4-75 变形区内应力状态3)图 4-75所示的剪应力形成的弯矩引起变形区平面内的弯曲变形,从而使变形区变得相当复杂。

方盒形拉深件的工艺性分析

方盒形拉深件的工艺性分析

方盒形拉深件的工艺性分析
方盒形拉深件是一种常用的金属加工工艺,用于制造各种形状的容器、外壳和零部件等。

其工艺性分析主要包括以下几个方面:
1. 材料选择:方盒形拉深件通常采用金属材料进行制造,如钢材、铝材等。

在选择材料时需要考虑材料的可加工性、强度、硬度和耐腐蚀性等性能,以满足产品的使用要求。

2.模具设计:方盒形拉深件的成形需要使用模具进行,模具的设计和制造对产品质量和工艺性有着重要影响。

模具设计需要考虑产品形状、尺寸、壁厚和材料特性等因素,以确保产品成形的精度和一致性。

3.拉深工艺参数:方盒形拉深件的加工过程需要控制好拉深工艺参数,包括下料尺寸、板材表面的润滑剂选择、压力和速度等。

这些参数的选择和调整能够影响产品的成形质量、表面质量和机械性能。

4.成形工艺:方盒形拉深件的成形工艺包括下料、冲裁、拉伸、回弹和修整等几个步骤。

在操作过程中需要注意控制好每个步骤的工艺要求和工艺参数,避免出现裂纹、变形或者表面质量不良等问题。

5.产品质量控制:方盒形拉深件的质量要求通常包括尺寸精度、表面质量和机械性能等方面。

在加工过程中需要控制好每个环节的工艺参数,及时发现并解决质
量问题,确保产品达到客户的要求。

总之,方盒形拉深件的工艺性分析需要综合考虑材料、模具设计、工艺参数和工艺过程等因素,以确保产品质量和工艺性能的要求。

更好地应用于实际生产中,提高方盒形拉深件的制造效率和质量。

盒形件拉伸成型模拟研究

盒形件拉伸成型模拟研究

摘要盒形件被广泛应用于生产中。

小到微型马达外壳,大到汽车覆盖件,盒形件在各领域起到不同的作用,如防护、防磁漏、固定等。

盒形件是非旋转体零件,其几何形状是由4个圆角和4条直边组成。

拉深变形时,圆角部分相当于圆筒形件拉深,而直边部分相当于弯曲变形。

与旋转体零件的拉深相比,其拉深变形要复杂些。

借助ANSYS/LS-DYNA非线性有限元分析软件,对制板料成形性能仿真,大幅度的减少设计和实验的量,降低成本费用,提高材料的成形质量。

从而探讨盒形件的成形工艺目前人们对于盒形件拉深的变形特点将有助于指导生产、缩短产品生产周期,提高盒形件的产品质量。

模拟结果表明,变压边力控制技术可以显著改善盒形件成形性能。

关键词:盒形件;ANSYS/LS-DYNA;变压边力ABSTRACTThe box-shaped pieces are widely used in production. To the micro-motor casing, large car cover, box shaped part plays a different role in vario us fields, such as protection, anti-magnetic leakage, fixed. The box-shaped non-rotating body parts, and its geometry is represented by four rounded corners and four straight edge. Deformation of the drawing, the rounded part of the equivalent of a cylindrical drawing the straight edge part equivalent to the bending deformation. Compared with the rotating body parts drawing, deep drawing deformation is more complicated. With the ANSYS / LS-DYNA non-linear finite element analysis software, the system of sheet metal formability simulation, substantially reduce the amount of design and experiment, to reduce costs and improve the quality of the material forming. The box-shaped pieces forming process so as to explore the box drawing deep deformation characteristics will help guide the production, shorten the production cycle, to improve the box-shaped product quality. The simulation results show that the blank holder force control technology can significantly improve the box-shaped forming properties.Keywords: box-shaped parts; the ANSYS / LS-DYNA; blank holder force.目录第一章绪论在现代工业生产中,60%~90%的工业产品需要使用模具加工,模具工业已成为工业发展的基础,而模具作为一种高附加值的技术密集型产品直接为高新技术产业化服务,又大量采用高新技术,因此模具已是高新技术产业的重要组成部分。

谈盒形件的拉深

谈盒形件的拉深

职称参评论文级别:工具钳工一级实习指导教师(转系列)谈盒形件的拉深姓名:陈伟单位:云南省工业高级技工学校身份证号:532201************ 日期:2010年6月13日谈盒形件的拉深陈伟(云南省工业高级技工学校技训中心)摘要:拉深盒形件时,在转角处易产生裂纹,凸沿处容易起皱。

本文试从模具的设计制造、安装,材料的性能与下料形状等方面探讨其原因和解决办法,摸索盒形件的拉深规律。

关键词:模具拉深裂纹起皱1、前言曾设计并安装调试过几套盒形零件的拉深模具,其中一套一汽红塔轻卡车用膨胀水箱本体零件的拉深模较为典型。

该模具为有压边装置一次成型拉深模。

在试模时,冲压质量不稳定,有20%的拉深件在转角处出现裂纹,另绝大部分在凸沿的一侧出现细微皱纹。

分析原因可能是压边力过大、凸凹模间隙不合适、凸凹模光洁度不够、拉深深度过深、模具结构不合理、模具制造精度不够等。

通过逐一分析检查,采取一些措施后解决了问题,拉深件的质量得到了保证。

现将有关原因和问题解决的措施写出来,以供参考。

2、拉深件该零件为两对角带斜角的盒形件,其与另一零件(水箱上盖)对接滚焊后成为密封的盛水容器。

因此冲压件绝对不能有裂纹和皱纹,否则将严重影响焊接质量和密封性而产生废品,但零件的尺寸精度要求不高,因此冲压工艺与模具要重点考虑产品的形状要求及变薄、裂纹、起皱情况。

零件图及技术要求如图1,该零件为有凸缘的拉深件,凸缘宽度50mm,拉深深度60mm。

拉深较浅,据经验和计算判断可一次拉出。

但零件共有六个内圆角,同时底部有5mm深的加强筋,变形具有一定的复杂性,模具设计制造、安装调试和使用要充分考虑各种影响因素。

技术要求:1、材料为08F,厚度1mm;2、不允许有裂纹、毛刺、皱纹;3、拉深后最薄处不小于0.6mm;图1 本体零件图3、模具该零件为有凸缘的盒形件,总体形状不算复杂,尺寸要求也不算高。

根据零件的尺寸和冲压力大小,压力机采用160T气动单动压力机。

基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术研究

基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术研究

基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术研究I. 前言- 研究背景和意义- 国内外研究现状II. 盒形件拉深成形仿真技术概述- 相关概念和定义- 成形工艺及其特点- 成形过程仿真技术的发展状况III. 基于Dynaform的盒形件拉深成形仿真技术研究方法- Dynaform仿真软件的基本原理与应用- 盒形件拉深成形仿真参数分析- 仿真结果的评价IV. 实验研究和结果分析- 实验材料与装置介绍- 不同参数对盒形件成形仿真结果的影响分析- 实验结果分析与讨论V. 结论与展望- 研究结果的总结- 存在的不足和改进方案- 未来研究的方向和意义注:Dynaform是一款工业成形仿真软件,可用于汽车、航空、电子等多个行业的产品设计和制造。

盒形件拉深成形是指在平面金属板上通过压力的作用将其拉伸成为三维盒状结构的成形过程。

第一章前言盒形件是目前工业制造中常用的形状之一,它具有结构稳定、装配简便等特点,在汽车、航空、电子等行业得到广泛应用。

其中,盒形件拉深成形是一种广泛应用的成形工艺,通过将平板金属拉深成为三维盒状结构,可以满足各种不同制造需求。

盒形件拉深成形技术的优化和研究对于提高制造质量和降低成本具有重要意义。

目前,工业领域中盒形件拉深成形仿真技术的研究和发展正在加速推进。

本研究将基于Dynaform工业成形仿真软件,探究盒形件拉深成形仿真技术的研究方法和实验结果。

通过分析盒形件拉深成形中的过程及其特点,探讨仿真技术在盒形件拉深成形中的应用,帮助企业提高盒形件的制造效率、降低成本和提高质量。

第二章盒形件拉深成形仿真技术概述2.1 相关概念和定义盒形件拉深成形是将平板金属拉深成为三维盒状结构的成形过程,这种成形方式具有成型精度高、制造周期短、使用范围广等优点。

盒形件拉深成形的关键技术是金属的可延性,也就是通过力的作用,将金属拉深到所需的形状。

2.2 成形工艺及其特点盒形件拉深成形是一种多工序的工艺,需要经过下料、折弯、切口等工序,其中最关键的是拉深成形工序。

盒形件的拉深

盒形件的拉深

从几何形状特点看,矩形盒状零件可划分成 2 个长度为 (A-2r) 和 2 个长度为 (B-2r) 的直边加上 4 个半径为 r 的 1/4 圆筒部分(图4.4.1) 。

若将圆角部分和直边部分分开考虑,则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深,直边部分的变形相当于弯曲。

但实际上圆角部分和直边部分联系在一起的整体,因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深,有其特有的变形特点,这可通过网格试验进行验证。

拉深前,在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格,在毛坯的圆角部分,画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。

变形前直边处的横向尺寸是等距的,即,纵向尺寸也是等距的,拉深后零件表面的网格发生了明显的变化(如图4.4.1所示) 。

这些变化主要表现在:图 4.4.1 盒形件的拉深变形特点⑴直边部位的变形直边部位的横向尺寸变形后成为间距逐渐缩小,愈向边中间部位缩小愈少,即纵向尺寸变形后成为,间距渐增大,愈靠近盒形件口部增大愈多,即。

可见,此处的变形不同于纯粹的弯曲。

(2) 圆角部位的变形拉深后径向放射线变成上部距离宽,下部距离窄的斜线,而并非与底面垂直等距平行线。

同心圆弧的间距不再相等,而是变大,越向口部越大,且同心圆弧不位于同一水平面内。

因此该处的变形不同于纯粹的拉深。

根据网格的变化可知盒形件拉深有以下变形特点:(1) 盒形件拉深的变形性质与圆筒件一样,也是径向伸长,切向缩短。

沿径向愈往口部伸长愈多沿切向圆角部分变形大,直边部分变形小,圆角部分的材料向直边流动。

即盒形件的变形是不均匀的。

(2) 变形的不均匀导致应力分布不均匀(图 4.4.2) 。

在圆角部的中点最大,向两边逐渐减小,到直边的中点处最小。

故盒形件拉深时破坏首先发生在圆角处。

又因圆角部材料在拉时容许向直边流动,所以盒形件与相应的圆筒件比较,危险断面处受力小,拉深时可采用小的拉深系数也不容起皱。

图 4.4.2 盒形件拉深时的应力分布(3) 盒形件拉深时,由于直边部分和圆角部分实际上是联系在一起的整体,因此两部分的变形相影响,影响的结果是:直边部分除了产生弯曲变形外,还产生了径向伸长,切向压缩的拉深变形。

4.4 盒形零件的拉深

4.4 盒形零件的拉深

盒形零件的拉深4.4盒形零件的拉深4.4.1盒形零件拉深变形特点盒形件是由圆角和直边两部分组成,可以把它划分为四个长度为A -2r 和B -2r 的直边部分(相当于弯曲)和四个半径为r 的圆角部分(相当于拉深)。

1231231231231231231231......===...=...2h h ...h h h ...h =h =h =...=h nnn n nnn l l l l l l l l l l l l l l l l h h h ∆∆∆∆''''∆∆∆∆''''∆∆∆∆>∆>∆>∆>>∆∆∆∆∆''''∆∆∆∆∆∆∆∆<∆拉深后横向尺寸愈靠近中部,尺(1)直边部分)横向尺寸拉深前:、、、、拉深后:、、、、)纵向尺寸拉深前:、、、、拉深后:、、、、寸越小123h h ...h n h ''''<∆<∆<<∆拉深后纵向尺寸愈靠近盒形件口部,尺寸越大(2)圆角部分1)拉深前与底面垂直的等距平行线拉深后变成径向放射线(上部距离宽,下部距离窄的斜线);2)同心圆的间距不再相等,而是变大,越向口部越大。

图4-35 盒形件拉深时的应力分布(1)盒形件径向伸长,切向缩短,凸缘变形区径向拉应力σ1和切向压应力σ3分布不均,圆角处大,直边处最小;(2)圆角处的径向拉应力和切向压应力最大,为变形危险区;(3)盒形件的直边和圆角部分联系在一起,两部分变形相互影响,不是单纯的拉深和弯曲变形。

有缘学习更多+谓ygd3076考证资料或关注桃报:奉献教育(店铺)4.4.2盒形零件拉深毛坯的形状与尺寸确定确定原则:保证毛坯的面积应等于加上修边余量后的零件表面积。

由于盒形件拉深时周边的变形不均匀,应把毛坯形状和尺寸进行修正,使毛坯轮廓成光滑的曲线,尽可能保证拉深件口部高度一致。

高方盒形件拉伸变形分析

高方盒形件拉伸变形分析
数( ) m 相等 。 这样 即可 避 免 材料 堆 积 起皱 或 材 料 变 薄开裂 。
高方盒形件圆角部分和直壁部分的材料由圆筒
形毛胚变形而来 , 其变形遵循拉伸件 的网格变化 规
律。如图 2所示 , 变形区的扇形 的面积在拉延后 变成了传力区的竖直壁 的面积, F = 2 设材 且 F(
.、
d l= 1 41 -0. 2r+ . B 8

式中, 。 d一 为末前道拉伸工序所得 圆筒形毛胚 内径 ; 曰为方盒形件 内表面尺寸 ;为方盒形件角部 内转角 r 半径; 6为两道工序转角处 内表面之 间的距离 , 称为
料的变形规律及工艺计算 , 是高方盒形件拉 伸成功
的关键 。
2 变形分析
高方盒形件的末道拉伸如 图 1 所示 , 毛胚是带 竖直圆筒壁的空间体 。根据受力与变形 的特征 , 可 分为传力区( 平底部分 d 及方盒形竖直壁部分 c 、 )
图 1 高 方盒 形 件末 道 拉 伸
在拉伸过程中 , 随着凸模的向下运动 , 盒形竖直
变形区各部分沿径向上 的伸长变形基本一致 , 以不
致产生材料的局部堆积和过度变薄 , 应该成为确定 高方盒形件末前道工序圆筒形毛胚直径 d 一 尺寸的 原则。该原则 的实质就是使变形区圆角部分材料的 流动速度与直壁部分材料的流动速度相等 , 也就是
使 圆角部分 的拉伸 系数 ( ,与直壁部分 的拉伸系 m)
加压应力作用 的部位 , 材料局部堆积或起皱 ; 在伸长
薄 或开 裂 。
=C / P 圆角部分的拉伸 系数 m DA , , 变形较小并受附加拉应力作用 的部位 , 材料过度变 的拉伸系数 m
一 , 。、 一 , 、

矩形盒零件拉深成形极限的模拟研究与分析

矩形盒零件拉深成形极限的模拟研究与分析

拟分析软件 QlT D 3 , f l / D 对拉深过程重要 工艺参数 ( r 等) 0 2 n 即 、 / 进行模拟分析 , 讨论 它们
对矩形 盒一 次拉 深成 形极 限的影 响 。 关键 词 : 矩形盒 ; 艺分 析 ; 拟 实验 ; 形极 限 工 模 成 中图分类号 : Hl 1 1 T 6 .2 文献 标识码 : A
图 1 矩形 盒外形
实验名称
实验 l
板坯形状
几何效应参数 r /B
/ B r/ cB 2 / B
凹模 圆角半径
r( I) d rI r1 I l 0
矩 形 板 坯 50× l m 7 56m 0 O 2 O 16 0 3 .6 5 .6 7 .
收稿 日期 :o 8一 4—2 2o o 0
本文利用锻造模拟分析软件 Ql D 3 , f 0 咖2 / D 改变组合工艺参数 : 矩形盒几何效应参数 r 、 c 凹模圆角半径 对矩形盒拉深进行模拟实验, 分析讨论它们对矩形盒一次拉深成形极限的影响。
— —1 —。■ — —— — —— — — —。 — —— — — —— 1
O 16 .67 9m 5m
T , dB 03 . l1 m 】m
凹模 圆角 半径 ( m) m
破裂位置
皱褶位置
1 直壁转角 处破裂 1直 壁 转 角 处 破 2短边法兰外 缘正 裂、 短边 法 兰外 缘 1 底部破裂 、
中处 破 裂 正 中 处 破 裂
1 0
O 前

矩形盒件最具有非回转体对称成形的典型特征, 在拉深变形 中各点处的应力应变主轴瞬间变化…。由
于金属流动的不一致导致拉深制件达到成形极限引起破裂、 起皱等缺陷的产生 , 导致生产效率降低 和产品报 废。影响矩形盒件拉深成形 的工艺因素较多: 板坯的材料及形状因素、 模具因素等等 , 它们直接影响矩形 盒件的拉深质量。合理的工艺参数能够提高矩形盒件一次拉深成形极限 , 拉深不易产生破裂、 皱褶等缺陷从 而提高生产率 [ 引。

板料拉伸变形过程及特点

板料拉伸变形过程及特点

板料拉伸变形过程及特点1.板料拉伸变形过程及特点;在拉深过程中,毛坯受凸模拉深力的作用,在凸缘毛坯的径向产生拉伸应力,切向产生压缩应力。

在它们的共同作用下,凸缘变形区材料发生了塑性变形,并不断被拉入凹模内形成筒形拉深件。

拉深后工件底部的网格变化很小,而侧壁上的网格变化很大,以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。

2.拉伸过程中各部分的应力与应变状态及分析1.平面凸缘部分主要变形区2.凹模圆角区过渡区3.筒壁部分传力区4.凸模圆角部分过渡区5.圆筒底部分小变形区3.拉伸成形的障碍及防止措施;一、起皱,影响起皱的因素:1.凸缘部分材料的相对厚度2.切向压应力的大小3.材料的力学性能4.凹模工作部分的几何形状。

防止措施:采用压边圈。

二、拉裂防止拉裂:可根据板材的成形性能,采用适当的拉深比和压边力,增加凸模的表面粗糙度,改善凸缘部分变形材料的润滑条件,合理设计模具工作部分的形状,选用拉深性能好的材料。

三、硬化加工硬化的好处是使工件的强度和刚度高于毛坯材料,但塑性降低又使材料进一步拉深时变形困难。

4.筒形零件拉伸工艺(毛坯尺寸计算原则、计算公式、拉伸系数及影响因素、首次与后续拉伸的异同、拉伸次数与拉伸系数的确定);一、圆筒件拉深零件毛坯尺寸的计算二、拉深系数的计算和拉深次数的确定三、拉深压力机的选择5.阶梯形零件的拉伸顺序安排;1.拉深次数的确定2.拉深方法的确定6.(曲面、球面、抛物面及锥形)拉伸方法;1.球面零件拉深方法:球面零件可分为半球形件和非半球形件两大类。

2.抛物面零件拉深方法:(1)浅抛物面形件,因其高径比接近球形,因此拉深方法同球形件。

(2)深抛物面形件,其拉深难度有所提高。

这时为了使毛坯中间部分紧密贴模而又不起皱,通常需采用具有拉深筋的模具以增加径向拉应力。

7.盒形件拉伸变形特点1.根据网格的变化可知盒形件拉深有以下变形特点:(1)盒形件拉深的变形性质与圆筒件一样,也是径向伸长,切向缩短。

可控拉深筋高强度钢板盒形件拉深成形工艺研究

可控拉深筋高强度钢板盒形件拉深成形工艺研究

可控拉深筋高强度钢板盒形件拉深成形工艺研究随着轨道交通装备发展日新月异,培养高质量、高附加值、高可靠性以及高结构安全性的制造技术,已成为行业发展重要性素材。

然而,目前可控拉深筋高强度钢板盒形件制造技术仍然缺乏适用性、低效性和适应性。

因此,对可控拉深筋高强度钢板盒形件的成形工艺进行研究,不仅有助于实现轨道交通装备产品的质量提升,而且可以满足装备发展的需求。

研究表明,可控拉深筋高强度钢板盒形件的拉深成形工艺需要考虑板材的物性、板材的厚度和长度以及拉深筋的具体位置等。

通过对冲击设备,对冲击时间、压力范围、冲击距离、拉深筋距离等因素进行综合考虑,可实现拉深成形。

同时为了提高拉深筋的精度和周折性能,需采用专业的拉深设备,使成形时的压缩力尽可能的均匀,以及在拉深前对钢板进行充分的热处理,提高板材的强度和韧性。

在选择拉深模具时,则必须严格按照要求,以确保拉深筋形状正确,且节省拉深时间。

同时应考虑安全要求,以避免成形过程中发生事故。

成形前,应进行充分的安全检查,在拉深设备正常运行时确保安全通道并进行严格的操作规程,以及sql实施安全检查。

在机器正常运转的前提下,将有利于成形过程的高效性和可控性。

因此,可控拉深筋高强度钢板盒形件拉深成形工艺的研究,不仅有助于提高轨道交通装备产品的质量,而且还可以为满足装备发展的需求提供参考。

在实际的拉深设备的运行中,还应充分考虑拉深筋的尺寸、模具设计和拉深设备的精度等,以确保最后的拉深工艺可用性、低效性和适应性。

综上所述,可控拉深筋高强度钢板盒形件拉深成形工艺研究,在了解板材材质、厚度���长度以及拉深筋位置的基础上,通过综合考虑冲击设备参数,结合专业的拉深设备及设计,实现轨道装备发展的质量提升,有着非常重要的意义。

盒形件的拉深

盒形件的拉深

高盒形件毛坯的形状与尺寸
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
长圆形毛坯的长 度为:
长圆形毛坯的宽度为:
盒形件的拉深
1.3 盒形件拉深的变形程度
拉深系数 m
盒形件初次拉深的最大相对高度
冲压工艺与模具设计
(3)用光滑曲线
连接直边和
ห้องสมุดไป่ตู้
圆角部分,
即得毛坯的

形状和尺寸。








盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
所谓高盒形件是指必须用多次拉深才能最后成形的盒形件。 采用圆形毛坯, 其直径 D 为:
ra = rb = r时,则:
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
方盒形件毛坯的形状与尺寸
盒形件的拉深
1.1 盒形件的拉深变形特点
盒形件拉深时的应力分布
盒形件的拉深
1.1 盒形件的拉深变形特点
盒 形 件 基 本 尺 寸
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
(1)按弯曲计算直边部分的展开长度 l0,即:
(2)按拉深计算圆角部分的毛坯半径R,即:
盒形件的拉深
1.2 盒形件拉深毛坯形状与尺寸的确定
冲压工艺与模具设计
盒形件的拉深
1.1 盒形件的拉深变形特点
1.圆角部分应力分布不均匀 。 2.直边部分发生弯曲变形 。 3.圆角部分的平均应力比相同半径的圆筒件的径向拉应力要小得多 。 4.圆角部位易出现拉裂、起皱等现象 。 5.除了在圆角侧壁底部与凸缘圆角相切处容易发生拉裂外,还会因凹模圆
角半径过小等原因,引起凸缘根部(圆角附近侧壁处)产生拉裂 。 6.圆角与直边相互影响的程度取决于相对圆角半径 r/B 和相对高度 H/B 。

盒形件拉伸成形分析

盒形件拉伸成形分析

盒形件拉伸成形分析零件(盒形件)通过SolidWorks软件绘制零件如图所示图1 零件图2 坯料其中零件尺寸为320X200X35,坯料尺寸为480X320,单位mm。

分别另存为igs格式的文件,准备导入Dynafrom软件。

Dynafrom成形步骤1 导入零件,修改名称打开Dynafrom软件,在菜单栏中选择“文件”——“导入”,将两个igs格式的零件依次导入软件中,选择“零件层”——“编辑”,分别将坯料名称修改为blank,将零件名称修改为die。

2 网格划分点击“零件层”——“显示/隐藏零件层”,选择“die”,点击确定,将die 隐藏。

点击“前处理”——“单元”,点选,将最大尺寸修改为5,如图3所示:然后依次点击“选择曲面”,“显示曲面”,“确定”,“应用”,“是”图4图3图5零件被划分网格后如图4所示,点击“退出”——“确定”。

同样,再将blank隐藏,再点击右下角的“当前零件层”,点击“die”,退出,将die设为当前层。

再重担blank的步骤,对die进行网格划分,网格划分后效果如图5所示。

3 创建压边圈将blank层显示出来。

点击“零件层”——“创建”,输入binder,“确定”。

点击“前处理”——“线/点”,点击“创建”,选择“点”——“工作平面上的点”,在坯料周围画出矩形,如图6所示,再点击“确定”——“确定”,因而退出。

在工具栏中选择“坯料生成器”——“边界线”,用光标,单击画出的矩形,将单元大小改为5,“确定”,接受网格?点击“是”,效果如图7所示。

图6 图7 此时,binder在零件的中间,如图8。

点击“前处理”——“单元”——“变换”,点选“输入值”,点击“选择单元”,选择binder层,选择“伸展”,在视图内点选binder,点击“确定”,在Z轴上进行调整,输入适当值,将binder层调整到离blank层适当距离,如图9所示:图8 图9再通过“前处理”——“线/点”——“删除”将原来在零件中间的那个binder层删除。

不锈钢盒形件与椭圆筒形件拉伸模设计

不锈钢盒形件与椭圆筒形件拉伸模设计

不锈钢盒形件与椭圆筒形件拉伸模设计介绍了在单动液压机上拉伸椭圆筒形件与不锈钢盒形件的模具的结构,采用液压压边装置有效地解决了恒定压边力问题,保证了拉伸件的质量。

1 零件分析椭圆筒形件如图1 所示, 不锈钢盒形件如图2所示。

图1 所示零件材料为08Al , 厚度为2mm ,尺寸精度和表面质量要求较高, 多台阶结构复杂, 冲压难度大,需经数次拉伸成形。

简要工艺分析如下:(1) 下料尺寸为Ø221mm。

(2) 第1 次拉伸成圆筒形。

(3) 第2 次拉伸成椭圆形。

(4) 第3 次拉伸成Ø70mm ,并保持一定高度的椭圆部分。

(5) 第4 次拉伸成Ø35mm。

(6) 第5 次拉伸成Ø32mm。

(7) 第6 次拉伸成Ø30. 5mm。

(8) 整形肩部。

(9) 整形凸缘部。

图2 所示盒形件材料为Cr18Ni9Ti , 厚度为1mm。

该零件为高档车排挡杆防尘罩, 由于处于显眼部位, 所以表面质量要求很高, 不允许有皱纹出现。

首先计算盒形件的表面积,画出展开尺寸图,然后计算盒形件的变形量, 确定能否一次拉伸成形。

通过计算可以一次拉伸成形, 下料尺寸为285mm ×285mm。

为增大角部的拉伸系数,采用了剪角处理。

2 模具设计根据以上两个零件的特点, 不能选择大型双动机床进行拉伸,而我单位又没有小型双动机床,故只能在1 000kN 单动液压机上进行拉伸。

拉伸模具也只能按1 000kN 机床设计, 模具结构的选择是问题的关键,主要考虑压边问题,方案有两种:(1) 橡胶压边和弹簧压边。

(2) 具有独特结构的恒压边力压边装置。

第1 种压边效果太差,在拉伸过程中,开始压边力最小, 拉伸过程中压边力呈线性上升, 冲压终了压边力最大(如图3 曲线1、2 所示) 。

(模具人才网网址:)这样对拉伸变形极为不利, 开始时易产生起皱, 最后又可能造成工件局部拉薄甚至开裂, 工件废品率高, 表面质量差,此种方案达不到客户要求。

盒形件多点成形拉裂缺陷分析

盒形件多点成形拉裂缺陷分析

上基 本 体 相 切 处 的危 险 断 面 过 分 变 薄 以至 拉 裂 , 压 边 力 过 小则 起 不 到防 止起 皱 的作 用 。 于 圆形 板材 , 对 单 位 压边 力 P的大 小 可按 下 式f 算 : 计
边部 分 近似 板 材 弯 曲 。 因此 , 形 件 多点 成 形是 转 角 盒
部分 拉 深 、 直边 部 分 弯 曲两 种 变形 方式 的复合 。 变 其 形特 点 可 以归 纳 为 以下几 点 : ( ) 角部 分 的 变形 基 本 与 圆筒形 件 拉 深 相似 , 1转 只是 由于 金 属 向直 边 流 动 ,使得 应力 和 在转 角部 分 的分 布 不均 匀 , 角 中部 最 大 , 渐 向两 边 减 转 逐 小 ( 2 图 ) ( ) 深 时 , 边 2拉 直 部 分 除 弯 曲 变形 外 , 在 与 转 角 的连 接 部 分 , 还
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板 材 加 工 技 术— — 盒 形 件 多 点 成 形拉 裂 缺 陷分 析
盒 形 件 多 点 成 形 拉 裂 缺 陷 分 析
10 2 吉林 大 学 裴 永 生 李 明哲 陈 建 军 付 文 智 孙 刚 30 5
摘 要 从 材 质 、 厚 、 压 边 圈 的 圆角 半 径 大小 、 深 系数 、 边 力 大 小 以及 有 无 润滑 条 件 等 方 面入 手 , 板 下 拉 压 分 析 了盒形 件 多 点成 形拉 裂 缺 陷 , 并作 了相 关 的实 验验 证 。
盒形 件 是典 型 的 薄板 拉 深 冲压 件 。盒 形 件 多点
成 形 与 圆筒 形件 的成 形 相 比 ,在变 形性 质 上 是 一致
的, 变形 区 的材 料都 是 在 拉 、 压应 力 状 态下 产 生 塑性

盒形件的拉深

盒形件的拉深

从几何形状特点看,矩形盒状零件可划分成 2 个长度为 (A-2r) 和 2 个长度为 (B-2r) 的直边加上 4 个半径为 r 的 1/4 圆筒部分(图4.4.1) 。

若将圆角部分和直边部分分开考虑,则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深,直边部分的变形相当于弯曲。

但实际上圆角部分和直边部分联系在一起的整体,因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深,有其特有的变形特点,这可通过网格试验进行验证。

拉深前,在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格,在毛坯的圆角部分,画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。

变形前直边处的横向尺寸是等距的,即,纵向尺寸也是等距的,拉深后零件表面的网格发生了明显的变化(如图4.4.1所示) 。

这些变化主要表现在:图 4.4.1 盒形件的拉深变形特点⑴直边部位的变形直边部位的横向尺寸变形后成为间距逐渐缩小,愈向边中间部位缩小愈少,即纵向尺寸变形后成为,间距渐增大,愈靠近盒形件口部增大愈多,即。

可见,此处的变形不同于纯粹的弯曲。

(2) 圆角部位的变形拉深后径向放射线变成上部距离宽,下部距离窄的斜线,而并非与底面垂直等距平行线。

同心圆弧的间距不再相等,而是变大,越向口部越大,且同心圆弧不位于同一水平面内。

因此该处的变形不同于纯粹的拉深。

根据网格的变化可知盒形件拉深有以下变形特点:(1) 盒形件拉深的变形性质与圆筒件一样,也是径向伸长,切向缩短。

沿径向愈往口部伸长愈多沿切向圆角部分变形大,直边部分变形小,圆角部分的材料向直边流动。

即盒形件的变形是不均匀的。

(2) 变形的不均匀导致应力分布不均匀(图 4.4.2) 。

在圆角部的中点最大,向两边逐渐减小,到直边的中点处最小。

故盒形件拉深时破坏首先发生在圆角处。

又因圆角部材料在拉时容许向直边流动,所以盒形件与相应的圆筒件比较,危险断面处受力小,拉深时可采用小的拉深系数也不容起皱。

图 4.4.2 盒形件拉深时的应力分布(3) 盒形件拉深时,由于直边部分和圆角部分实际上是联系在一起的整体,因此两部分的变形相影响,影响的结果是:直边部分除了产生弯曲变形外,还产生了径向伸长,切向压缩的拉深变形。

拉伸模具问题及修模方法【大全】

拉伸模具问题及修模方法【大全】

拉伸(又称拉延,拉深)因为适用于各行各业。

模具在拉伸的过程中会产生各种问题,常见的问题比如:起皱、顶部R拉裂、侧壁拉裂、制品表面拉伤、拉伸高度太高或者太矮等等…一系列的问题。

所以拉伸工艺在冲压模具里也是一个难点。

下面介绍五金拉伸模具大概特性:一、拉伸概念:1.拉伸:将板料压制成空心件(壁厚基本不变)。

2.拉伸过程:是由平面(凸缘)上的材料转移到筒形(盒形)侧壁上,因此平面的外形尺寸发生较大的变化。

3.拉伸系数:拉伸直径与毛胚直径之比值“m”(毛胚到工件的变形程度)。

二、影响拉伸系数的主要因素:1.材料机械性能(降伏强度---弹性变形;抗拉强度----塑性变形;延伸系数;断面收缩率)。

2.材料的相对厚度。

3.拉伸次数。

4.拉伸方式。

5.凸凹模圆角半径。

6.拉伸工作面的光洁度以及润滑条件,间隙等。

7.拉伸速度。

三、拉伸工序安排:1.材料较薄拉伸深度比直径大的零件:用减小筒形直径来达到增加高度的方法,圆角半径可逐次小。

2.材料较厚拉伸深度和直径相近的零件:可用维持高度不变逐步减小筒形直径过程中减小圆角半径。

3.凸缘很大且圆半径很小时:应通过多次整形达成。

4.凸缘过大时:必要时采应胀形成形法。

为体现“凸缘不变”原则,让第一次拉伸形成的凸缘不参与以后各次的拉伸变形,宽凸缘拉伸减首次入凹模的材料(即形成壁与底的材料)应比最后拉伸完成实际所需的材料多3~10%。

注:按面积计算拉伸次数多时取上限,反之取下限。

这些多余的材料将在以后各次拉伸琢步返回到凸缘上,引起凸缘变厚但能避免头部拉裂,局部变薄的区域可通过整形来修正。

因此拉伸时严格控制各次的拉伸高度是相当重要的。

四、盒形件拉伸转角部分相当於筒形件的拉伸,直壁部分相当於弯曲变形;五、拉伸润滑在拉伸过程中,材料与模具之间有摩擦存在,所以要有专用的冲压拉伸润滑油,摩擦力大不仅使拉伸系数增大,拉伸力增加而且会磨损,刮伤模具和工间表面所以是有害的,因而利用润滑条件发挥传力区的变形潜力来补偿不均匀性,既能提高传力区的承载能力,又能促进整个变形区顺利进行塑性变形。

不锈钢盒型件拉伸成型工艺

不锈钢盒型件拉伸成型工艺

不锈钢盒型件拉伸成型工艺摘要:XF310W不锈钢托盘材料为1Cr18Ni9Ti,料厚0.5mm。

长456mm,宽387mm,深100mm。

经计算:H/B=100/456=0.219 r/B=50/456=0.110 r/(B-H)=50/(456-100)=0.140根据以上结果该拉伸一般为二次拉伸,但该件接近于两次拉伸与一次拉伸边缘,为节省模具费用,决定适当调整各参数一次拉伸成型。

该工件拉伸模为翻拉伸,带气垫及橡皮压边装置,拉伸时在盒底转角R处出现破裂和四角出现起皱。

针对以上缺陷进行工艺分析和改进,并得到彻底解决。

关键词:不锈钢;盒型件;拉伸;破裂;起皱1.产品图纸及拉伸过程中出现的缺陷1.1拉伸件(见图1)1.2拉伸件缺陷示意图(见图2)2.工艺分析2.1 盒底转角R处出现破裂原因分析(1)展开坯料过大,使突缘四角变形程度增加,所需径向拉应力增大;(2)压边力F压过大,所需径向拉应力增大,压边力F压过小,零件压边部四角起皱,无法进入凸模与凹模间隙,使得作用于拉伸件上的径向拉应力增大。

这两种拉应力增大的结果使凸模圆角附近R处厚向断面迅速减小,所以能承受的拉应力减小。

当作用于拉伸件上的径向拉应力超过凸模圆角R处附件的危险断面所允许承受的径向拉应力时,则会出现破裂。

(3)由于拉伸件与模具工件面相对滑动,板料变形,产生大量摩擦热及变形热使温度升高。

当零件温度达到极限时,在交大压力作用下,零件上的微量材料粘连在凹模圆角处,使凹模圆角表面变得粗糙,造成拉伸时四角进料困难而破裂。

(4)原材料本身机械性能不均匀,在拉伸后期,沿±45°方向出现突耳现象,且四角起皱增厚,将所有压力全部加在四角上,增大了径向拉应力(见图3),故在四角出现破裂。

图3 拉应力与凸模行程的关系2.2突缘四角起皱原因分析(1)展开料圆角较小,使突缘四角变形程度增加;(2)压边力F压过小,当突缘切向超过材料的临界压应力,就会产生塑形失稳起皱,此时需增加压边力,即增加径向拉应力,但随DW不断减小,t增大,使t/(DW-dp)增大,从而提高抗失稳能力,(见图4):图4:压边力与拉伸力的对应关系1、凹模2、压边圈3、凸模dp—凸模直径DW—压边部分四角外径D0—毛坯圆角等效直径(3)突缘四角是否起皱与圆角RW相对厚度t/(DW-dp)有关,初始拉伸,随着切向压应力不断增大,使失稳起皱呈上升趋势。

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盒形件拉伸成形分析零件(盒形件)
通过SolidWorks软件绘制零件如图所示
图1 零件图2 坯料其中零件尺寸为320X200X35,坯料尺寸为480X320,单位mm。

分别另存为igs格式的文件,准备导入Dynafrom软件。

Dynafrom成形步骤
1 导入零件,修改名称
打开Dynafrom软件,在菜单栏中选择“文件”——“导入”,将两个igs格式的零件依次导入软件中,选择“零件层”——“编辑”,分别将坯料名称修改为blank,将零件名称修改为die。

2 网格划分
点击“零件层”——“显示/隐藏零件层”,选择“die”,点击确定,将die 隐藏。

点击“前处理”——“单元”,点选,将最大尺寸修改为5,如图3所示:
然后依次点击“选择曲面”,“显示曲面”,“确定”,“应
用”,“是”
图4
图3
图5
零件被划分网格
后如图4所示,点击
“退出”——“确定”。

同样,再将blank
隐藏,再点击右下角
的“当前零件层”,点
击“die”,退出,将die设为当前层。

再重担blank的步骤,对die进行网格划分,网格划分后效果如图5所示。

3 创建压边圈
将blank层显示出来。

点击“零件层”——“创建”,输入binder,“确定”。

点击“前处理”——“线/点”,点击“创建”,选择“点”——“工作平面上的点”,在坯料周围画出矩形,如图6所示,再点击“确定”——“确定”,因而退出。

在工具栏中选择“坯料生成器”——“边界线”,用光标,单击画出的矩形,将单元大小改为5,“确定”,接受网格?点击“是”,效果如图7所示。

图6 图7 此时,binder在零件的中间,如图8。

点击“前处理”——“单元”——“变
换”,点选“输入值”,点击“选择单元”,选择binder层,选择“伸展”
,在视图内点选binder,点击“确定”,在Z轴上进行调整,输入适当值,将binder层调整到离blank层适当距离,如图9所示:
图8 图9
再通过“前处理”——“线/点”——“删
除”将原来在零件中间的那个binder层删
除。

binder层就此创建完毕。

4 工艺补充面
点击“模面工程”——“预处理”,如图10
所示分别将die与blank进行添加。

添加后退
出。

点击“模面工程”——“工艺补充面”,点
击“新建”,选择,点击“确定”,再点击
“创建”——“应用”,即可自动生成工艺补充
面,效果如图11粉色部分所示。

然后“关闭”
——“关闭”,退出。

图10
图11 图12 点击“模面工程”——“模面修改”——“裁剪压料面”——“选择”,然后用光标在binder层与工艺补充面相交的矩形附近点一下,相交处成高亮显示,点击“确定”——“应用”——“是”,效果如图12所示,然后“关闭”——“关闭”,退出。

5 模型检查
点击“前处理”——“模型检查/修补”——“自动翻转单元法向”——“鼠标所选择的零件”,点击binder层,如果箭头方向向上,点击“是”,否则点击“否”。

点击“退出”。

点击“显示边界”,除了轮廓外如果里面没有高亮白色显示,证明模型
没有错误。

点击“清除加亮图形”,“确定”退出即可。

6拉伸成形
点击“设置”——“拉延”,选择“Double action(Toggle draw)”和“Lower Tool Available”。

点击“Blank”——“选择零件”——“添加”,将blank添加后,点击“确定”——“确定”——“退出”。

然后依次选择“Binder”和“Lower Tool”。

注意,在“Lower Tool”里添加零件里,需要将“die”和工艺补充面都添加上。

点击“材料”后的“None”,标准为“China”,如图13所示。

然后点击“确定”——“确定”,退出材料的选择。

厚度为默认“1.00”mm。

工具运动速度改为2300,上压边力改为
13000。

修改完毕后如图14所示。

图13 图14
然后点击“应用”——“提交任务”,将分析类型改为“Job Submitter”,点击“确定”。

然后Dynaform会弹出一个黑色对话框,开始进行运算。

运算结束后如图15所示:
图15
7 后处理
点击“后处理”——运行“eta/POST”,打开part1.d3plot。

可以通过点击“厚度”和“成形极限”来观察零件厚度变化和成形变化。

其中厚度图所图16所示,成形极限图如图17所示。

图16 图17。

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