冲压工艺与模具设计.ppt
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
盒形件可以认为是由四个转角和四条直角边组成的,其拉深变形 可近似地认为——弯曲+筒形件+球面拉深
但是网格试验得知，其变形比较复杂
特点——*直角部分可以补偿球面拉深
*应力在角部最大，向直边逐渐减小，拉深时稳定性好。
*相对圆角半径r/B越小，圆角部分的材料向直角部分流动越 多，直边部分对圆角部分的影响越大，相对变形亦容易。
h=(0.1~0.2)或者 凸缘为(0.1~0.15)d
三、抛物面零件的拉深方法
带底拉深模 强力压边装置或拉深筋
相对高度h /d 比球形件大，故拉深难度更大。 •浅抛物面形 （ h /d <0.5~0.6)
接近球形件故拉深方法与球形件相同.
ຫໍສະໝຸດ Baidu
* 深抛物面形( h/d>0.5~0.6) 拉深难度大
常常采用的办法—— 拉深筋 / 多道工序 / 正拉深或者反拉深/ 液压成型
*当 t/D > 3%, 不用压边圈,但是需要校正(有底)
*当t/D=0.5%~3%, 采用带压边圈的拉深模
*当t/D <0.5%时， 则采用有拉深筋的凸凹模
或者反拉深模，加拉深筋 2、按照几何形状分类
* 毛坯直径D较小时，毛坯不易起皱，但移动回弹较大， 故采用带底拉深模。
* 当毛坯直径D较大时，起皱将成为必须解决的问题，常 采用强力压边装置，或者带拉深筋的模具。也有增加工艺凸 缘进行拉深，拉深后切除工艺余量，提高制件质量。
§4-3 非直壁旋转体零件拉深成形的特点
一、曲面形状零件的拉深特点 1、曲面形状零件的拉深不能简单的用
拉深系数来衡量成形的难易程度。 2、圆筒形件拉深，毛坯的变形区局限于
压边圈下面的环行部分。 3、球面零件拉深时，毛坯的凸缘部分与中间部分
都是变形区，在很多情况下， 中间部分反而是主要的变形区
（起皱不仅仅在凸缘部分产生， 也可能在中间部分产生，尤其对于薄板材料）
4、锥形零件的拉深特点 凸模接触面积小，压力集中，容易引起局部变薄及自由面
积增大，压力圈作用相对减弱。悬空带过大，容易起皱。
高度越大，直径差越大越困难。回弹也比较严重， 较球面零件的拉深更为困难。
5、抛物面零件的拉深特点
具有球面零件和锥形零件加工的特点
但是其相对高度增加，头部更尖，更易开口，且母线形 状更加复杂，拉深时变形区的位置，受力情况，变形特点更 复杂。（常常采用橡皮液囊一次成型）
a、直壁回转拉深在拉深工艺中是最简单的， 因其变形区容易控制。
b、随着底部形状不同，难度逐渐增加，球面、锥面、 抛物形体是在筒形基础上底部变化而来的
c、此拉深变形是拉深与胀形两种变形方式的复合， 且同时具有拉深和压缩类变形的特点
d、抛物线成型较之锥形体使用更多，更容易出现变形量过大， 使底部断裂，拉深过程中要求最后一步进行胀形。
可以一次拉深,回弹严重,采用带拉深筋 的凸模或者压边圈,也可以用软模进行拉 深)
2、中拉深件 (h / d 2=0.3~0.7 α=15°~ 45°)
拉深方法取决于料厚
t/D >0.025时,
不用压边圈加整形工艺一次完成.
t/D=0.015~0.020时,
采用压边圈,拉深筋,增加工艺凸缘等措 施
t/D<0.015时,
当r/B=0.5时，盒形件成为圆筒件 *当相对高度H/B大时，圆角部分对直边部分的影响就大，直 边部分的变形与简单弯曲的差别大(多次拉深）
因此，对不同的r/B，H/B盒形件毛坯的计算方法和工序计算 方法也不同。
二、盒形件拉深毛坯的形状与尺寸的确定 1、一次成形的低盒件（H≤0.3B)
一次拉深或者两次,(第二次仅用来整形) 计算方法页170
2、高方盒件的多次拉深 初始毛坯——直径为D。的圆形板料 首先拉成圆形，最后一道工序拉成要
求的正方形形状
设计计算方法 （1）首先计算n-1次工序半成品的直径
Dn-1 = 1.41B - 0.82r + 2δ δ=（0.2-0.25）r
过大的δ值可能使拉深件被拉裂
（2）确定n-1道直径以后，经前推算各工序圆角件的直径， 直到可以拉出相应的半成品为止。
*相当于用直径D的 毛坯拉成直径为Dn-1 ，高为Hn-1的圆 筒形零件
3、长矩形盒形件的多次拉深（自看）
所有的计算方法都是近似的，通过试模可以进一步调整。
料薄容易起皱,需采用压边圈，经多次拉 深成型
3、对于高锥形件 变形程度大， 易变薄， 拉裂起皱 常常采用特殊 的拉深工艺（正拉深和反拉深）
§4-4 盒型件的拉深
一、盒型件的拉深变形特点 1、盒型件为非回转体，
以方形，矩形较多,高度不高
铝合金>1mm .不锈钢材料通常<1mm 铝合金(氧化和非氧化)
多道工艺拉深的制件，为保证质量，在最后一道工序时， 要使中间毛坯面积略小于最后成形制件的面积，以获得胀形效 果，实际胀形量为5~10%
四、锥形件的拉深方法
几何参数——相对高度 h / d ； 锥角 α ；
相对料厚 t / D
1、浅锥形件
（ h / d 2<0.25~0.30 α =50°~80°)
2、高盒形件 （H≥0.5B）毛坯的计算 方型 ——毛坯料：圆形 矩形 ——毛坯料：长圆形 计算方法页171
三、盒形件多次拉深的工艺计算
1、盒形件初次拉深的成形极限 盒形件拉深易在圆角部位发生起皱和断裂（拉破） 盒形件初次拉深的极限变形程度用相对高度H/r表示，相
对高度H/r越大，变形程度也越大，，拉深难度也越大。最 大相对高度见表4.4.2
一般对成型件的几何参数控制不是很严， 惟独对抛物线 形状要求比较严格。
解决这类问题的方法———
加大凸缘尺寸
增加压边圈下面的摩擦系数
增大压边力
采用拉深筋
采用反拉深
软模拉深
二、球面零件的拉深方法 1、拉深系数为恒数 m=0.71 拉深系数不决定拉深的难易程度。 毛坯的相对厚度 t / D是选择拉深方法的依据。
但是网格试验得知，其变形比较复杂
特点——*直角部分可以补偿球面拉深
*应力在角部最大，向直边逐渐减小，拉深时稳定性好。
*相对圆角半径r/B越小，圆角部分的材料向直角部分流动越 多，直边部分对圆角部分的影响越大，相对变形亦容易。
h=(0.1~0.2)或者 凸缘为(0.1~0.15)d
三、抛物面零件的拉深方法
带底拉深模 强力压边装置或拉深筋
相对高度h /d 比球形件大，故拉深难度更大。 •浅抛物面形 （ h /d <0.5~0.6)
接近球形件故拉深方法与球形件相同.
ຫໍສະໝຸດ Baidu
* 深抛物面形( h/d>0.5~0.6) 拉深难度大
常常采用的办法—— 拉深筋 / 多道工序 / 正拉深或者反拉深/ 液压成型
*当 t/D > 3%, 不用压边圈,但是需要校正(有底)
*当t/D=0.5%~3%, 采用带压边圈的拉深模
*当t/D <0.5%时， 则采用有拉深筋的凸凹模
或者反拉深模，加拉深筋 2、按照几何形状分类
* 毛坯直径D较小时，毛坯不易起皱，但移动回弹较大， 故采用带底拉深模。
* 当毛坯直径D较大时，起皱将成为必须解决的问题，常 采用强力压边装置，或者带拉深筋的模具。也有增加工艺凸 缘进行拉深，拉深后切除工艺余量，提高制件质量。
§4-3 非直壁旋转体零件拉深成形的特点
一、曲面形状零件的拉深特点 1、曲面形状零件的拉深不能简单的用
拉深系数来衡量成形的难易程度。 2、圆筒形件拉深，毛坯的变形区局限于
压边圈下面的环行部分。 3、球面零件拉深时，毛坯的凸缘部分与中间部分
都是变形区，在很多情况下， 中间部分反而是主要的变形区
（起皱不仅仅在凸缘部分产生， 也可能在中间部分产生，尤其对于薄板材料）
4、锥形零件的拉深特点 凸模接触面积小，压力集中，容易引起局部变薄及自由面
积增大，压力圈作用相对减弱。悬空带过大，容易起皱。
高度越大，直径差越大越困难。回弹也比较严重， 较球面零件的拉深更为困难。
5、抛物面零件的拉深特点
具有球面零件和锥形零件加工的特点
但是其相对高度增加，头部更尖，更易开口，且母线形 状更加复杂，拉深时变形区的位置，受力情况，变形特点更 复杂。（常常采用橡皮液囊一次成型）
a、直壁回转拉深在拉深工艺中是最简单的， 因其变形区容易控制。
b、随着底部形状不同，难度逐渐增加，球面、锥面、 抛物形体是在筒形基础上底部变化而来的
c、此拉深变形是拉深与胀形两种变形方式的复合， 且同时具有拉深和压缩类变形的特点
d、抛物线成型较之锥形体使用更多，更容易出现变形量过大， 使底部断裂，拉深过程中要求最后一步进行胀形。
可以一次拉深,回弹严重,采用带拉深筋 的凸模或者压边圈,也可以用软模进行拉 深)
2、中拉深件 (h / d 2=0.3~0.7 α=15°~ 45°)
拉深方法取决于料厚
t/D >0.025时,
不用压边圈加整形工艺一次完成.
t/D=0.015~0.020时,
采用压边圈,拉深筋,增加工艺凸缘等措 施
t/D<0.015时,
当r/B=0.5时，盒形件成为圆筒件 *当相对高度H/B大时，圆角部分对直边部分的影响就大，直 边部分的变形与简单弯曲的差别大(多次拉深）
因此，对不同的r/B，H/B盒形件毛坯的计算方法和工序计算 方法也不同。
二、盒形件拉深毛坯的形状与尺寸的确定 1、一次成形的低盒件（H≤0.3B)
一次拉深或者两次,(第二次仅用来整形) 计算方法页170
2、高方盒件的多次拉深 初始毛坯——直径为D。的圆形板料 首先拉成圆形，最后一道工序拉成要
求的正方形形状
设计计算方法 （1）首先计算n-1次工序半成品的直径
Dn-1 = 1.41B - 0.82r + 2δ δ=（0.2-0.25）r
过大的δ值可能使拉深件被拉裂
（2）确定n-1道直径以后，经前推算各工序圆角件的直径， 直到可以拉出相应的半成品为止。
*相当于用直径D的 毛坯拉成直径为Dn-1 ，高为Hn-1的圆 筒形零件
3、长矩形盒形件的多次拉深（自看）
所有的计算方法都是近似的，通过试模可以进一步调整。
料薄容易起皱,需采用压边圈，经多次拉 深成型
3、对于高锥形件 变形程度大， 易变薄， 拉裂起皱 常常采用特殊 的拉深工艺（正拉深和反拉深）
§4-4 盒型件的拉深
一、盒型件的拉深变形特点 1、盒型件为非回转体，
以方形，矩形较多,高度不高
铝合金>1mm .不锈钢材料通常<1mm 铝合金(氧化和非氧化)
多道工艺拉深的制件，为保证质量，在最后一道工序时， 要使中间毛坯面积略小于最后成形制件的面积，以获得胀形效 果，实际胀形量为5~10%
四、锥形件的拉深方法
几何参数——相对高度 h / d ； 锥角 α ；
相对料厚 t / D
1、浅锥形件
（ h / d 2<0.25~0.30 α =50°~80°)
2、高盒形件 （H≥0.5B）毛坯的计算 方型 ——毛坯料：圆形 矩形 ——毛坯料：长圆形 计算方法页171
三、盒形件多次拉深的工艺计算
1、盒形件初次拉深的成形极限 盒形件拉深易在圆角部位发生起皱和断裂（拉破） 盒形件初次拉深的极限变形程度用相对高度H/r表示，相
对高度H/r越大，变形程度也越大，，拉深难度也越大。最 大相对高度见表4.4.2
一般对成型件的几何参数控制不是很严， 惟独对抛物线 形状要求比较严格。
解决这类问题的方法———
加大凸缘尺寸
增加压边圈下面的摩擦系数
增大压边力
采用拉深筋
采用反拉深
软模拉深
二、球面零件的拉深方法 1、拉深系数为恒数 m=0.71 拉深系数不决定拉深的难易程度。 毛坯的相对厚度 t / D是选择拉深方法的依据。