金属塑性加工ppt
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课件塑性加工原理塑性与变形总课件参考.ppt
1．镦粗时组合件的变形特点 2．基本应力的分布特点 3．第一类附加应力的分布特点
*
上课课件
3. 4. 2 平辊轧制时金属的应力及变形特点
1．基本应力特点 2．变形区内金属质点流动特点 3．平辊轧制时，第一类附加应力的分布特点
*
上课课件
3. 4. 3 棒材挤压时的应力及变形特点
1．棒材挤压时的基本应力状态 2 ．棒材挤压时的金属流动规律 3 ．棒材挤压时的附加应力
变形程度ε
应力σ
σsb
σsn
图3-25 拉伸时真应力与变形程度的关系 1)无缺口试样拉伸时的真应力的曲线 2）有缺口样拉伸的真应力曲线
*
上课课件
3. 3. 4 残余应力
1．残余应力的来源 2．变形条件对残余应力的影响 3．残余应力所引起的后果 4．减小或消除残余应力的措施 5．研究残余应力的主要方法
*
上课课件
2．最大摩擦条件 当接触表面没有相对滑动，完全处于粘合状 态时，单位摩擦力（ ）等于变形金属流动 时的临界切应力k，即： = k 3．摩擦力不变条件 认为接触面间的摩擦力，不随正压力大小而变。其单位摩擦力是常数，即常摩擦力定律，其表达式为： =m·k 式中，m为摩擦因子
第3章 金属塑性加工的宏观规律
§3. 1 塑性流动规律（最小阻力定律） §3. 2 影响金属塑性流动和变形的因素 §3. 3 不均匀变形、附加应力和残余应力 §3. 4 金属塑性加工诸方法的应力与变形特点 §3. 5 塑性加工过程的断裂与可加工性
*
上课课件
§3.1 塑性流动规律（最小阻力定律）
上课课件
3. 2. 2 变形区的几何因素的影响
变形区的几何因子（如H/D、H/L、H/B等）是影响变形和应力分布很重要的因素。
金属塑性成形PPT课件
密排六方 （Close-package Hexagonal）
(Mg、Zn、Cd、α-Ti)
3.2塑性成 形机理
滑移
3 金属塑性 成形
滑移带 500倍
26
3.2塑性成 形机理 滑移
3 金属塑性 成形
27
3.2塑性成 形机理 滑
移
3 金属塑性 成形
28
3.2塑性成 形机理 滑移
3 金属塑性 成形
辊锻，楔横轧， 辗环，辊弯
7
3.1塑性成 形概述
塑性成形类型
3 金属塑性 成形
8
3.1塑性成 形概述
3 金属塑性 成形
体积成形
体积成形主要是指那些利用锻压设备和工、模具 ，对金属坯料（块料）进行体积重新分配的塑性 变形，得到所需形状、尺寸及性能的制件。
主要包括锻造（Forging）和挤压（Extrusion ）两大类。
日 常 用 品
3
汽 车 覆 盖 件
飞
冲压成形产品示例—— 高科技产品
机 蒙 皮
4
5
6
3.1塑性成 形概述
3 金属塑性 成形
锻压3塑（性Met成al 形for分gin类g and stamping）
1.体积成形 (Bulk Metal Forming):
1.1 锻造 (Forging)
1.1.1自由锻造 1.1.2模锻
用伸长率δ、断面收缩率ψ表示：
δ= （L1-L0）/ L0 ×100% ψ=（ S0-S1）/S0×100%
22
3.2塑性成
3 金属塑性
形机理
成形
2.金属塑性变形的实质
金 体—属——原—子显微组织——晶 典型晶格结构:
(Mg、Zn、Cd、α-Ti)
3.2塑性成 形机理
滑移
3 金属塑性 成形
滑移带 500倍
26
3.2塑性成 形机理 滑移
3 金属塑性 成形
27
3.2塑性成 形机理 滑
移
3 金属塑性 成形
28
3.2塑性成 形机理 滑移
3 金属塑性 成形
辊锻，楔横轧， 辗环，辊弯
7
3.1塑性成 形概述
塑性成形类型
3 金属塑性 成形
8
3.1塑性成 形概述
3 金属塑性 成形
体积成形
体积成形主要是指那些利用锻压设备和工、模具 ，对金属坯料（块料）进行体积重新分配的塑性 变形，得到所需形状、尺寸及性能的制件。
主要包括锻造（Forging）和挤压（Extrusion ）两大类。
日 常 用 品
3
汽 车 覆 盖 件
飞
冲压成形产品示例—— 高科技产品
机 蒙 皮
4
5
6
3.1塑性成 形概述
3 金属塑性 成形
锻压3塑（性Met成al 形for分gin类g and stamping）
1.体积成形 (Bulk Metal Forming):
1.1 锻造 (Forging)
1.1.1自由锻造 1.1.2模锻
用伸长率δ、断面收缩率ψ表示：
δ= （L1-L0）/ L0 ×100% ψ=（ S0-S1）/S0×100%
22
3.2塑性成
3 金属塑性
形机理
成形
2.金属塑性变形的实质
金 体—属——原—子显微组织——晶 典型晶格结构:
第三节金属的塑性加工(共37张PPT)
正火组织
l 带状组织与枝晶偏析
l 被沿加工方向拉长有 关
l 。可通过屡次正火或 扩
l 散退火消除.
〔三〕塑性变形对金属组织与性能的影响
1. 塑性变形对金属组织结构的影响
(1) 纤维组织形成 金属发生塑性变形时，外形发生变 化，其内部的晶粒也相应地被拉长或压扁。当变形量 很大时，晶粒将被拉长为纤维状。
(2) 亚结构形成
塑性变形 还使晶
粒破碎为亚晶粒。
(3)形变织构的产生 由于
晶粒的转动，当塑性变形到达
• 理论上，整体刚性滑移——滑移困难 • 实际上，位错移动——滑移容易
近代物理学证明，实际晶体内部存在大量缺陷。其中，以位错 (图3-2a)对金属塑性变形的影响最为明显。由于位错的存在，局部原 子处于不稳定状态。在比理论值低得多的切应力作用下，处于高能位 的原子很容易从一个相对平衡的位置上移动到另一个位置上(图3-2b)， 形成位错运动。位错运动的结果，就实现了整个晶体的塑性变形(图 3-2c)。
再结晶退火温度对晶粒度的影响
2、预先变形度
预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响. 当变形度很小时，晶格畸变小，缺乏以引起再结晶.
当变形到达2~10%时，只有局部晶粒变形，变形极
不均匀，再结晶晶 粒大小相差悬殊， 易互相吞并和长大,
再结晶后晶粒特别 粗大，这个变形度
称临界变形度。
预先变形度对再结晶晶粒度的影响
滑移变形的特点 ： • ⑴ 滑移只能在切应力的作用下发生。产生滑移的最小
切应力称临界切应力.
⑵ 滑移常沿晶体中原 子密度最大的晶面和晶
向发生。因原子密度最 大的晶面和晶向之间原 子间距最大，结合力最 弱，产生滑移所需切应 力最小。
金属塑性加工PPT教案
2. 任意斜面上的应力 ——描述一点应力状态的
充分条件 可以证明：只第38页要/共88已页 知受力物体
上过某一点的一组三个互相
第39页/共88页
S2
S
2 x
S
2 y
Sz2
ABC Sx OBC x OCA yx OAB zx
Sx xl yxm zxn sy xyl ym zy n sz xzl zy m zn
第18页/共88页
应变状态：压缩应变有利于塑性的发挥， 拉伸应变对塑性不利。
第19页/共88页
3. 提高金属塑性的基本途径 （1）提高材料成分和组织的均
匀性
（2）合理选择变形温度和应变 速率
（3）选择三向压缩性较强的变 形方式
挤压、开式模锻、自由锻 第20页/共88页
（4）减少变形的不均匀性
二、塑性加工过程受力分析
第16页/共88页
一、金属在塑性加工过程中的塑性行为
1. 模拟实际塑性加工过程的试 验方法： （1）偏心轧辊轧制矩形试样 （2）杯突试验
第17页/共88页
2. 影响金属塑性的因素： （1）金属的化学成分和组织 （2）变形温度 （3）应变速率 （4）变形力学条件：
应力状态：在主应力状态下， 压应力个数越多、数值越大， 金属的塑性越好。
金属塑性加工
金属塑性加工原理
第1页/共88页
一、金属塑性加工的 定义、特点、应用状况
1. 定义： 金属塑性加工是利用金属的塑性，
通过外力使金属铸锭、金属粉末或各 种金属坯料发生塑性变形，成为具有 所需形状、尺寸和性能的制品的加工 方法。
第2页/共88页
2.特点
①材料利用率高。
②生产效率高。
③产品质量高，性能好，缺陷 少。
充分条件 可以证明：只第38页要/共88已页 知受力物体
上过某一点的一组三个互相
第39页/共88页
S2
S
2 x
S
2 y
Sz2
ABC Sx OBC x OCA yx OAB zx
Sx xl yxm zxn sy xyl ym zy n sz xzl zy m zn
第18页/共88页
应变状态：压缩应变有利于塑性的发挥， 拉伸应变对塑性不利。
第19页/共88页
3. 提高金属塑性的基本途径 （1）提高材料成分和组织的均
匀性
（2）合理选择变形温度和应变 速率
（3）选择三向压缩性较强的变 形方式
挤压、开式模锻、自由锻 第20页/共88页
（4）减少变形的不均匀性
二、塑性加工过程受力分析
第16页/共88页
一、金属在塑性加工过程中的塑性行为
1. 模拟实际塑性加工过程的试 验方法： （1）偏心轧辊轧制矩形试样 （2）杯突试验
第17页/共88页
2. 影响金属塑性的因素： （1）金属的化学成分和组织 （2）变形温度 （3）应变速率 （4）变形力学条件：
应力状态：在主应力状态下， 压应力个数越多、数值越大， 金属的塑性越好。
金属塑性加工
金属塑性加工原理
第1页/共88页
一、金属塑性加工的 定义、特点、应用状况
1. 定义： 金属塑性加工是利用金属的塑性，
通过外力使金属铸锭、金属粉末或各 种金属坯料发生塑性变形，成为具有 所需形状、尺寸和性能的制品的加工 方法。
第2页/共88页
2.特点
①材料利用率高。
②生产效率高。
③产品质量高，性能好，缺陷 少。
金属的塑性加工教学PPT
在无模具或少模具情况下，对坯料施加外力，使其产生塑性变形，获得所需形状和性能的锻件。
自由锻
在模具腔内对坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得所需形状和性能的锻件。
模锻
通过旋转轧辊对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得所需形状和性能的轧制产品。
轧制
通过挤压模具对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得所需形状和性能的挤压产品。
高强度材料
精密成形技术如激光成形和等离子喷涂等，在金属塑性加工中得到广泛应用，提高了加工精度和表面质量。
精密成形技术
数值模拟技术用于预测金属塑性加工过程中的变形行为、流动规律和工艺参数优化，有助于提高产品质量和降低成本。
数值模拟与优化
新材料与新技术的发展
随着智能化和自动化技术的不断发展，金属塑性加工将更加高效、精确和可控，实现自动化生产线和智能制造。
采取措施确保金属各部位受热均匀，以减小变形不均匀和开裂的风险。
加热均匀性
加热与温度控制
塑性变形过程
模具设计
根据产品形状和尺寸要求设计合理的模具结构。
变形方式选择
根据金属特性和产品需求选择合适的塑性变形方式，如轧制、锻造、挤压等。
变形程度控制
在保证产品质量的前提下，合理控制变形程度，以提高生产效率和降低能耗。
总结词
拉拔技术主要用于生产各种细线、丝材等制品，如钢丝、铁丝等。在拉拔过程中，金属坯料通过模具孔逐渐被拉长和变细，同时发生塑性变形。
详细描述
根据拉拔时金属坯料温度的不同，拉拔可分为热拉拔和冷拉拔两种。
总结词
热拉拔是将金属坯料加热至高温后进行拉拔，具有加工效率高、材料利用率高等优点，但产品精度相对较低。冷拉拔则是在常温下进行拉拔，产品精度高、表面质量好，但加工难度较大。
【材料课件】金属塑性加工原理共550页
(c )
3. 塑性加工摩擦学
塑性加工过程中接触表面间的相对运动引 起摩 擦，发生一系列物理、化学和力学变化，对金属塑性 变形应力应变分布和产品质量产生重要影响。
➢ 机械摩擦理论： 阿芒顿－库仑定律； ➢ 粘着摩擦理论：
✓ 1、F.P.鲍－D.泰伯焊合摩擦理论 ✓ 2、И.B克拉盖尔斯基理论 ➢ 磨损 ➢ 润滑
2.适用范围
钢、铝、铜、钛等及其合金。
3. 主要加工方法
(1) 轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩，横断面积 减小，长度增加的过程。(可实现连续轧制)纵轧、横 轧、斜轧。
举例：汽车车身板、烟箔等； 其它：多辊轧制(24辊)、孔型轧制等。
3. 主要加工方法
(2) 挤压：金属在挤压筒中受推力作用从模孔中流出 而制取各种断面金属材料的加工方法。
1、航空航天
2、武器装备
3、交通运输
4、建筑
5、家用电器
§0.2 材料加工的内涵 1.材料加工
采用一定的加工方法和技术，使材料达 到与原材料不同的状态(化学成分上完全相 同),使其具有更优良的物理性能、化学性能 和力学性能。
2.材料的可加工性
材料对加工成形和工艺所表现出来的特 性，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、 热处理性能和切削加工性能等。
PVD(phsical vapour deposition)等
5.小结
金属材料在国民经济、国防军工建设中 占有极其重要战略地位，金属塑性加工原理 这门课程旨在讲述有关高性能材料设计、成 形制备、性能表征与评价以及应用方面的重 要专业基础知识。
§0.3 金属塑性加工 1.材料加工
金属坯料在外力作用下产生塑性变形，从而获得具有 一定几何形状，尺寸和精度，以及服役性能的材料、 毛坯或零件的加工方法。
3. 塑性加工摩擦学
塑性加工过程中接触表面间的相对运动引 起摩 擦，发生一系列物理、化学和力学变化，对金属塑性 变形应力应变分布和产品质量产生重要影响。
➢ 机械摩擦理论： 阿芒顿－库仑定律； ➢ 粘着摩擦理论：
✓ 1、F.P.鲍－D.泰伯焊合摩擦理论 ✓ 2、И.B克拉盖尔斯基理论 ➢ 磨损 ➢ 润滑
2.适用范围
钢、铝、铜、钛等及其合金。
3. 主要加工方法
(1) 轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩，横断面积 减小，长度增加的过程。(可实现连续轧制)纵轧、横 轧、斜轧。
举例：汽车车身板、烟箔等； 其它：多辊轧制(24辊)、孔型轧制等。
3. 主要加工方法
(2) 挤压：金属在挤压筒中受推力作用从模孔中流出 而制取各种断面金属材料的加工方法。
1、航空航天
2、武器装备
3、交通运输
4、建筑
5、家用电器
§0.2 材料加工的内涵 1.材料加工
采用一定的加工方法和技术，使材料达 到与原材料不同的状态(化学成分上完全相 同),使其具有更优良的物理性能、化学性能 和力学性能。
2.材料的可加工性
材料对加工成形和工艺所表现出来的特 性，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、 热处理性能和切削加工性能等。
PVD(phsical vapour deposition)等
5.小结
金属材料在国民经济、国防军工建设中 占有极其重要战略地位，金属塑性加工原理 这门课程旨在讲述有关高性能材料设计、成 形制备、性能表征与评价以及应用方面的重 要专业基础知识。
§0.3 金属塑性加工 1.材料加工
金属坯料在外力作用下产生塑性变形，从而获得具有 一定几何形状，尺寸和精度，以及服役性能的材料、 毛坯或零件的加工方法。
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DLPU
材料成形工艺
第三章 金属塑性成形
回顾
冲压工艺分类 冲裁变形过程 冲裁断面 冲裁间隙、对冲裁的影响 弯曲工艺 应力中性层、应变中性层 弯曲变形中出现的缺陷和解决办法 管材弯曲分类
DLPU
本节内容
• 3.3 板料冲压工艺 • 3.3.1 冲裁工艺 • 3.3.2 弯曲工艺 • 3.3.3 拉深工艺 • 3.3.4 胀形工艺 • 3.3.5 挤压工艺 • 3.3.6 辊轧工艺 • 3.3.7 超塑性成形
变形区璧厚的变化
DLPU
液压成形（Hydroforming）
a typical part that is being formed by hydroforming
DLPU
technique.The tube is pressurized while axially fed towards
拉深压边装置
DLPU
双动拉深
DLPU
1—顶料器 2—拉深凸模 3—压力机工作台 4—拉深垫 （弹簧、橡胶或气垫） 5—滑块 6—拉深凹模 7—压边圈 8—顶杆
拉深件毛坯尺寸的确定
基本原则： 1. 不考虑厚度的变化； 2. 体积不变 3. 以板料的中心线为准 （为了计算方便，常以边缘尺寸计算）
DLPU
DLPU
反向拉深
DLPU
本部分重点
• 拉深工艺的受力变形分析（圆筒件） • 拉深系数、拉深比（极限）的概念 • 拉深缺陷的起因及预防 • 拉深载荷的影响因素
DLPU
3.3.4 胀形工艺（Bulging drawing）
DLPU
• 胀形工艺的特点及分类 • 管材胀形
胀形工艺的特点及分类
DLPU
表。若产品的拉深系数m小于相应材料最小极限拉深系数m
极限，则应采用多次拉深。
产品m总 = m1×m2×m3…mn
DLPU
DLPU
DLPU
拉深件的缺陷
1、拉裂 2、起皱 3、回弹
DLPU
1、拉裂的防止办法
DLPU
2 起皱的预防
DLPU
拉深过程中影响毛坯是否起皱的主要因素有： 1）毛坯的相对厚度 t/D0
• 利用模具强迫板料厚度减薄和表面积增大，以 获取零件几何形状的冲压加工方法叫做胀形（ Bulging）
• 胀形部分的金属主要以双向拉伸为主，变形部 分金属减薄。
胀形工艺的分类
根据零件形状分类： • 平板毛坯的局部成形 • 圆柱形空心毛坯的胀形 • 管类毛坯的胀形（波纹管） • 平板毛坯的拉形 根据模具分类： • 刚模胀形 • 橡皮胀形 • 液压胀形
相对厚度较小, 拉深变形区抗失稳能力越差, 也越容易起皱。 2）拉深系数 m=d/D0 越小，拉深变形程度越大，其抗失稳的能力变小。 3) 凹模工作部分的几何形状.与普通的平端面凹模相比，用锥形凹模拉深时， 起 皱的趋势小一些，另外板料的机械性能，凹模的润滑等等对起皱也有影响。
1）动态控制压边力
DLPU
DLPU
直壁类拉深件
DLPU
圆筒形件、带法兰边圆筒形件、阶梯形件
盒形件、带法兰边的盒形件、其他形状 的零件
平面法兰边零件、曲面法兰边零件
曲面类拉深件
DLPU
球面类零件、锥形件、其他曲面零件
平面法兰边零件、曲面法兰边零件
航空、工业、汽车
DLPU
拉深件不同部位的变形分析
DLPU
平面凸缘区应力应变
管材胀的受力
DLPU
轴向无收缩的自由胀形
• 胀形部位完全靠管坯壁后的局部变薄而成形， DLPU 由于管坯轴向无收缩或收缩量极小，其变形性 质为局部成形，故胀形极限变形程度主要取决 于材料的允许伸长率
轴向有压缩的胀形
DLPU
管坯在内压力和轴向压力共同作用下胀形，施加轴向压力的结果， 不仅使管坯在胀形过程中产生轴向压缩变形，以补偿变形区材料的 不足，而且使胀形区的应力应变状态得到了改善。
拉延筋
拉延槛
设置拉延筋的主要原则
（1）拉延件有圆角和直线部分，在直线部分敷设拉延筋，DLPU 使进料速度达到平衡。
（2）拉延件有直线部分，在深度浅的直线部分敷设拉延筋 ，深度深的直线部分不设拉延筋。
（3）浅拉延件，圆角和直线部分均敷设拉延筋，但圆角部 分只敷设一条筋，直线部分敷设1～3条筋。当有多条拉延 筋时，注意使外圈拉延筋“松”些，内圈拉延筋“紧些” ，改变拉延筋高度可达到此目的。
DLPU
平板胀形
• 也称起伏成形或局部成形
DLPU
• 根据工件的要求，可以在板上压出各种形状，如压筋、压 包、压字、压花纹、压标示等，可以增加工件的刚度，还 可以装饰作用。
管材胀形
DLPU
管材胀形是依靠材料的 拉伸，在压力的作用下 使直径较小的管坯沿径 向向外扩张的成形工 序。根据要求，即可以 对管坯进行局部扩张， 也可以对整个管坯进行 扩张
DLPU
拉深主要变形区
凸缘圆角应力应变
DLPU
过渡区
筒壁部分应力应变
DLPU
传力区或已变形区
底部圆角部分应力应变
DLPU
过渡区
筒底部分应力应变
DLPU
不变形区
拉深系数、拉深比
DLPU
拉深系数、拉深比
DLPU
圆筒件多道次拉深成形
d/D的比值m称为拉深系数
DLPU
一般取m=0.5～0.8。根据不同的材料可以查手册和书上的
（4）拉延件轮廓呈凸凹曲线形状，在凸曲线部分设较宽拉 延筋，凹曲线部分不设拉延筋。
（5）拉延筋或拉延槛尽量靠近凹模圆角，可增加材料利用 率和减少模具外廓尺寸，但要考虑不要影响修边模的强度
软模拉深
1. 凸模采用气体、聚氨 酯、粘塑性介质以及 橡胶等高分子材料； 同时采用刚性凹模 2. 凹模采用高压液体， 或橡胶，同时采用刚 性凸模，例如充液拉 深
回转体件毛坯尺寸的确定
DLPU
带法兰回转体的毛坯尺寸确定
DLPU
拉延筋
DLPU
拉延筋的主要作用
DLPU
设拉延筋的主要作用有如下几点。 （1）增加局部区域的进料阻力，使整个拉延件进料速度 达到平衡状态。 （2）加大拉延成型的内应力数值，提高覆盖件的刚性。 （3）加大径向拉应力，减少切向压应力；延缓或防止起 皱。
DLPU
3.3.3 拉深工艺
DLPU
1 拉深零件分类(按变形特点) 2 拉深件不同部位的变形分析 3 拉深系数、拉深比 4 拉深件的缺陷 5 拉深方法
拉深工艺（Deep drawing）
DLPU
拉深也称拉延，是利用模具使冲裁后得到 的平面毛坯变成为开口的空心零件的冲压 工艺方法。
拉深零件分类(按变形特点)
材料成形工艺
第三章 金属塑性成形
回顾
冲压工艺分类 冲裁变形过程 冲裁断面 冲裁间隙、对冲裁的影响 弯曲工艺 应力中性层、应变中性层 弯曲变形中出现的缺陷和解决办法 管材弯曲分类
DLPU
本节内容
• 3.3 板料冲压工艺 • 3.3.1 冲裁工艺 • 3.3.2 弯曲工艺 • 3.3.3 拉深工艺 • 3.3.4 胀形工艺 • 3.3.5 挤压工艺 • 3.3.6 辊轧工艺 • 3.3.7 超塑性成形
变形区璧厚的变化
DLPU
液压成形（Hydroforming）
a typical part that is being formed by hydroforming
DLPU
technique.The tube is pressurized while axially fed towards
拉深压边装置
DLPU
双动拉深
DLPU
1—顶料器 2—拉深凸模 3—压力机工作台 4—拉深垫 （弹簧、橡胶或气垫） 5—滑块 6—拉深凹模 7—压边圈 8—顶杆
拉深件毛坯尺寸的确定
基本原则： 1. 不考虑厚度的变化； 2. 体积不变 3. 以板料的中心线为准 （为了计算方便，常以边缘尺寸计算）
DLPU
DLPU
反向拉深
DLPU
本部分重点
• 拉深工艺的受力变形分析（圆筒件） • 拉深系数、拉深比（极限）的概念 • 拉深缺陷的起因及预防 • 拉深载荷的影响因素
DLPU
3.3.4 胀形工艺（Bulging drawing）
DLPU
• 胀形工艺的特点及分类 • 管材胀形
胀形工艺的特点及分类
DLPU
表。若产品的拉深系数m小于相应材料最小极限拉深系数m
极限，则应采用多次拉深。
产品m总 = m1×m2×m3…mn
DLPU
DLPU
DLPU
拉深件的缺陷
1、拉裂 2、起皱 3、回弹
DLPU
1、拉裂的防止办法
DLPU
2 起皱的预防
DLPU
拉深过程中影响毛坯是否起皱的主要因素有： 1）毛坯的相对厚度 t/D0
• 利用模具强迫板料厚度减薄和表面积增大，以 获取零件几何形状的冲压加工方法叫做胀形（ Bulging）
• 胀形部分的金属主要以双向拉伸为主，变形部 分金属减薄。
胀形工艺的分类
根据零件形状分类： • 平板毛坯的局部成形 • 圆柱形空心毛坯的胀形 • 管类毛坯的胀形（波纹管） • 平板毛坯的拉形 根据模具分类： • 刚模胀形 • 橡皮胀形 • 液压胀形
相对厚度较小, 拉深变形区抗失稳能力越差, 也越容易起皱。 2）拉深系数 m=d/D0 越小，拉深变形程度越大，其抗失稳的能力变小。 3) 凹模工作部分的几何形状.与普通的平端面凹模相比，用锥形凹模拉深时， 起 皱的趋势小一些，另外板料的机械性能，凹模的润滑等等对起皱也有影响。
1）动态控制压边力
DLPU
DLPU
直壁类拉深件
DLPU
圆筒形件、带法兰边圆筒形件、阶梯形件
盒形件、带法兰边的盒形件、其他形状 的零件
平面法兰边零件、曲面法兰边零件
曲面类拉深件
DLPU
球面类零件、锥形件、其他曲面零件
平面法兰边零件、曲面法兰边零件
航空、工业、汽车
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拉深件不同部位的变形分析
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平面凸缘区应力应变
管材胀的受力
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轴向无收缩的自由胀形
• 胀形部位完全靠管坯壁后的局部变薄而成形， DLPU 由于管坯轴向无收缩或收缩量极小，其变形性 质为局部成形，故胀形极限变形程度主要取决 于材料的允许伸长率
轴向有压缩的胀形
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管坯在内压力和轴向压力共同作用下胀形，施加轴向压力的结果， 不仅使管坯在胀形过程中产生轴向压缩变形，以补偿变形区材料的 不足，而且使胀形区的应力应变状态得到了改善。
拉延筋
拉延槛
设置拉延筋的主要原则
（1）拉延件有圆角和直线部分，在直线部分敷设拉延筋，DLPU 使进料速度达到平衡。
（2）拉延件有直线部分，在深度浅的直线部分敷设拉延筋 ，深度深的直线部分不设拉延筋。
（3）浅拉延件，圆角和直线部分均敷设拉延筋，但圆角部 分只敷设一条筋，直线部分敷设1～3条筋。当有多条拉延 筋时，注意使外圈拉延筋“松”些，内圈拉延筋“紧些” ，改变拉延筋高度可达到此目的。
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平板胀形
• 也称起伏成形或局部成形
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• 根据工件的要求，可以在板上压出各种形状，如压筋、压 包、压字、压花纹、压标示等，可以增加工件的刚度，还 可以装饰作用。
管材胀形
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管材胀形是依靠材料的 拉伸，在压力的作用下 使直径较小的管坯沿径 向向外扩张的成形工 序。根据要求，即可以 对管坯进行局部扩张， 也可以对整个管坯进行 扩张
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拉深主要变形区
凸缘圆角应力应变
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过渡区
筒壁部分应力应变
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传力区或已变形区
底部圆角部分应力应变
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过渡区
筒底部分应力应变
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不变形区
拉深系数、拉深比
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拉深系数、拉深比
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圆筒件多道次拉深成形
d/D的比值m称为拉深系数
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一般取m=0.5～0.8。根据不同的材料可以查手册和书上的
（4）拉延件轮廓呈凸凹曲线形状，在凸曲线部分设较宽拉 延筋，凹曲线部分不设拉延筋。
（5）拉延筋或拉延槛尽量靠近凹模圆角，可增加材料利用 率和减少模具外廓尺寸，但要考虑不要影响修边模的强度
软模拉深
1. 凸模采用气体、聚氨 酯、粘塑性介质以及 橡胶等高分子材料； 同时采用刚性凹模 2. 凹模采用高压液体， 或橡胶，同时采用刚 性凸模，例如充液拉 深
回转体件毛坯尺寸的确定
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带法兰回转体的毛坯尺寸确定
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拉延筋
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拉延筋的主要作用
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设拉延筋的主要作用有如下几点。 （1）增加局部区域的进料阻力，使整个拉延件进料速度 达到平衡状态。 （2）加大拉延成型的内应力数值，提高覆盖件的刚性。 （3）加大径向拉应力，减少切向压应力；延缓或防止起 皱。
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3.3.3 拉深工艺
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1 拉深零件分类(按变形特点) 2 拉深件不同部位的变形分析 3 拉深系数、拉深比 4 拉深件的缺陷 5 拉深方法
拉深工艺（Deep drawing）
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拉深也称拉延，是利用模具使冲裁后得到 的平面毛坯变成为开口的空心零件的冲压 工艺方法。
拉深零件分类(按变形特点)