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拉深工艺与模具设计-PPT精品

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坯所受拉力过大而断裂报废。 使模具磨损加剧,模具的寿命大为降低。 皱纹在工件的侧壁上保留下来,影响零件的外观质量。
拉深时会不会起皱,取决于下列几方面主要因素:
(1)凸缘部分的相对厚度 t D
凸缘部分相对厚度小,板料抗纵向弯曲能力小,就容易起皱。 (——相当于压杆的直径小)
(2)切向压应力的大小
12
4.1 拉深过程分析 三、拉深变形中的特殊问题
1.起皱
受切向压应力 的 作用,凸缘部分,特别是凸缘外边部分的材
料可能会失稳,而沿切向形成高低不平的皱折(拱起):
——类似于压杆的失稳 起皱
13
4.1 拉深过程分析
14
4.1 拉深过程分析
起皱的危害表现在三个方面: 厚度尺寸加大,很难通过凸、凹模间隙拉入凹模,故容易使毛
开始拉深时 Rt ,R则0 :
rmax1.1mlnRr0
随着拉深的进行

r
逐渐增大,大约进行到
max
R t0.7~0.9R 0
时,便出现最大值

ma,x 以后随着拉深的进行,
r max
又 r逐ma渐x
减小,直到拉深结束 Rt 时r , 减r m小ax 为零。
29
4.2 拉深过程的力学分析
的 大小取决于变形程度。变形程度大,需要转移的剩余材料
多,则 大 , 就容易起皱。
15
4.1 拉深过程分析 (3)凹模工作部分几何形状
与平端面凹模相比,锥形凹模允许用相对厚度较小的毛坯而不 起皱:
16
4.1 拉深过程分析 锥形凹模拉深:
17
4.1 拉深过程分析
生产中可用下述条件概略估算无压边圈拉深时是否会起皱:
20
4.1 拉深过程分析 2.拉裂 筒壁与底部转角稍上部位的材料易被拉断。 拉裂 拉深后得到的工件,其厚度沿底部向口部是不同的:

第四章 拉深工艺及模具设计PPT课件

第四章 拉深工艺及模具设计PPT课件
材料的力学性能
屈强比 s 小b ,板料不容易起皱。
23.09.2020
18
拉深过程中起皱条件
平端面凹模拉深时,毛坯首次拉深不起皱的条件:
t 0.09~0.071d
D
D
锥形凹模首次拉深时,材料不起皱的条件:
t 0.031 d
D
D
采用或不采用压边圈的条件
拉深方法
用压边圈 可用可不用 不用压边圈
23.09.2020
28
【例】如图所示的圆筒形拉深件,材料为08钢,料厚为2 mm,求其毛
坯尺寸。
解: h200t 2001199 2
d90t 90288
因该零件相对高度
h /d 1/9 8 9 8 2 .26
而高度 h19 195 ~2 000
查表4-3可知,修边余量 8mm,因而毛坯直径为 d1 82 mm
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22
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。
防止拉裂的措施:
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
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。
23.09.2020
3
拉深工艺分类:
不变薄拉深: 把毛坯拉压成空心体,或者把空心体拉压成外
形更小而板厚没有明显变化的空心体的冲压工序。
变薄拉深: 是指凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚,把
空心毛坯加工成侧壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件 的冲压工序。

第4章拉深工艺与拉深模.pptx

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3 —凹模
2.起皱
危害:
1.毛坯凸缘起皱严重时不 能通过凸模和凹模间 隙而被拉断。
2.轻微起皱的毛坯凸缘虽 可通过间隙,但会在筒 壁上留下皱痕,影响零 件的表面质量。
影响因素:
1.σ3
2. t/(Rt-r0)
四.拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断
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
第四章 拉深工艺与拉深模设计
本章目录
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
第五节 圆筒形件拉深的压边力与拉深力
第九节 拉深件的工艺性 第十节 拉深模
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):是利用模具将平板毛坯制成开口空心零件的一种冲压工艺。
凸缘区起皱:由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲; 传力区拉裂:由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
三、拉深件的起皱与拉裂(续)
1.凸缘变形区的起皱
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。
拉深时扇形单元的受力与变形情况
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
第五章 拉深
第一节 拉深的基本原理
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。

拉深工艺与拉深模设计课件.pptx

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3.在保证装配要求的前提下,应允许拉深件侧壁有一定的斜 度。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性(续)
4.拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离应满足: a≥R+0.5t(或 rd + 0.5t)
5.拉深件的底与壁、 凸缘与壁、矩形件四 角的圆角半径应满足:
rd ≥t,R≥2t,r≥3t。 否则,应增加整形工序。
• 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为,半途而废永远不行 8.5.20208.5.202011:0311:0311:03:1011:03:10
第七节 拉深模的典型结构
二、后续工序拉深模
1.无压边装置的后续工序拉深模 2.有压边装置的后续工序拉深模
无压边装置反拉深模 3.反拉深模 压边圈在上模的反拉深模
压边圈在下模的反拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
三、落料拉深复合模
正装落料拉深复合模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性(续)
6.拉深件不能同时标注内外形尺寸;带台阶的拉深件,其高 度方向的尺寸标注一般应以底部为基准,若以上部为基准,高 度尺寸不易保证。
带台阶拉深件的尺寸标注
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
三、拉深件的材料
用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、 大的板厚方向性系数 b / t 和小的板平面方向性。

项目四-拉深工艺及模具设计PPT课件

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模具教研组
项目四 拉深工艺及模具设计
12
02 相关知识
(二)圆筒形零件拉深的工艺计算
6.圆筒形件的拉深力、压料力与压料装置
3/23/2020
1-凸模固定杆 2-外滑块 3-拉深凸模 4-压料圈兼落料凸模12
5-落料凹模 6-拉深凹模
模具教研组
项目四 拉深工艺及模具设计
13
02 相关知识
(三)拉深模工作部分设计
13
3/23/2020
模具教研组
项目四 拉深工艺及模具设计
14
02 相关知识
(四)拉深模的典型结构
14
3/ 拉深工艺及模具设计
15
02 相关知识
(四)拉深模的典型结构
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3/23/2020
模具教研组
项目四 拉深工艺及模具设计
16
02 相关知识
(五)带凸缘筒形件的拉深
(六)压力机 的选择
(七)拉深模装配
(八)拉深模零件
(九) 编写、整理
图的设计绘制
图的设计绘制
技术文件
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3/23/2020
模具教研组
项目四 拉深工艺及模具设计
19
03 项目实施
(二)拉深模方案的确定
(四)拉深工艺计算 19
3/23/2020
模具教研组
项目四 拉深工艺及模具设计
20
03 项目实施
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3/23/2020
模具教研组
项目四 拉深工艺及模具设计
6
02 相关知识
(二)圆筒形零件拉深的工艺计算
2. 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定
图4-4 圆筒形拉深件坯料尺寸计 算图
6
3/23/2020

第08章--拉深模具设计PPT课件

第08章--拉深模具设计PPT课件

以由弹簧或橡皮产生,也可以由气垫产生。
5
带凸缘零 件的拉深模结 构,毛坯用定 位板定位,在 下模座上安装 了定距垫块, 用来控制拉深 深度,以保证 制件的拉深高 度和凸缘直径。
图8.6 凸缘件拉深模(定距垫块) 6
图8.7 凸缘件拉深模(打料块定距)
毛坯用固定挡料销定位,打料块同时起定距垫块的作用, 作用同样是控制拉深高度和凸缘直径。
第8章 拉深模具设计
8.1 单动压力机首次拉深模
8.1.1 无压边圈的拉深模
适用于底部平整、 拉深变形程度不大、 相对厚度(t/D)较大和 拉深高度较小的零件。
1
图8.1 无压边圈有顶出装置的拉深模
8.1.2 带压边圈的拉深模
板料毛坯 被拉入凹模。 在拉簧力的作 用下,刮件环 又紧贴凸模, 在凸模上行时 可以将制件脱 出,由下模座 孔中落下。
下止点
30°
60°
曲轴转角α
90° 23
8.6.4 模具工作部分尺寸的计算
1. 凸、凹模间隙 2. 凸、凹模圆角半径 3. 凸、凹模工作尺寸及公差 4. 凸模通气孔
24
8.6.5 模具的总体设计
模具的总装图如 图8.26所示。
采用正装式结构, 落料拉深凸凹模安装 在上模;
刚性卸料板卸去 废料,也起导尺作用,
线,
若落料拉深力曲线处于许用负荷曲线之下,则所选设备符合
工作要求;
若落料拉深力曲线超出许可范围(见图8.25),则需选择标称
压力更大型号的压力机,继续以上校核过程。
26
图8.25 许用负荷与实际负荷
27
用导尺和固定挡 料销定位;
打料块将卡在凸 凹模内的工件推出。
图8.26 落料首次拉深复合模 25

拉深工艺与拉深模设计(PPT146页)

拉深工艺与拉深模设计(PPT146页)
为保持在以后拉深工序中的凸缘直径不 变,通常第一次拉入凹模的材料要比工件最 后拉深部分实际材料多约5%,这些多余材料 在后面的拉深中,部分材料被挤回到凸缘。
(3)计算程序 1)选取修边余量; 2)预算毛坯直径D; 3)判断能否一次拉深; 4)计算拉深次数; 5)计算各工序件的拉深直径; 6)合理选配各次拉深的圆角半径; 7)重新修整毛坯直径; 8)计算第一次拉深高度,并校核其相对高度; 9)计算以后各次的拉深高度; 10)画出工序图。
1)1/4凹球环
2 rd 8r2 2 111.3 812 49.48mm2
4
4
2)圆柱
dh 9.3 3.7 108.047mm2
3)1/4凸球环
2rd 8r 2 2 1 7.3 812 42.268mm2
m总——需多次拉深成形制件的总拉深系数。
注意:拉深系数系愈小,表示拉深变形程度愈大。
极限拉深系数:指当拉深系数减小至使拉深件起 皱、断裂或严重变薄超差时的临界拉深系数。
4.4.2 圆筒形拉深件拉深次数及工序尺寸计算
1.拉深次数
当md=d/D>m极限时,可以一次拉深,否则需多 次拉深。
1)推算法:根据极限拉深系数和毛坯直径,从第 一道拉深工序开始逐步向后推算各工序的直径, 一直算到得出的直径小于或等于工件直径,即可 确定所需的拉深次数。
d1=[ m1]D d2=[ m2]d1
。。。。。。
dn=[ mn]dn-1
式中 d1、d2…dn-1、dn—第1、2、…(n-1)、n道工序的直径; [m1]、[m2]…[mn]—第1、2、…n道工序的极限拉深系数; D—毛坯直径。
2)根据工件的相对高度h/d和毛坯的相对厚度 t/D,查表确定拉深次数n。
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4.1 拉深变形分析
1 、拉深的基本概念 拉深-也称拉延,是利用模具使平板毛坯成为开口
空心零件的冲压加工方法。
2 、拉深件分类 (如图所示)
直壁旋转体-圆筒形零件 (无凸缘圆筒形件、有凸缘圆筒形件)、阶梯形
件 直壁非旋转体-盒形件 曲面旋转体-球面、锥面零件 曲面非旋转体-复杂形状零件
直壁旋转
b:切向压应力的大小 拉深时,变形程度越大,就越容易起皱。
c:材料的力学性能 板料的屈强比小,则屈服极限小,变形区内的切向压
应力也相对减小,因此板料不容易起皱
3)防皱措施:主要采用压边圈防皱
a:用于双动冲床的刚性压边圈,主要靠调整压边圈与 凹模表面间隙保证防皱。
b:用于单动冲床的弹性压边圈,常用动源为橡胶、 弹簧、气垫。
材料拉入凹模,筒壁区所受的拉应力由以下各部分组成 ①使变形区产生塑性变形所必须的拉应力
②克服变形区上下两个表面的摩擦阻力所必须的力 ③克服毛坯沿凹模圆角运动必须克服的弯曲阻力 ④材料流过凹模圆角时的摩擦阻力
所以,筒壁的拉应力总和为
p max M e 2 W
4.1.3 拉深成形过程中出现的问题及防止措施
可减小1/2。
pg
pg
py
3.矩形拉深件壁间圆角半径rpy 矩形拉深件壁间圆角半径rpy:
指矩形拉深件的四个壁的转角半径。
要求:rpy≥3t及rpy≥H/5
生了内应力,在径向产生拉应力,在切向产生压应力,在 这两种压力的作用下,凸缘区的材料发生塑性变形并不断 的被拉入凹模内,成为圆筒形零件。
4.1.2 拉深过程中毛坯的应力与应变状态
根据应力应变状态不同,可将拉深过程的毛坯分成 五个部分:
1 、平面凸缘区—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 、圆筒底部分—小变形区
曲面旋转
直壁非旋转
复杂形状零件
4.1 拉深变形分析
• 拉深变形过程 • 拉深过程中毛坯的应力应变状态 • 拉深过程中的力学分析 • 拉深过程中出现的问题及其防止措施
4.1 拉深变形过程的分析
4.1.1 拉深变形过程
1.金属的流动过程(如图所示) 工艺网格实验
2.拉深变形过程 在拉深力的作用下,毛坯内部的各个小单元体之间产
3)在设计拉深件时,应注明必须保证外形或内形 尺寸,不能同时标注内外形尺寸;带台阶的拉 深件,其高度方向的尺寸标注一般应以底部为 基准。
4)拉深件口部尺寸公差应适当。
5)一般拉深件允许壁厚变化范围0.6t1.2t,若 不允许存在壁厚不均现象,应注明;
6)需多次拉深成形的工件,应允许其内、外壁 及凸缘表面上存在压痕;
1 、起皱 起皱主要是由于凸缘处的切向压应力超过了板料的临
界压应力所引的。起皱首先产生在法兰外缘处。
1)起皱的影响 起皱不利于拉深变形 a、由于起皱,毛坯不能被拉过凸凹模间隙面而拉断 b、轻微起皱的毛坯即使拉过凸凹模间隙,也会在筒
壁上留下起皱痕迹而影响质量。
2)起皱的影响因素:
a:凸缘部分材料的相对厚度t/D
教学要求: 根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉深件的结
构设计;能够根据拉深件的工艺条件,确定拉深件 圆角半径,确定带孔拉深件的孔的位置。
4.2.1 对拉深件形状尺寸的要求
1)拉深件形状应尽量简单、对称,尽可能一次拉 深成形。
2)尽量避免半敞开及非对称的空心件,应考虑设 计成对称(组合)的拉深,然后剖开;
厚度变化:底部略有变薄,壁部上段增厚,下部变薄,
侧壁靠近底部圆角处最严重,甚至断裂,为危险断面
1 、凸缘变形区的应力分析
1
1.1 s
ln
Rw
3
1.1 s 1 ln
Rw
其中Rw—瞬时法兰外半径
r Rw
max
1.1 s
ln
Rw r
( r)
max 1.1 s ( Rw)
筒壁传力区的受力分析 凸模的压力通过筒壁传递至法兰的内边缘,将变形区的
2 、拉裂
拉深时筒壁总拉应力超过筒壁最薄弱处的材料强度 时,拉深件产生破裂。
原因:
1)由于法兰起皱,坯料不能通过凸凹模间隙,使筒 壁拉应力增大
2)压边力过大,使径向拉应力增大 3)变形程度太大
防止拉裂的措施:
1)采用适当的拉深比和压边力 2)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 3)合理设计模具工作部分的形状 4)选用拉深性能好的材料.
4.2.2 拉深件圆角半径的要求
1.凸缘圆角半径rdΦ 凸缘圆角半径rdΦ:指壁与凸缘的转角半径。
要求:
1)rdΦ>2t 一般取:rdΦ=(48)t
2)当rdΦ<0.5mm时,应增加整形工序。
pg
pg
py
2.底部圆角半径rpg 底部圆角半径rpg:指壁与底面的转角半径。
要求:
1)rpg≥t,一般取:rpg≥(35)t 2)rpg<t,增加整形工序,每整形一次,rpg
拉深过程中某一瞬时毛坯变形和应力情况(如图4.1.4)
法兰部分-变形区:径向拉应力,切向压应力;材料主要 向径向流动,同时也向厚向流动而加厚 凹模圆角部位-过渡区:除与法兰部分相同特点外,还承 受凹模圆角的压力和弯曲作用而产生的压应力 侧壁部分-已变形区、传力区:继续拉深时,将凸模拉深 力传递到法兰区,受单向拉应力作用;发生少量的纵向伸 长和变薄 凸模圆角部位-过渡区:底部圆角稍上处,变薄最严重, 为零件的危险断面,直接影响极限变形程度 底部-不变形区、传力区:基本不变形,由于底部圆角部 分的拉深力,材料受两向拉应力作用,厚度略有变薄
拉深工艺与拉深模具设计
概述
4.1 拉深变形过程分析 4.2 审图与拉深工艺性分析 4.3 拉深件毛坯尺寸计算 4.4 圆筒形件拉深计算 4.5 拉深凸、凹模结构设计 4.6 拉深件成形模具总体结构设计 4.7 其它旋转体件的拉深 4.8 盒形件的拉深 4.9 其它拉深方法 4.10拉深次品分析及拉深中的辅助工序
拉深模设计程序
审图 拉深工艺性分析 拉深工艺方案制定
毛坯尺寸计算 拉深次数确定 冲压力及压力中心计算 冲压设备选择 凸、凹模结构设计 总体结构设计 冲压模装配图绘制 非标零件图绘制
4.2 审图与拉深工艺性分析
学习目标: 掌握拉深件的结构工艺性要求,了解拉深件在
公差、材料上的要求,掌握拉深件工序安排的一般 原则。
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