第5.2 圆筒件拉伸工艺及计算(免费下载)

第5章 拉深工艺与拉深模设计
5.5拉深模的典型结构
二、以后各次拉深模
1.无压边装置的以后各次拉深模 1.无压边装置的以后各次拉深模 2.有压边装置的以后各次拉深摸 2.有压边装置的以后各次拉深摸 无压边装置反拉深摸 3.反拉深摸 3.反拉深摸 压边圈在上模的反拉深摸 压边圈在下模的反拉深摸
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺及模具设计
作业布置： P202 /2、4、8 、9、11 、 、 、
第5章 拉深工艺与拉深模设计
5.5拉深模的典型结构
一、首次拉深模
1. 无压边装置的简单拉深模 2. 有压边装置的拉深模 (1)正装拉深模 (1)正装拉深模 (2)倒装拉深模 倒装拉深模 压边装置 ①橡皮压边装置 弹性压边装置 ②弹簧压边装置 ③气垫式压边装置 带限位装置的压边圈 刚性压边装置 带刚性压边装置的拉深模
第5章 拉深工艺及模具设计
5.2 圆筒件拉深工艺计算
5.2.3 拉深次数与工序件尺寸
求图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。 例4.4.1 求图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。 材料为10 10钢 板料厚度ｔ＝ ｔ＝2 材料为10钢，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。 ｔ＞1ｍｍ，故按板厚中径尺寸计算。 解：因ｔ＞1ｍｍ，故按板厚中径尺寸计算。 确定切边余量△ 1）确定切边余量△h 根据零件尺寸，其高度为h mm， 根据零件尺寸，其高度为h = 76 mm， 查表4 查表4－2得修边余量： △h=6mm 得修边余量： 2）计算毛坯直径D ）计算毛坯直径 坯料直径为： D 坯料直径为： = d 2 + 4d ( H + ∆h) − 1.72dr − 0.56r 2 代已知条件入上式得Ｄ＝98. 代已知条件入上式得Ｄ＝98.2ｍｍ Ｄ＝98
深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。 深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。 相似原则: 拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似 相似原则: 拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似。 但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。 但坯料的周边必须是光滑的曲线连接 形状复杂的拉深件： 形状复杂的拉深件： 需多次试压，反复修改，才能最终确定坯料形状。 需多次试压，反复修改，才能最终确定坯料形状 拉深件的模具设计顺序： 拉深件的模具设计顺序： 先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。 先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模 切边工序：拉深件口部不整齐，需留切边余量。 切边工序：拉深件口部不整齐，需留切边余量。
第5章 拉深工艺及模具设计
5.2 圆筒件拉深工艺计算
简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定(续)
按图得： π D 2 = A + A = A = A 按图得： ∑ i 1 2 3
4
4
故
D=
∑A π
i
Fra Baidu bibliotek
A1 = πd ( H − r ) A2 = A3 =
π π
[2πr (d − 2r ) + 8r ] 4
2
第5章 拉深工艺及模具设计
复习上次课的内容
1．拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的， 拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的， 如何防止它？ 如何防止它？
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5.2 圆筒件拉深工艺计算
5.2.1 坯料形状和尺寸确定的依据
体积不变原则: 若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉 体积不变原则: 若拉深前后料厚不变，
m= d n d1 d 2 d 3 d d = ⋅ ⋅ ⋅ n −1 n = m1 m2 m3 ⋅ ⋅ ⋅ mn −1mn D D d1 d 2 d n −2 d n −1
如果m取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。 如果m取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。 极限拉深系数［m］ 从工艺的角度来看，［m 越小越有利于减少工序数。 从工艺的角度来看，［m］越小越有利于减少工序数。 ，［
t/D
第5章 拉深工艺及模具设计
5.2 圆筒件拉深工艺计算
5.2.2 拉深系数与极限拉深系数
３．极限拉深系数的确定 表4.5是圆筒形件在不同条件下各次拉深的极限拉深系数。 4.5是圆筒形件在不同条件下各次拉深的极限拉深系数。 是圆筒形件在不同条件下各次拉深的极限拉深系数 为了提高工艺稳定性和零件质量，适宜采用稍大于极限拉深 为了提高工艺稳定性和零件质量， 系数［ 系数［m］的值。 的值。
筒形件的切边原理
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
4
(d − 2r ) 2
整理后可得坯料直径为: 整理后可得坯料直径为:
D = ( d − 2r ) 2 + 4d ( H − r ) + 2πr ( d − 2r ) + 8r 2 = d 2 + 4dH − 1.72 dr − 0.56 r 2
第5章 拉深工艺及模具设计
5.2.2 拉深系数与极限拉深系数
第5章 拉深工艺及模具设计
5.2 圆筒件拉深工艺计算
5.2.3 拉深次数与工序件尺寸
１．拉深次数的确定 当 m总＞［m］时，拉深件可一次拉成，否则需要多次拉深。 ＞［m 拉深件可一次拉成，否则需要多次拉深。 2．各次拉深工序件尺寸的确定 （１）工序件直径的确定 确定拉深次数以后，由表查得各次拉深的极限拉深系数， 确定拉深次数以后 ， 由表查得各次拉深的极限拉深系数 ， 适 其原则是： 当放大，并加以调整，其原则是： d 保证ｍ １）保证ｍ1ｍ2…ｍｎ＝ D ｍ ２）使ｍ1＜ｍ2＜…ｍｎ ｍ 最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径： 最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径： ｄ1＝ｍ1Ｄ ｄ2＝ｍ2ｄ1 …ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１ ｄ ｎ－１
１－模柄 ２－上模座 ３－凸模固定板 ４－弹簧 ５－压边圈 ６－定位板 ７－凹模 ８－下模座 ９－卸料螺钉 10－凸模
正装拉深模
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
1－上模座 2－推杆 3－推件板 4－锥形凹模 5－限位柱 6－锥形压边圈 7－拉深凸模 8－固定板 9－下模座
带锥形压边圈的 倒装拉深模
第5章 拉深工艺与拉深模设计
弹簧压边装置 a) 橡皮b) 弹簧c) 气垫
压边力的变化曲线
第5章 拉深工艺与拉深模设计
压边力的变化曲线
第5章 拉深工艺与拉深模设计
带限位装置在压边圈
第5章 拉深工艺与拉深模设计
双动压力机用拉深模刚性压边装置 动作原理
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺及模具设计
5.2 圆筒件拉深工艺计算
5.2.2 拉深系数与极限拉深系数
1.拉深系数的定义（ 1.拉深系数的定义（续） 拉深系数的定义 拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件） 拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。 愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。 m愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。 拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积， 拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模
落料拉深复合模
第5章 拉深工艺与拉深模设计
1-凸凹模 2-反拉深凸模 3-拉深凸凹模 4-卸料板 5一导料板 6-压边圈 7-落料凹模
1.拉深系数的定义 1.拉深系数的定义
拉深系数m：是指拉深后的 拉深系数m
直径d与拉深前的坯料D 直径d与拉深前的坯料D 工序件d 直径之比。 （工序件dn）直径之比。 第一次拉深系数： 第一次拉深系数： 1 = d1 m 第二次拉深系数： 第二次拉深系数： 2 = m
D
d2 d1
d n −1
第n次拉深系数：mn = d n 次拉深系数：
带刚性压边装置拉深模
1-固定板 2-拉深凸模 3-刚性压边圈 4-拉深凹模 5-下模板 6-螺钉
第5章 拉深工艺与拉深模设计
无压边装置的以后各次拉深模
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺与拉深模设计
1-推件板 2-拉深凹模 3-拉深凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧
有压边装置的以后各次拉深模
落料、 落料、正、反拉深模
第5章 拉深工艺与拉深模设计
1-压边圈 2-凹模固定板 3-冲孔凹模 4-推件板 5-凸模固定板 6-垫板 7-冲孔凸模 8-拉深凸模 9-限位螺栓 10-螺母 11-垫柱 12-拉深切边凹模 13-切边凸模 14-固定块
再次拉深、冲孔、 再次拉深、冲孔、 切边复合模
第5章 拉深工艺与拉深模设计
5.5拉深模的典型结构
三、落料拉深复合摸
1. 正装落料拉深复合模 2. 落料、正、反拉深模 落料、 3. 后次拉深、冲孔、切边复合模 后次拉深、冲孔、 切边的工作原理
第5章 拉深工艺与拉深模设计
1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模 4-拉深凹模
无压边装置的 首次拉深模
第5章 拉深工艺与拉深模设计
第5章 拉深工艺及模具设计
5.2 圆筒件拉深工艺计算
5.2.2 拉深系数与极限拉深系数
２．影响极限拉深系数的因素 （1）材料的组织与力学性能 （2）板料的相对厚度t / D ［m］ （3）拉深工作条件 1）模具的几何参数 2）摩擦润滑 3）压料圈的压料力 拉深方法、拉深次数、拉深速度、 （4）拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等
第5章 拉深工艺及模具设计
5.2 圆筒件拉深工艺计算
简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定
1．将拉深件划分为若干个简单的几何体； 将拉深件划分为若干个简单的几何体； 2．分别求出各简单几何体的表面积； 分别求出各简单几何体的表面积； 3．把各简单几何体面积相加即为零件总面积； 把各简单几何体面积相加即为零件总面积； 4．根据表面积相等原则，求出坯料直径。 根据表面积相等原则，求出坯料直径。 计算方法： 计算方法： （1）查表计算法 （表4－4） － ） （2）解析计算法 ）