沖壓模具設計與制造(4-1、2)

1、復習第三章的內容 1.彎曲變形規(guī)律及彎曲件質量影響因素。 第四章 拉深工藝與拉深模設計 2影響回彈的因素與減少回彈的措施。 3.彎曲工藝計算方法。 4.彎曲模典型結構及特點，彎曲模工作零件設計方法。 第四章 拉深工藝與拉深模設計 拉深是基本基本沖壓工序之一 本章在分析拉深變形過程及拉深件質量影響因素的基礎 上，介紹拉深工藝計算、工藝方案制定和拉深模設計。涉及 拉深變形過程分析、拉深件質量分析、拉深系數(shù)及最小拉深 系數(shù)影響因素、圓筒形件的工藝計算、其它形狀零件的拉深 變形特點、拉深工藝性分析與工藝方案確定、拉深模典型結 構、拉深模工作零件設計、輔助工序等。 內容簡介：內容簡介： 第四章 拉深工藝

2、與拉深模設計 1 了解拉深變形規(guī)律及拉深件質量影響因素； 2 掌握拉深工藝計算方法。 3 掌握拉深工藝性分析與工藝設計方法； 4 認識拉深模典型結構及特點，掌握拉深模工作零件設計 方法； 5 掌握拉深工藝與拉深模設計的方法和步驟。 學習目的與要求：學習目的與要求： 第四章 拉深工藝與拉深模設計 1 拉深變形規(guī)律及拉深件質量影響因素； 2 拉深工藝計算方法； 3 拉深工藝性分析與工藝方案制定； 4 拉深模典型結構與結構設計； 5 拉深工藝與拉深模設計的方法和步驟。 重點：重點： 難點：難點： 1拉深變形規(guī)律及拉深件質量影響因素； 2拉深工藝計算 ； 3其它形狀零件的拉深變形特點 ； 4拉深模典型

3、結構與拉深模工作零件設計 。 第四章 拉深工藝與拉深模設計 第三節(jié) 旋轉體拉深件坯料尺寸的確定 第四節(jié) 圓筒形件拉深工藝計算 第五節(jié) 其它形狀零件的拉深 第六節(jié) 拉深件的工藝性 第七節(jié) 拉深模的典型結構 第八節(jié) 拉深模工作零件的設計 第九節(jié) 拉深工藝的輔助工序 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析 本章目錄 第一節(jié) 概述 拉深拉深： 又稱拉延，是利用拉深模在壓力機的壓力作用下，將平板坯 料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。 它是沖壓基本工序之一?？梢约庸ばD體零件，還可加工盒 形零件及其它形狀復雜的薄壁零件。 第四章 拉深工藝與拉深模設計 拉深 不變薄拉深不變薄拉深 變薄拉深 拉深

4、模拉深模： 拉深模特點特點：結構相對較簡單，與沖裁模比較，工作部分有較 大的圓角，表面質量要求高，凸、凹模間隙略大 于板料厚度。 拉深所使用的模具。 第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析 圓筒形件是最典型的拉深件。 第四章 拉深工藝與拉深模設計 一、拉深變形過程 （二）拉深變形過程及特點 1變形現(xiàn)象 （一）拉深成形時板料的受力分析 平板圓形坯料的凸緣彎曲繞過凹模圓角， 然后拉直形成豎直筒壁。 變形區(qū)凸緣；已變形區(qū)筒壁； 不變形區(qū)底部。 底部和筒壁為傳力區(qū)。 第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析 第四章 拉深工藝與拉深模設計 一、拉深變形過程（續(xù)） （二）拉深變形過程及特點（續(xù)） 2金屬的流動過程 工藝網(wǎng)格實驗

5、 材料轉移：高度、厚度發(fā)生變化。 3拉深變形過程 外力凸緣產生內應力：徑向拉應力1；切向壓應力3 凸緣塑性變形：徑向伸長，切向壓縮，形成筒壁 直徑為高度為的圓筒形件（H（D-d）/2） 拉深單元變形動畫 第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析 1.凸緣部分 第四章 拉深工藝與拉深模設計 二、拉深過程中坯料內的應力與應變狀態(tài) 拉深過程中某一瞬間坯料所處的狀態(tài) 應力分布圖 2.凹模圓角部分 3.筒壁部分 4.凸模圓角部分 5.筒底部分 坯料各區(qū)的應力與應變是很不均勻的。 拉深成形后制件壁厚和硬度分布 第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析 第四章 拉深工藝與拉深模設計 三、拉深件的起皺與拉裂 拉深過程中的質量問題質量

6、問題： 主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。 凸緣區(qū)起皺凸緣區(qū)起皺： 傳力區(qū)拉裂傳力區(qū)拉裂： 由于切向壓應力引起板料失去穩(wěn)定而產生彎曲； 由于拉應力超過抗拉強度引起板料斷裂。 第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析 1.凸緣變形區(qū)的起皺 第四章 拉深工藝與拉深模設計 三、拉深件的起皺與拉裂（續(xù)） 主要決定于主要決定于： 一方面是切向壓應力3的大小，越大越容易失穩(wěn)起皺； 另一方面是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力。 凸緣寬度越大，厚度越薄，材料彈性模量和硬化模量越 小，抵抗失穩(wěn)能力越小。 最易起皺的位置最易起皺的位置：凸緣邊緣區(qū)域 起皺最強烈的時刻起皺最強烈的時刻：在Rt=（0.70.9）R0時 防止

7、防止起皺：壓邊 第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析 第四章 拉深工藝與拉深模設計 三、拉深件的起皺與拉裂（續(xù)） 2.筒壁的拉裂 主要取決于主要取決于： 一方面是筒壁傳力區(qū)中的拉應力； 另一方面是筒壁傳力區(qū)的抗拉強度。 當筒壁拉應力超過筒壁材料的抗拉強度時，拉深件就會在 底部圓角與筒壁相切處“危險斷面”產生破裂。 防止防止拉裂： 一方面要通過改善材料的力學性能，提高筒壁抗拉強度； 另一方面通過正確制定拉深工藝和設計模具，降低筒壁所 受拉應力。 思考與練習題3、4 作業(yè)布置： 第四章 拉深工藝與拉深模設計 拉拉 深深 件件 類類 型型 a）軸對稱旋轉體拉深件 b)盒形件 c)不對稱拉深件 第四章 拉深工

8、藝與拉深模設計 拉拉 深深 模模 結結 構構 圖圖 -模柄 -上模座 - 凸模固定板 - 彈簧 -壓 邊圈 -定位 板 -凹模 -下模座 -卸料螺釘 10- 凸模 第四章 拉深工藝與拉深模設計 第四章 拉深工藝與拉深模設計 拉深變形過程拉深變形過程 第四章 拉深工藝與拉深模設計 拉拉 深深 的的 網(wǎng)網(wǎng) 格格 試試 驗驗 第四章 拉深工藝與拉深模設計 拉拉 深深 過過 程程 的的 應應 力力 與與 應應 變變 狀狀 態(tài)態(tài) 第四章 拉深工藝與拉深模設計 下標1、2、3分 別代表坯料徑向、 厚度方向、切向 的應力和應變 圓圓 筒筒 形形 件件 拉拉 深深 時時 凸凸 緣緣 變變 形形 區(qū)區(qū) 的的 應應 力力 分分 布布 第四章 拉深工藝與拉深模設計 當材料在外力作用下不能產生位移時，它 的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種形變 稱為應變（Strain）。材料發(fā)生形變時內 部產生了大小相等但方向相反的反作用力 抵抗外力，定義單位面積上的這種反作用 力為應力（Stress）。