圓筒形件拉深變形分析PPT學(xué)習教案

1、會計學(xué)1圓筒形件拉深變形分析圓筒形件拉深變形分析第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 1 了解拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)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(shè)計方法；4 認識拉深模典型結(jié)構(gòu)及特點，掌握拉深模工作零件設(shè)計方法；5 掌握拉深工藝與拉深模設(shè)計的方法和步驟。學(xué)習目的與要求：學(xué)習目的與要求：第1頁/共25頁第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 1 拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)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(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計；5 拉深工藝與拉深模設(shè)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(zhì)量影響因素；2拉深工藝計算

2、；3其它形狀零件的拉深變形特點 ；4拉深模典型結(jié)構(gòu)與拉深模工作零件設(shè)計 。第2頁/共25頁第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 第三節(jié) 旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)第八節(jié) 拉深模工作零件的設(shè)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3頁/共25頁第一節(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(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。第四章 拉深工藝與拉深模

3、設(shè)計 拉深不變薄拉深不變薄拉深變薄拉深變薄拉深拉深模拉深模：拉深模特點特點：結(jié)構(gòu)相對較簡單，與沖裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)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4頁/共25頁第二節(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(shè)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)。 折彎成形第5頁/共25頁第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 一、拉深變形過程（續(xù)）

4、（二）拉深變形過程及特點（續(xù)）2金屬的流動過程 工藝網(wǎng)格實驗材料轉(zhuǎn)移：高度、厚度發(fā)生變化。3拉深變形過程外力凸緣產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力：徑向拉應(yīng)力1；切向壓應(yīng)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6頁/共25頁第二節(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(shè)計 二、拉深過程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)拉深過程中某一瞬間坯料所處的狀態(tài)應(yīng)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(yīng)力與應(yīng)變是很不均勻的。拉深成形后制件壁厚和硬度分布第7頁/共25頁第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析第四章 拉深工藝與

5、拉深模設(shè)計 三、拉深件的起皺與拉裂 拉深過程中的質(zhì)量問題質(zhì)量問題：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(yīng)力引起板料失穩(wěn)彎曲而拱起；由于拉應(yīng)力超過抗拉強度引起板料斷裂。第8頁/共25頁第二節(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(shè)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(yīng)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

6、強烈的時刻：在凸緣寬度縮小到原來的一半左右。防止防止起皺：采用壓邊圈第9頁/共25頁第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 2.筒壁的拉裂主要因素主要因素： 拉深變形程度；毛坯與模具的摩擦阻力-受壓邊力、潤滑、凹模圓角半徑等影響；（1）壓邊力的影響筒壁的承載能力-受模具間隙、凸模圓角半徑、圓角部分的潤滑等影響。（2）相對圓角半徑的影響（3）潤滑的影響（4）凸模和凹模間隙的影響（5）表面粗糙度的影響第10頁/共25頁第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 2.筒壁的拉裂當筒壁拉應(yīng)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的危險斷面產(chǎn)生破裂。

7、防止防止拉裂：一方面要通過改善材料的力學(xué)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(shè)計模具，降低筒壁所受拉應(yīng)力。 最易拉裂的時刻最易拉裂的時刻：最易拉裂的位置最易拉裂的位置：當Rt=（0.70.9）R0時，max1達到最大值)(maxmax1第11頁/共25頁拉深件類型拉深件類型a）軸對稱旋轉(zhuǎn)體拉深件 b)盒形件c)不對稱拉深件第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 第12頁/共25頁拉深模結(jié)構(gòu)圖拉深模結(jié)構(gòu)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(shè)計 第13頁/共25頁第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 第1

8、4頁/共25頁毛坯的三角形陰影部分材料毛坯的三角形陰影部分材料第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 第15頁/共25頁拉深變形過程拉深變形過程第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 第16頁/共25頁拉深網(wǎng)格的變化拉深網(wǎng)格的變化第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 第17頁/共25頁拉深過程的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)拉深過程的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 下標1、2、3分別代表坯料徑向、厚度方向、切向的應(yīng)力和應(yīng)變 第18頁/共25頁第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 下標1、2、3分別代表坯料徑向、厚度方向、切向的應(yīng)力和應(yīng)變 返回返回第19頁/共25頁圓圓筒筒形形件件拉拉深深時時的的應(yīng)應(yīng)力力分分布布第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計 r 凹模洞口直徑RT拉深中某時刻的凸緣半徑R0毛坯半徑第20頁/共25頁拉深件材料厚度和硬度的變化拉深件材料厚度和硬度的變化第四章 拉深工藝與拉深