模具设计与制造 第3版 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 作者 李奇 模块二任务2.pptVIP

任务2 拉深模设计 知识点 　　◎拉深变形分析； 　　◎圆筒形件拉深的工艺计算； 　　◎拉深模具的典型结构。 技能点 　　◎圆筒形拉深模具的设计。 一、任务导入 1．任务要求 　　现有一无凸缘圆筒形支座工件，如图2-36所示，材料：10钢；材料厚度：0.5mm；生产批量：大批量；无起皱，无裂纹。要求完成拉深模的设计。 一、任务导入 2．任务分析 　　该零件结构简单，为无凸缘圆筒形零件，材料为10钢，制件的形状满足拉深工艺要求。生产批量为大批量，适合采用单工序 拉深模具生产。 二、知识链接 1．拉深变形过程 圆筒形件的拉深变形过程如图2-37所示。 二、知识链接 　　拉深凸模和凹模与冲裁模不同的是其工作部分没有锋利的刃口，而是分别有一定的圆角半径R凸 与R凹 ，并且其单面间隙稍大于板料厚度（见图2-38）。直径为D、厚度为t的圆形毛坯在这样的条件下拉深时，在拉深凸模的压力作用下，被拉进凸模和凹模之间的间隙中形成了具有外径为d、高度为h的开口圆筒形工件。 二、知识链接 拉深过程中圆形平板毛坯拉成筒形时材料的转移情况如图2-39所示 二、知识链接 为了进一步说明金属的流动状态，可在圆形毛坯上画出许多等间距为的同心圆和等分度的辐射线，如图2-40所示。 二、知识链接 2．拉深件的分类 　　在冲压生产中，拉深的种类很多。各种拉深件按变形力学特点可以分为以下4种基本类型（见表2-13）。 二、知识链接 二、知识链接 二、知识链接 　　（1）圆筒形零件：指直壁旋转体的轴对称拉深件。 　　（2）曲面形零件：指曲面旋转体的轴对称拉深件。 　　（3）盒形零件：指直壁旋转体的非轴对称拉深件。 　　（4）非旋转体曲面形状零件：指曲面旋转体的非轴对称拉深件（各种不规则的复杂形状零件）。 二、知识链接 3.拉深件工艺设计 　　拉深零件的结构工艺性是指拉深零件采用拉深成形工艺的难易程度。良好的工艺性应使坯料消耗少、工序数目少，模具结构简单、加工容易，产品质量稳定、废品少和操作简单方便等。在设计拉深零件时，应根据材料拉深时的变形特点和规律，提出满足工艺性的要求： 二、知识链接 　　（1）对拉深材料的要求 　　拉深件的材料应具有良好塑性、低屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。 二、知识链接 　　（2）对拉深零件形状和尺寸的要求 　　①拉深件高度尽量小，一般H ≤2d,以便能通过1～2次拉深工序成形,降低成本。圆筒形零件一次拉深可达到高度见表2-14。 盒形件当其壁部转角半径r =(0.05~0.20)B时，一次拉深高度h ≤(0.3~0.8)B。 二、知识链接 　　②拉深件的形状尽可能简单、对称，以保证变形均匀。对于半敞开的空心件，应考虑合并成对称形状一次拉深成形，然后切开(如图2-41)。 二、知识链接 　　③有凸缘的拉深件，最好满足d＋12t ≤ d凸 ≤ d＋25 t，而且外轮廓与直壁断面最好形状相似。否则，拉深困难、切边余量大。在凸缘面上有下凹的拉深件(图 2-42) ，如下凹的轴线与拉深方向一致，可以拉出。若下凹的轴线与拉深方向垂直，则只能在最后校正时压出。 二、知识链接 　　④拉深件的厚度是不均匀的，一般变化范围为0.6t ~ 1.2t。对于多次拉深的零件应考虑是否满足要求，以便采取措施。 二、知识链接 　　（3）对拉深零件圆角半径的要求 　　从有利于成形和减少拉深次数考虑，拉深圆角半径应尽量大些。圆筒形件底与壁、凸缘与壁；矩形件的四壁间圆角半径（见图2-43）应满足r1≥t、r2≥2t、r3≥3t。否则应增加整形工序。 二、知识链接 　　（4）对拉深零件精度的要求 　　①由于拉深件各部位的料厚有较大变化，所以对零件图上的尺寸应明确标注是外壁尺寸还是内壁尺寸，不能同时标注内外尺寸。 　　②由于拉深件有回弹，所以零件横截面的尺寸公差，一般都在IT12级以下。如果零件公差要求高于IT12级时，应增加整形工序来提高尺寸精度。拉深件的直径和高度一般能达到的精度见表2-15、表2-16、表2-17。 二、知识链接 　　③多次拉深的零件对外表面或凸缘的表面，允许有拉深过程中所产生的印痕和口部的回弹变形，但必须保证精度在公差之内。 　　④拉深件底部或凸缘上有孔时，其孔边到侧壁的距离大于或等于该处圆角半径加上二分之一板厚，即距离a ≥ r＋0.5t。 二、知识链接 二、知识链接 二、知识链接 二、知识链接 4.旋转体拉深件坯料尺寸的计算 　　（1）坯料形状和尺寸确定的原则 　　拉深件坯料形状与尺寸确定正确与否，不仅影响材料的合理利用，而且影响拉深的变形过程。直接对拉深的生产总成本存在影响。 二、知识链接 　　①形状相似原则 　　拉深件的坯料形状一般与拉深件的横截面形状相似。即零件的横截面是圆形、椭圆形