拉深工艺及模具解析.ppt

Company Logo 筒形件拉深工艺及模具 问题描述 冲压概述 冲压：在室温下，利用压力机上的模具，对板料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的压力加工方法。 冲压零件 冲压模具 工艺条件 冲压设备 冲压的分类 冲压工艺按照其工序不同，可以分为 ■分离工序： ■成形工序： 冲压件与板料沿一定轮廓线相互分离，同时冲压件分离断面也要满足一定要求。如落料、冲孔、裁剪、切边、剖切等。 冲压毛坯在不破坏的情况下发生塑性变形，并转化成所要求的成品形状。同时，应满足尺寸精度方面的要求，如弯曲、拉深、胀形、翻边、扩口、缩口、拉弯及旋压等。 筒形件的拉深 圆筒件的拉深： 凸模的下压，使材料进入凹模，拉伸变形主要集中在凸缘部分的材料上。 凸模的力作用于筒底，通过逐渐形成的筒壁将压力传递到凸缘部分，使之逐渐收缩转化为筒壁。 筒形件的拉深 拉深时，若将毛胚画上等距a的同心圆，会发现拉深后筒底的筒底的网格基本保持原状，筒壁上的等距的同心圆变成不等距的水平圆筒线，间距越靠近筒口越大，如上图。 筒形件的拉深 拉深过程中，受到径向拉深与切向压缩力，凹模圆角处为过渡区，材料变形较为复杂，除了切向受压，径向受拉，还承受凹模圆角处的压力和由弯曲产生的压力，如上图，因此拉深完成后，工件呈上厚下薄的状态。 筒形件的拉深 法兰部分－变形区，径向拉应力，切向压应力； 凹模圆角部位－传力区； 侧壁部分－已变形区、传力区，受单向拉应力作用； 凸模圆角部位－传力区，危险断面，直接影响极限变形程度； 底部－不变形区、传力区，材料受两向拉应力作用，厚度略有变薄。 筒形件拉深工艺计算 ①首先根据工件形状，大概确定毛坯参数： 毛坯直径： 此公式适用于抛物线形件，但是本例弧度太小，类似筒形件，若采用130的毛坯直径，不能满足拉深要求，乘以1.1~1.2的放大系数，并圆整至150，即毛坯直径。 类浅抛物线形件 类筒形件 本案例 筒形件的拉深 ②确定极限拉深系数 拉深系数m的确定： m = 拉深后筒形件直径d/拉深前直径D 确保 m = d/D mm 其中 mm --- 极限拉伸系数 对于第一次拉深 m1 = d1/D0； 以后各次拉深 mn = dn/Dn-1； 拉深比－拉深系数的倒数 K=1/m 任一瞬间内边缘的径向拉应力 为 当拉深开始时， 则： 筒形件的拉深 可见，m越小，径向拉应力 越大。 在保证侧壁不破坏的情况下能得到的最小拉深系数称为极限拉深系数。 影响：材料组织性能、相对厚度t/D、拉深方式、凹模凸模圆角半径、润滑、拉深速度等 起皱是毛坯变形区在切向压应力 的作用下失稳所造成的。 1）毛坯易拉断； 2）即使拉过凸凹模间隙，也会留下起皱痕迹而影响质量。 筒形件的拉深 起皱影响因素： 1）毛坯相对厚度t/D t/D ，抗失稳能力下降，易起皱； 2）拉深系数m 3）材料机械性能 E、r、屈强比 4）凹模工作部分形状 本工件参数： 相对高度 h/D = 7/150 = 0.047 相对厚度 t/D X 100 = 1/150 X100 = 0.67 筒形件的拉深 考虑材料的极限拉伸系数，对于普通321不锈钢： 第一次拉深：m1:0.52~0.55 后续拉深： mn：0.78~0.81 三条件 ： 凹模 圆角半径 R= 5 6t，m取大值 相对厚度t/D X 100 = 0.67 0.62，m可取小值 材料满足退火状态。 ③确定拉深次数，拉伸系数 拉深次数可查表，也可根据公式进行估算 1）公式法 筒形件的拉深 2）查表法 由生产实践总结的拉深次数表，可直接查找。 筒形件的拉深 第一道次，采用压边圈：目标150~120 m1 = 120 / 150 = 0.8 0.55 安全 第二道次拉深，目标：120~110 m2 = 110/120 = 0.916 0.81 安全 ④确定底部圆角半径与拉深高度 底部圆角