冷冲模设计第五章解析.ppt

图5-38　阶梯形制件拉深方法之二 二、球面形制件的拉深 图5-39　曲面制件拉深时的应力与变形 图5-40　曲面制件拉深后实测的变形参数a)汽车灯罩(抛物面)：材料08，料厚0.8mm，=?280mmb)电动喇叭罩(半球)：材料08，料厚0.8mm，=?199mm 二、球面形制件的拉深 图5-41　拉深筋的结构 表5-34　拉深筋参数尺寸(单位:mm) 图5-42　各种球面形制件 常见的球面形制件如图5-42所示，它们的拉深方法和所用的模具结构也不相同。从突缘到毛坯中心，切向应力σθ由压应力逐渐变为拉应力，这正反映了球面制件拉深变 二、球面形制件的拉深 图5-43　不带压边装置的球形制件拉深模 1.t/D03%时材料相对厚度较大，可以用不带压边圈的简单模具一次拉成，如图5-43所示。但需注意两点：第一，要采用带球形底的凹模；第二，冲压终了要进行一定程度的精压校形处理。这方法冲压的制件表面质量不高，因为毛坯贴模不好而使几何形状和尺寸精度均受影响。 2.t/D03%时 图5-44　单动压力机上用的落料拉深复合模 拉应力增大，增大胀形成分，以防止毛坯中间部分起皱。其结构如图5-44所示，此时压边力由气垫或弹簧垫提供。气垫的作用力在拉深过程中随着滑块的下行将升高5%~10%，弹簧力升高更大，可能超过30%甚至50%。 图5-45　正反拉深法 2.t/D03%时 表5-35　防止毛坯内部起皱必要的初始压力p(单位：MPa) 三、抛物面制件的拉深 抛物面制件的拉深方法和所用模具结构与球面制件基本相似。但当抛物面制件的深度h较大、顶端圆角半径R1较小时，如图5-46所示,其成形难度远远超过球面制件拉深。这时，为了使毛坯中间部分紧密贴模而又不起皱，必须加大成形中的胀形成分和径向拉应力。图5-47为带两个环形拉深筋,用于较深抛物面制件的拉深模。 图5-46　抛物面制件 图5-47　深度较大的抛物面制件拉深模 三、抛物面制件的拉深 1.当h/d=0.5～0.7材料相对厚度较大时 图5-48　抛物面制件多次拉深a)黄铜板(t=0.8mm，毛坯=98mm)　b)冷轧板(t=0.8mm，毛坯=190mm)  2.当h/d=0.5～0.7材料相对厚度较小时先拉深成粗形，将凸模头部做成锥形或圆角为r的平底筒形，然后再多次拉深，使制件接近大直径，如图5-48b所示。 3.当t/D0＜0.003,h/d=0.7～1时 采用阶梯制件拉深方法，拉深成近似的阶梯圆筒形，最后胀形成形，如图5-49a所示。或用反拉深法，先拉深成圆筒形，然后反拉深，最后用胀形成形，如图5-49b所示。 图5-50　锥形件各部分尺寸 图5-49　抛物面制件多次拉深a)阶梯法　b)反拉深法 四、锥形制件的拉深 1.锥形制件相对高度h/d2 由图5-51可以看出两种不同的h/d2情况的对比。假设条件相同，当锥形件高度h2较大时，如不产生胀形变形，则离中心相同距离上的B点紧靠凸模所需的径向收缩量Δ2＞Δ1。 2.相对锥顶直径d1/d2 当d1/d2较大时，即接近于圆筒形制件的拉深过程，成形比较容易。而d1/d2较小时，拉深时不仅毛坯中间部分的承载能力低，容易破裂，而且毛坯自由表面的宽度大，容易起皱。3.相对厚度t/d2 t/d2小时，中间部分容易起皱，需要增加工序数。 图5-51　高度不同的锥形件变形对比 现将上述因素的具体影响，综合分析如下：1)当h/d2＜0.2时，d1/d2的影响较小，可根据t/d2的值确定拉深方法。①　当t/d2＞0.02时，可以不用压边装置，用带底凹模一次拉成，但回弹比较严重，为了保证制件的尺寸精度，常需修正模具。如图5-51所示。 3.相对厚度t/d2 ②　当相对厚度较大(t/d2＞0.02)时，若d1/d2＞0.5，且h/d2＜0.43，可用带底凹模一次拉深成功，并在压力机行程终了时进行一定程度的整形。若d1/d2增大，一次拉深的高度也可相应增高。例如，d1/d2=0.6～0.7时，h/d2可达到0.5左右；d1/d2=0.8～0.9时,h/d2可达0.6或更大。 图5-52　相对厚度大的锥形件成形方法 3.相对厚度t/d2 2)当h1/d1=0.3～0.5时，若t/d2＜1.5%～2%,且d1/d2≥0.5，一般采用两次拉深。当h/d2=0．3～0．4，且d1/d2与r都较大时，也可采用球面制件的成形方法，用较强的压边装置增大径向拉应力和胀形成分，一次拉深成形。3)当h/d2＞0.5，d1/d2较小时，必须采用多次拉深成形方法。第一种方法：如图5?54所示，先拉深成以大圆角半径过渡的阶梯形制件，然后整形成锥形制件，此方法将会在制件表面