7拉深工艺.doc

7 拉深工艺 ：筒形拉深阶梯形、锥形、球形、盒形和其不规则形状的薄壁形零件。 ：筒形拉深计算工艺方案制定。 图7.1多种拉深件拉深——将平面毛坯或半成品，在模具上成为开口空心件的冲压工序又称为拉延、引伸、延伸等。变薄拉深不变薄拉深。 1) 直壁回转体制件 如易拉罐、电池壳、金属药瓶和起动器壳等； 2) 曲线回转体制件 如搪瓷盆、汽车灯壳和炒锅等； 3) 直壁非回转体制件(盒形制件) 如计算机接口固定架、饭盒和水斗等； 4) 曲面非回转体制件 如汽车覆盖件。 7.1拉深变形过程的分析 7.1.1拉深的变形过程 图7.2 拉深过程 图7.3 拉深变形 1凸模2—压边圈3—凹模4—工件 实质：凸缘变形区(Dd)板料在径向拉应力和切向压应力联合作用下，沿径向不断被拉入凹模洞口，形成筒侧壁的过程。  图7.4 拉深中板料的转移 7.1.2拉深过程中板料的应力应变状态 图7.6 分析制件各部分的应力应变状态图7.5 硬度和壁厚沿筒壁纵向变化 底部略为变薄或基本不变； 壁部上段增厚，越靠上增厚越大； 壁部下段变薄，越靠下变薄越多； 底部转角稍上处，严重变薄，甚至断裂。 拉深毛坯划分为5个区域： 1区——平面凸缘区主要变形区——凸缘过渡圆角区当凹模圆角半径过小时，在此处就会出现弯曲破裂。  图7.7 应力沿半径按对数曲线分布 图7.8拉深起皱 筒壁区产生微小的纵向伸长和变薄。 底部圆角过渡区危险断面区破裂过度变薄。 筒底区，可忽略。 7.1.3 凸缘变形区的应力分析 特点： (1)径向受拉、切向受压 (2)径向应力σ1最大值在内边缘 (r＝r0)处， (3)切向应力σ3最大绝对值在在外边缘，σ3max＝-1.1σs (4)当R＝0．61Rt, 有｜σ1｜＝｜σ3｜， 当R 0．61Rt,｜σ1｜｜σ3｜，ε1的绝对值最大，厚度减薄； 当R 0．61Rt,｜σ1｜｜σ3｜，ε3的绝对值最大，厚度增加. (5) σ1max与σs、ln(Rt／r0)两者的乘积有关。 σs增大使σlmax增大；1n(Rt／r0)减小使σ1max减小。综合结果: 图4—5曲线是在一定的材料和一定的拉深系数m(m＝d／D)下作出的，如果给出不同的材料和不同的拉深系数便可得到很多曲线（如图4—6）。根据这些曲线的 可得下式 m —拉深系数 (m＝d／D) A、B—系数，其值见表4—1。ψb与σb关系见表4-2。 (6)σ3max只与材料有关 7.1.4 筒壁传力区的受力分析 筒壁所受的拉应力由以下各部分组成： (1)凸缘材料的变形抗力σ1max。 (2)压边力FQ产生的摩擦力: (3)克服凹模圆角的摩擦阻力: (4)克服材料绕过凹模圆角的弯曲阻力： 可近似认为σ≈σb。 于是由弯曲引起的拉应力为 σw＝σb／［(2rd)／t+1)。 筒壁的拉应力总和为 因为 所以上式又改为 或 7.2 拉深件的质量分析 7.2.1起皱 起皱最严重的瞬间时刻。 1 影响因素 3max屈服强度，σ3max是随拉深的进行而增加， 从而增加失稳起皱的趋势。 (2) 板料的相对厚度t/D t/(Rt-r0)，t/(Rt-r0) 越小，越易起皱。 t/(Rt-r0) 随拉深的进行而增加，提高抵抗失稳起皱的能力。两个因素相互作用的结果，凸缘起皱最严重的瞬间落在 Rt=(0.8～0.9)R0时。 (3) 拉深系数m m(4) 模具工作部分几何形状 平端面凹模，锥形凹模(见图7.9)。 2 防止措施 (1)压边 首先判断拉深件是否会起皱。如果拉深件不可能起皱，则应当采用无压边圈的拉深模。表71 采用压边圈的条件平面凹模拉深方法 第一次拉深 以后各次拉深 (t/D)100 m1 (t/D)×100 mn 用压边圈 可用可不用 不用压边圈 1.5 1.5～2.0 2.0