磨具第六章讲述.ppt

第六章 拉深工艺及拉深模具 第六章 拉深工艺及拉深模具 学习内容 1、了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素。 2、掌握拉深工艺计算方法。 3、认识拉深模典型结构及特点。 第六章 拉深工艺及拉深模具 拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种加工方法。拉深也称为拉延。 图 6—1 圆筒件的拉深 1—凸模；2—压边圈；3—凹模；4—坯料；5—拉深件 第六章 拉深工艺及拉深模具 图6—2 拉深模结构图 1－模柄；2－上模座；3－凸模固定板；4－弹簧；5－压边圈； 6－定位板；7－凹模；8－下模座；9－卸料螺钉；10－凸模 第六章 拉深工艺及拉深模具 a) 轴对称旋转体零件；b) 轴对称盒形件；c) 不对称复杂件 图 6—3拉深件示意图 第六章 拉深工艺及拉深模具 6.1 拉深变形过程分析 6.1.1 拉深变形的过程及特点 图 6—4 拉深时的材料转移 第六章 拉深工艺及拉深模具 图 6—5 拉深网格的变化图 6—6????拉深时扇形单元的受力与变形情况 第六章 拉深工艺及拉深模具 6.1.2 拉深过程中变形毛坯各部分的应力和应变状态 第六章 拉深工艺及拉深模具 根据圆筒件各部位的受力和变形性质的不同，将整个毛坯分为如下 5 个部分： 1、平面凸缘部分——主要变形区 这一区域主要承受切向 的压应力和径向的拉应力， 厚度方向承受由压边力引起 的压应力的作用，是二压一拉 的三向应力状态。 该区域的 应变是三向的。切向产生压 缩变形 ，径向产生伸长变 形 。 图 6—8 第一道拉深某瞬间毛坯凸缘部分单元体的受力状态 ( 带压边而不考虑摩擦的影响 ) 第六章 拉深工艺及拉深模具 2、凹模圆角部分——过渡区 这是凸缘和筒壁部分的过渡区，径向受拉应力和切向受压应力作用外，厚度方向上还要受凹模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力的作用。此区域的变形状态也是三向的。 3、筒壁部分——传力区 这是由凸缘部分的材料转化而成并已经过了塑性变形的部分，它将凸模的作用力传给凸缘，因此是传力区。其变形为平面状态。 第六章 拉深工艺及拉深模具 4、凸模圆角部分——过渡区 这部分是筒壁和圆筒底部的过渡区，材料承受筒壁较大的拉应力、凸模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力和切向拉应力。在这个区间的材料变形的程度小，加之该处材料变薄，是拉深过程中的“危险断面”。 5、圆筒底部——小变形区 这部分材料处于凸模下面，直接接收凸模施加的力并由它将力传给圆筒壁部，因此该区域也是传力区。该处材料变形不大。 第六章 拉深工艺及拉深模具 6.2 拉深件质量分析 ? 拉深过程中出现质量问题主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。 6.2.1 起皱 图 6—9 ????毛坯凸缘的起皱情况 第六章 拉深工艺及拉深模具 拉深是否失稳，与拉深件受的压力大小和拉深中凸缘的几何尺寸有关。主要决定于下列因素： 1、凸缘部分材料的相对厚度 凸缘部分的相对料厚，即t /（ de -d）（t为料厚；de为凸缘外径；d为工件直径）越大，即说明t较大而（ de -d）较小，即变形区较小较厚，抗失稳能力强，稳定性好，不易起皱。反之，材料抗纵向弯曲能力弱，容易起皱。 2、切向压应力σ3的大小 σ3越大，变形程度越大，越容易起皱。 3、材料的力学性能 板料的屈强比σs/σb小，板厚向异性系数r大于 1，板料不容易起皱。 4、凹模工作部分的几何形状 与普通的平端面凹模相比，锥形凹模允许用相对厚度较小的毛坯而不致起皱。 如果不能满足上述条件的要求，就要起皱。最简单的方法 ( 也是实际生产中最常用的方法 ) 是采用压边圈。 第六章 拉深工艺及拉深模具 6.2.2 拉裂 筒壁是否拉裂取决于两个方面： 1、筒壁传力区中的拉应力； 2、筒壁传力区的抗拉强度。 防止筒壁拉裂的措施： 1、改善材料的力学性能，提高筒壁 抗拉强度； 2、正确制定拉深工艺和设计模具， 合理确定拉深变形程度、凹模圆角 (a) 半径、合理改善条件润滑等，以降 低筒壁传力区中的拉应力。