第二章第5节冲压模具设计——拉伸模解释.ppt

概述 拉伸：指将一定形状的平板毛坯通过拉伸模冲压 成各种形状的开口空心件，或以开口空心 件为毛坯通过拉伸进一步使空心件改变形 状和尺寸的一种冷冲压加工方法。 类型：不变薄拉伸、变薄拉伸 不变薄拉伸：在拉伸过程中不产生较大的变薄， 筒壁与筒底厚度较一致的拉伸工艺。 变薄拉伸：指以空心开口零件为毛坯，通过减小 壁厚成形零件的拉伸工艺。 拉伸件 拉伸模 5.1 拉伸模设计程序 5.2 审图与拉伸工艺性分析 学习目标： 掌握拉伸件的结构工艺性要求，了解拉伸件在 公差、材料上的要求，掌握拉伸件工序安排的一般 原则。 教学要求： 根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉伸件的结 构设计；能够根据拉伸件的工艺条件，确定拉伸件 圆角半径，确定带孔拉伸件的孔的位置。 5.2.1 对拉伸件形状尺寸的要求 1）拉伸件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉伸成形。 2）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设计成对称（组合）的拉伸，然后剖开； 3）在设计拉伸件时，应注明必须保证外形或内形 尺寸，不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉 深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为 基准。 4）拉伸件口部尺寸公差应适当。 5）一般拉伸件允许壁厚变化范围0.6t?1.2t,若 不允许存在壁厚不均现象，应注明； 6）需多次拉伸成形的工件，应允许其内、外壁 及凸缘表面上存在压痕； 5.2.2 拉伸件圆角半径的要求 1.凸缘圆角半径rdΦ 凸缘圆角半径rdΦ：指壁与凸缘的转角半径。 要求： 1）rdΦ＞2t 一般取：rdΦ=（4?8）t 2）当rdΦ＜0.5mm时，应增加整形工序。 2.底部圆角半径rpg 底部圆角半径rpg：指壁与底面的转角半径。 要求： 1）rpg≥t，一般取：rpg≥（3?5）t 2）rpg＜t，增加整形工序，每整形一次，rpg 可减小1/2。 3.矩形拉伸件壁间圆角半径rpy 矩形拉伸件壁间圆角半径rpy：指矩形拉伸件的四个壁的转角半径。 要求：rpy≥3t及rpy≥H/5 5.2.2 拉伸件上的孔位布置 1）孔位应与主要结构面（凸缘面）在同一平面， 或孔壁垂直该平面，便于冲孔与修边在同一 道工序中完成。 2）拉伸件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离 3）拉伸件凸缘上的孔距： 4）拉伸件底部孔距： 5.2.3 拉伸件的精度等级 主要指其横断面的尺寸精度；一般在IT13级 以下，不宜高于IT11级，高于IT13级的应增加整 形工序。 5.2.4 拉伸件的材料 1）具有较大的硬化指数； 2）具有较低的径向比例应力σr/σb峰值； 3）具有较小的屈强比σs/σb； 4）具有较大的厚向异性指数r。 5.2.5 拉伸件工序安排的一般原则 l）在大批量生产中，在凹、凸模壁厚强度允许 的条件下，应采用落科、拉伸复合工艺； 2）除底部孔有可能与落料、拉伸复合冲压外， 凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉伸工 序完成后再冲出； 3）当拉伸件的尺寸精度要求高或带有小的圆角 半径时．应增加整形工序； 4）修边工序一般安排在整形工序之后； 5）修边冲孔常可复合完成。 实例分析 生产批量：大批量 材料：Al 料厚：0.3mm 5.3 拉伸件毛坯尺寸计算 学习目标： 能够计算圆筒形拉伸件的毛坯尺寸，了解复杂旋转体拉伸件的毛坯计算方法。 教学要求： 能够利用等面积法，计算圆筒形拉伸件的毛坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉伸件的毛坯尺寸。 5.3.1 简单旋转体拉伸件坯料尺寸的确定 计算原则：按等面积（即拉伸前后材料面积不变）原则进行计算，再加上修边余量。 数学计算法： 1）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余 量），以其中间层进行计算； 注：厚度小于1mm的拉伸件，可根据工件外壁尺寸计算 2）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积； 3）根据“等面积原则”求出毛坯直径。 式中 S——毛坯面积（包括修边余量）； f——简单旋转体拉伸件各部分面积； D——毛坯直径。 案例分析： 带凸缘制件 无凸缘制件 将制件分割为： 1）1/4凹球环 2）圆柱 3）1/4凸球环 4）圆板 5.3.2 复杂旋转体拉伸件坯料尺寸的确定 相似原则 1.解析法 若拉伸件可由若干个简单几何形状组成，则