第四章第1、2、3、4、5节N.ppt

* 第四章 拉深 第四章拉深 在压力机上使用模具将平板毛坯制成带底的圆筒形件或矩形件的成形方法称为拉深。杯形件，盒形件。是冲压的基本工序之一。 以拉深件代替铸造壳体形件是发展趋势 第四章 拉深 第四章 拉深 第一节圆筒形件拉深变形分析 一、拉深变形过程及变形特点 无压边的拉深过程，有压边的拉深。 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 第四章 拉深工艺与拉深模设计 第四章 拉深 网格试验法了解拉深的变形特点。 拉深成圆筒后，筒底部分网格基本上没有变化，凸缘区发生了明显的变化。同心圆变成了圆筒侧壁上相互平行的圆，而且间距也变大了，由下向上逐渐增大的间距，辐射线变成了筒壁上竖直的平行线，且间距相等。 第四章 拉深 变形特点：变形区主要集中在凸缘区，即D与d之间的环形部分。变形区任一点在径向受到了拉伸，而切向受到了压缩。同一圆周上的各点的切向压缩变形是相等的。径向变形不具有均匀性，越靠近凸缘边缘，径向拉伸变形与切向压缩变形的绝对值也将越大。 二、拉深过程的应力—应变状态 第四章 拉深 凸缘区：凸缘区可看成一个圆环形薄板，内孔沿径向受均匀的拉伸力作用。该区任一点的应力状态可视为平面异号应力状态，板厚方向应力可视为零。 径向应变为拉应变， 切向应变为压应变。 第四章 拉深 凹模圆角区：板料在rd区的变形接近拉弯，同时切向还有压缩变形。径向与 切向的应力应变具有与凸缘区相同的特点。由于材料的相互挤压作用，板厚方向的应力与应 变均为负值。 第四章 拉深 筒壁区：是已变形区，也是传力区，将拉深力传递到凸缘。受力相当于薄壁圆筒受均匀的拉伸。可视为单向拉应力状态。变形沿轴线方向受拉，切向与板厚方向受压。实际变形微小，基本弹性状态。 第四章 拉深 凸模圆角区：沿径向受强烈的拉伸作用，同时板厚方向受压缩而变薄。在板料包满后，切向变形可视为零。应变状态为平面应变状态。应力状态为径向与切向受拉，板厚方向受压。 第四章 拉深 筒底区：筒底相当于圆形板沿径向受均匀的拉伸力作用。板厚方向应力可视为零。应变状态为径向与切向受拉，而板厚方 向受压，板料将变薄。由于材料受rp区摩擦阻力的约束，筒底部分板料的变形很小。 第四章 拉深 第二节拉深过程应力分析 一、拉深过程凸缘区的应力分布 规律性特点如下： 1.径向拉应力在凸缘外边缘处总是为零，而在筒壁处，即达到最大值 2.切向压应力在凸缘外边缘处达到最大值，而在筒壁处为最小值。 第四章 拉深 规律性特点： 3.在凸缘的大部分区域，就绝对值而言，切向压应力总是大于径向拉应力，因此拉深的主要变形是凸缘区板料的切向压缩变形。 4．在平面异号应力状态下，各应力分量绝对值都可小于σs,就能满足塑性变形条件，使材料进入塑性状态，因而所需的变形力较小。 对于平面异号应力状态的塑性方程可写成如下形式： 第四章 拉深 二、拉深变形程度表示方法 拉深时筒壁处不允许产生较大的塑性变形，否则将拉破。因此顺利拉深的条件是： 在拉深工艺计算中多采用拉深系数m。其重要意义在于既可用以表示拉深变形程度的大小，又可用以控制拉深的变形程度。对于乙个具体的圆筒形拉深件，直径d为已知，确定其毛坯直径D以后，如比值d /D越小，则表示变形程度越大。毛坯直径D一定，用m与之相乘，得一次拉深最小直径d，控制变形程度。 拉深系数： 第四章 拉深 一、压边对 的影晌 凸缘区板料在流入凹模过程中将受到压边圈与凹模端面的双重摩擦阻力作用，使筒壁处拉应力增大 第三节 影响径向拉应力的因素 为筒壁截面积的近似值。 第四章 拉深 二、凹模圆角区弯矩对 的影响 处在位置1是平直的，进入rd区被弯曲，中心面曲率半径为R。位置3，又被反弯拉直。凸缘区板料中被反复两次弯曲。 第四章 拉深 三、凹模圆角区摩擦对 的影响 将板料流经、区视为皮带绕带轮旋转，便可用欧拉张力公式进行估算。 第四章 拉深 四、材料硬化对 的影响 当考虑材料硬化对筒壁处拉应力的影响时， 便不是常数，应为瞬时的屈服流动应力。 缩颈点处断面收缩率 ，越大的材料，硬化也越强烈， 应力的最大值一般出现在板料包满凸模和凹模圆角时，而这时材料已高度硬化，屈服流动应力已远远超过其初始值。 第四章 拉深 第四节拉深主要工艺问题 一、拉深时板料厚 度的变化 拉深件的上边缘板厚增加得最多，板厚最小值将出现在凸模圆角区靠上部。称为危险断面，拉破往往首先从这里开始。 第四章 拉深 二、起皱 拉深时凸缘区板料出现波纹状皱折称起皱。是一种受压失稳