《圆筒形制件的拉深成形过程分析》-毕业设计（论文）.docVIP

PAGE 17 矩形件的反向拉深成形模拟 1.矩形件的拉深成形工艺分析 矩形件的拉深在凸缘上受到径向拉深和切向压缩的应力。在直边的部分，材料几乎是平行移动，能够比较快地进入凹模洞口，而圆角部分，材料聚集到狭窄的圆角洞口，流动变得缓慢，在整个过程中侧壁直边部分和圆角部分相互作用影响。产生的流动速度差使得在转角处产生剪切变形。 进行矩形件拉深成形，如果矩形件的圆角半径r和宽度B之比r/B数值较小，则将导致矩形件圆角部分的变形和直边部分存在较多差异，即直边部分对圆角部分的变形影响显著，将对矩形件圆角部分产生较大的影响，同时矩形件凸缘面受到切向压缩易产生起皱缺陷，如果矩形件拉深高度过大，则可能产生破裂、“凸耳”等其他缺陷。因此，采用Dynaform软件进行矩形件拉深成形分析中应高度重视可能产生的缺陷问题。 2.前期处理 矩形件毛坯尺寸计算方法有很多种，例如等重量法、等体积法、等面积法和经验的近似估算法等。在计算有较大相对圆角半径的高盒形零件的毛坯时，不能将矩形直边部分尺寸按简单弯曲件的展开计算方法来进行相关计算，可先通过采用经验公式初步计算出相应的毛坯尺寸，再进行相应的数值模拟和毛坯优化计算，以获得最佳坯料外形及尺寸。 矩形件的实际尺寸 此次采用的矩形件实际尺寸为：长X宽X高=AXBXC=60mmX40mmX25mm，圆角半径r=6mm。 判断拉深次数 根据有关手册可知，此矩形件可采用长圆形毛坯，具体尺寸计算如下： 毛坯总长度L=D+(A-B)=125mm 毛坯总宽度K={D(B-2r)+[B+2(H-0.43r)](A-B)}/(A-2r)=96.6mm 因为矩形件的高度H=25mm﹤6r=36mm，此矩形件的拉深次数为N=1. 判断修边余量 根据拉深次数判断修边余量，在此修边余量δ=0.04H=0.04X25mm=1mm。因此，采用长圆形坯料的尺寸为长X宽=LXK=126mmX97.6mm。但我们采用的坯料是经过相应的数值模拟的坯料尺寸优化后所获得的椭圆形坯料，具体尺寸为长X宽=LXK=120mmX105mm，如下图所示： 毛坯材料选择 冲压用材料应具备的基本条件： 保证冲压性能 满足冲压工艺条件 初选毛坯材料为B170P1，其各项参数如下所示： B170P1的力学性能应符合下表规定 3计算工序冲压力 初选压力机 落料力的计算 F=Lt 式中L—冲裁轮廓的总长度；t—板料厚度；--板料的抗拉强度 由上表可知：=340MPa ，这里毛坯厚度初选0.8mm。 故： F=（2A+2B）0.8340=54.4KN 压边力的计算 采用压边的目的是为力防止变形区板料在拉深过程中的起皱，拉深时压边力必须适当，压边力过大会引起拉伸力的增加，甚至造成制件拉裂，压边力过小则会造成制件直壁或凸缘部分起皱，所以是否采用压边装置主要取决于毛坯或拉深系数m和相对厚度t/（2A+2B）100 由相对厚度=0.8/200100 =0.4 压边力: = 式中A为压边圈的面积；为单位压边力（MPa） 查《新编实用冲压模具设计手册》表4-28：=2.5MPa = =ABP =1.88KN 拉深力的计算 拉深力为： ==30.028KN K—修正系数，一般取0.5-0.8，此处K取0.75 —拉伸件材料的抗拉强度，此处为340MPa 故总拉深力为： =30.028+1.88+54.4=86.308KN 压力机公称压力 由于制件属于深拉深，故确定压力机的公称压力应满足： 取 p=1.8×86.308=155.35KN. 压力机的许用负荷 在深拉伸时，最大拉深力≦（0.5～0.6）压力机公称压力； 在浅拉深时，最大拉深力≦（0.7～0.8）压力机公称压力。 =1.88KN﹤0.7×p=108.745KN 故压力机的公称压力符合要求。 压力机的选择 冲压设备的选择是工艺设计中的一项重要内容，它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率和成本等一系列重要问题。 首先，应根据所要完成工序的工艺性质。批量大小。工件的几何尺寸和精度等选择压力机类型。冲压生产中常用的是曲柄压力机和液压机，它们在性能方面的比较见下图： 由于该制件属于小型制件，且精度要求不高，因此选用开式可倾压力机，它具有工作台面三面敞开，操作方便，成本低廉的有点。根据总压力选择压力机，压力机的公称压力为155.35KN.力机的型号为： JB23-63 图1.1 曲柄压力机结构 1—电动机 2—皮带轮 3—皮带 4—飞轮 5—离合器 6—轴承 7—曲轴 8—连杆 9—滑块 10—上模