拉深工艺与拉深模设计冷冲压工艺及模具设计.ppt

冷冲压工艺及模具设计,总 目 录,第一章冲压(裁)加工基本理论,第二章冲裁工艺及模具设计,第三章弯曲及弯曲模设计,第四章拉深工艺与拉深模设计,第五章其他成形工艺及模具设计,第六章多工位精密自动级进模设计,第七章冲压工艺规程的编制,第八章典型冲压模具零件制造与装配,复习第三章的内容,1.弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,2影响回弹的因素与减少回弹的措施。,3.弯曲工艺计算方法。,4.弯曲模典型结构及特点，弯曲模工作零件设计方法。,复习上次课的内容,1拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？2拉深时通过危险断面传递的拉深力F由那几部分组成？怎样才能使F最小？,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,体积不变原则:,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、坯料形状和尺寸确定的依据,若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。,相似原则:,切边工序：,拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似。,形状复杂的拉深件：,需多次试压，反复修改，才能最终确定坯料形状。,拉深件的模具设计顺序：,先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。,拉深件口部不整齐，需留切边余量。,但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,1将拉深件划分为若干个简单的几何体；2分别求出各简单几何体的表面积；3把各简单几何体面积相加即为零件总面积；4根据表面积相等原则，求出坯料直径。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,按图得：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,故,整理后可得坯料直径为:,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,久里金法则求其表面积：任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积，等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积。如右图所示，旋转体表面积为,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定,因拉深前后面积相等，故坯料直径D：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深是基本冲压工序之一 本章在分析拉深变形过程及拉深件质量影响因素的基础上，介绍拉深工艺计算、工艺方案制定和拉深模设计。涉及拉深变形过程分析、拉深件质量分析、拉深系数及最小拉深系数影响因素、圆筒形件的工艺计算、其它形状零件的拉深变形特点、拉深工艺性分析与工艺方案确定、拉深模典型结构、拉深模工作零件设计、辅助工序等。,内容简介：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,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 掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法；4认识拉深模典型结构及特点，掌握拉深模工作零件设计方法；5 掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。,学习目的与要求：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,1 拉深变形规律及拉深件质量影响因素；2 拉深工艺计算方法；3 拉深工艺性分析与工艺方案制定；4 拉深模典型结构与结构设计；5 拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。,重点：,难点：,1拉深变形规律及拉深件质量影响因素；2拉深工艺计算；3其它形状零件的拉深变形特点；4拉深模典型结构与拉深模工作零件设计。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,第五节 其它形状零件的拉深,第六节 拉深件的工艺性,第七节 拉深模的典型结构,第八节 拉深模工作零件的设计,第九节 拉深工艺的辅助工序,第一节 概述,第二节 圆筒形件拉深变形分析,本章目录,第一节 概述,拉深：又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深,不变薄拉深,变薄拉深,拉深模：,拉深模特点：,结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。,拉深所使用的模具。,第二节 圆筒形件拉深变形分析,圆筒形件是最典型的拉深件。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深变形过程,（二）拉深变形过程及特点,1变形现象,（一）拉深成形时板料的受力分析,平板圆形坯料的凸缘弯曲绕过凹模圆角，然后拉直形成竖直筒壁。,变形区凸缘；,已变形区筒壁；,不变形区底部。,底部和筒壁为传力区。,第二节 圆筒形件拉深变形分析,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深变形过程（续）,（二）拉深变形过程及特点（续）,2金属的流动过程,工艺网格实验,材料转移：高度、厚度发生变化。,3拉深变形过程,外力,凸缘产生内应力：径向拉应力1；切向压应力3,凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩，形成筒壁,直径为高度为的圆筒形件（H（D-d）/2）,拉深单元变形动画,第二节 圆筒形件拉深变形分析,1.凸缘部分,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态,拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态,应力分布图,2.凹模圆角部分,3.筒壁部分,4.凸模圆角部分,5.筒底部分,坯料各区的应力与应变是很不均匀的。,拉深成形后制件壁厚和硬度分布,第二节 圆筒形件拉深变形分析,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、拉深件的起皱与拉裂,拉深过程中的质量问题：,主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。,凸缘区起皱：,传力区拉裂：,由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；,由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。,第二节 圆筒形件拉深变形分析,1.凸缘变形区的起皱,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、拉深件的起皱与拉裂（续）,主要决定于：,一方面是切向压应力3的大小，越大越容易失稳起皱；,另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力。,凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳能力越小。,最易起皱的位置：,凸缘边缘区域,起皱最强烈的时刻：,在Rt=（0.70.9）R0时,防止起皱：,压边,第二节 圆筒形件拉深变形分析,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、拉深件的起皱与拉裂（续）,2.筒壁的拉裂,主要取决于：,一方面是筒壁传力区中的拉应力；,另一方面是筒壁传力区的抗拉强度。,当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处“危险断面”产生破裂。,防止拉裂：,一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；,另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具，降低筒壁所受拉应力。,拉深件类型,a）轴对称旋转体拉深件 b)盒形件c)不对称拉深件,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深模结构图,-模柄-上模座-凸模固定板-弹簧-压边圈-定位板-凹模-下模座-卸料螺钉 10-凸模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深变形过程,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深的网格试验,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深过程的应力与应变状态,第四章 拉深工艺与拉深模设计,下标1、2、3分别代表坯料径向、厚度方向、切向的应力和应变,圆筒形件拉深时凸缘变形区的应力分布,第四章 拉深工艺与拉深模设计,拉深件的壁厚和硬度的变化,第四章 拉深工艺与拉深模设计,凸缘变形区的起皱,第四章 拉深工艺与拉深模设计,筒壁的拉裂,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,不变薄拉深,变薄拉深,复习上次课的内容,1拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？2拉深时通过危险断面传递的拉深力F由那几部分组成？怎样才能使F最小？,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,体积不变原则:,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、坯料形状和尺寸确定的依据,若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。,相似原则:,切边工序：,拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似。,形状复杂的拉深件：,需多次试压，反复修改，才能最终确定坯料形状。,拉深件的模具设计顺序：,先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。,拉深件口部不整齐，需留切边余量。,但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,1将拉深件划分为若干个简单的几何体；2分别求出各简单几何体的表面积；3把各简单几何体面积相加即为零件总面积；4根据表面积相等原则，求出坯料直径。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,按图得：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,故,整理后可得坯料直径为:,第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定,久里金法则求其表面积：任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积，等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积。如右图所示，旋转体表面积为,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定,因拉深前后面积相等，故坯料直径D：,复习上次课的内容,1.拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？2.简单旋转体与复杂旋转体的拉深件坯料尺寸的计算方法与步骤？,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深系数m是以拉深后的直径d与拉深前的坯料D（工序件dn）直径之比表示。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,1.拉深系数的定义,第一次拉深系数：,第二次拉深系数：,第n次拉深系数：,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。m愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,1.拉深系数的定义（续）,拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即,如果m取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。极限拉深系数m,从工艺的角度来看，m越小越有利于减少工序数。,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,（1）材料的组织与力学性能,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,影响极限拉深系数的因素,（2）板料的相对厚度,（3）拉深工作条件,1）模具的几何参数,2）摩擦润滑,3）压料圈的压料力,（4）拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等,m,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,表和表是圆筒形件在不同条件下各次拉深的极限拉深系数。为了提高工艺稳定性和零件质量，适宜采用稍大于极限拉深系数m的值。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,极限拉深系数的确定,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深次数的确定,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,m时，拉深件可一次拉成，否则需要多次拉深。其拉深次数的确定有以下几种方法：（）查表（表）法（）推算方法（3）计算方法,当,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,2各次拉深工序件尺寸的确定,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,（）工序件直径的确定,确定拉深次数以后，由表查得各次拉深的极限拉深系数，适当放大，并加以调整，其原则是：）保证12,）使12 最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径：11221,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,2各次拉深工序件尺寸的确定,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,根据拉深后工序件表面积与坯料表面积相等的原则，可得到如下工序件高度计算公式。计算前应先定出各工序件的底部圆角半径（见）。,（）工序件高度的计算,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,例求图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。材料为10钢，板料厚度2。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,解：因1，故按板厚中径尺寸计算。（）计算坯料直径 根据零件尺寸，其相对高度为,查表得切边量,坯料直径为,代已知条件入上式得98.2,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（）确定拉深次数 坯料相对厚度为,按表可不用压料圈，但为了保险，首次拉深仍采用压料圈。根据/2.03，查表得各次极限拉深系数10.50，20.75，30.78，40.80，。故110.5098.249.22210.7549.236.9 3320.7836.928.8 4430.828.823 此时42328，所以应该用4次拉深成形。,例（续）,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（）各次拉深工序件尺寸的确定 经调整后的各次拉深系数为：10.52，278，30.83，4=0.846,各次工序件直径为 各次工序件底部圆角半径取以下数值：18，25，34 各次工序件高度为,例（续）,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（4）工序件草图,例（续）,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,1.压料装置与压料力,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力,压料装置产生的压料力大小应适当：在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。理想的压料力是随起皱可能性变化而变化。任何形状的拉深件：,式中压料圈下坯料的投影面积；单位面积压料力，值可查表；,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,1.压料装置与压料力,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力,圆筒形件首次拉深,圆筒形件以后各次拉深,（2、3、）,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深力与压力机公称压力,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力,（1）拉深力,采用压料圈拉深时 首次拉深,以后各次拉深,（2、3、）,不采用压料圈拉深时 首次拉深,以后各次拉深,（2、3、）,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,（2）压力机公称压力,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力,单动压力机，其公称压力应大于工艺总压力Fz。工艺总压力为,注意：当拉深工作行程较大，尤其落料拉深复合时，应使工艺力曲线位于压力机滑块的许用压力曲线之下。,浅拉深,拉深力与压力机公称压力,深拉深,在实际生产中，可以按下式来确定压力机的公称压力：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,1）由表或表中查得各次的极限拉深系数；2）依次计算出各次拉深直径，即 11；221；3）当时，计算的次数即为拉深次数。,（）推算方法,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深次数的确定,二、拉深次数与工序件尺寸,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（3）计算方法,式中 d冲件直径；D坯料直径；m1第一次拉深系数；m均第一次拉深以后各次的平均拉深系数。,拉深次数,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深次数的确定,二、拉深次数与工序件尺寸,复习上次课的内容,1.拉深系数、极限拉深系数及其影响因素？2.拉深次数、各次拉深工序件尺寸的确定？,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第五节 其它形状零件的拉深,一、有凸缘圆筒形件的拉深,变形特点：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,本节在掌握圆筒形件拉深成形的基础之上，分析其它形状零件的拉深，从中掌握方法。,该类零件的拉深过程，其变形区的应力状态和变形特点与无凸缘圆筒形件是相同的。但坯料凸缘部分不是全部拉入凹模。,第五节 其它形状零件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、有凸缘圆筒形件的拉深（续）,1.有凸缘圆筒形件的拉深变形程度及拉深次数,有凸缘圆筒形件的拉深系数取决于有关尺寸的三个相对比值：dt/（凸缘的相对直径）、/（零件的相对高度）、/（相对圆角半径）。,根据拉深系数或零件相对高度，判断拉深次数。,2.有凸缘圆筒形件的拉深方法,（）窄凸缘圆筒形件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、有凸缘圆筒形件的拉深（续）,窄凸缘筒形件：,第五节 其它形状零件的拉深,2.有凸缘圆筒形件的拉深方法（续）,（）宽凸缘圆筒形件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、有凸缘圆筒形件的拉深（续）,宽凸缘筒形件：,第五节 其它形状零件的拉深,中小零件：如图a）,大型零件：如图b）,3工艺计算流程,第五节 其它形状零件的拉深,变形特点：,阶梯形件的拉深与圆筒形件的拉深基本相同,也就是说每一阶梯相当于相应圆筒形件的拉深。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、阶梯形件的拉深,1.判断能否一次拉深成形,根据零件高度与最小直径 之比来判断。,第五节 其它形状零件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、阶梯形件的拉深（续）,2.阶梯形件多次拉深的方法,（1）当任意两相邻阶梯直径之比（dn/dn-1）都不小于相应的圆筒形件的极限拉深系数。,（2）若相邻两阶梯直径之比（dn/dn-1）小于相应圆筒形件的极限拉深系数。,拉深方法如图b）,拉深方法如图a）,第五节 其它形状零件的拉深,1拉深变形特点,复合类冲压成形工序,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、曲面形状零件的拉深,球面、锥面、抛物面形状冲件拉深成形共同特点是由拉深和胀形两种变形方式的复合。,起皱成为此类零件拉深要解决的主要问题。,做到既不起皱又不破裂。,第五节 其它形状零件的拉深,2球面冲件的拉深,拉深系数为常数，不能作为工艺设计的根据。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、曲面形状零件的拉深（续）,第五节 其它形状零件的拉深,3抛物面零件的拉深,浅抛物面冲件,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、曲面形状零件的拉深（续）,深抛物面冲件,第五节 其它形状零件的拉深,4.锥面零件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、曲面形状零件的拉深（续）,第五节 其它形状零件的拉深,盒形件是非旋转体零件，拉深变形时，圆角部分相当于圆筒形件拉深，而直边部分相当于弯曲变形。,沿周边应力应变分布不均匀。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,四、盒形件的拉深,工艺计算复杂，准确性不高，必要时需要工艺试验。,模具间隙、圆角半径沿周边分布不均匀。,思考与练习题7。,作业布置：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,盒形件拉深时的金属流动,第四章 拉深工艺与拉深模设计,复习上次课的内容,1.有凸缘圆筒形件的拉深方法？,第四章 拉深工艺与拉深模设计,2.判断所给阶梯形件能否一次拉深成形的方法？,3.曲面形状零件的拉深特点？盒形件的拉深特点？,第六节 拉深件的工艺性,一般：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深件的公差等级,拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。,拉深件的尺寸精度应在T13级以下，不宜高于IT11级。,据统计，不变薄拉深，,壁的最大增厚量约为（0.20.3）；,最大变薄量约为（0.100.18）,（为板料厚度）,第六节 拉深件的工艺性,1拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形。2需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。3在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深件的结构工艺性,4拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离应满足：+0.5（或,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深件的结构工艺性（续）,5拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆角半径应满足：,+0.5）。,，2，3。,否则，应增加整形工序。,第六节 拉深件的工艺性,6拉深件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。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深件的结构工艺性（续）,带台阶拉深件的尺寸标注,第六节 拉深件的工艺性,第六节 拉深件的工艺性,用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、拉深件的材料,第七节 拉深模的典型结构,1.无压边装置的简单拉深模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、首次拉深模,2.有压边装置的拉深模,(1)正装拉深模,(2)倒装拉深模,压边装置,弹性压边装置,橡皮压边装置弹簧压边装置气垫式压边装置,带限位装置的压边圈,刚性压边装置,带刚性压边装置的拉深模,第七节 拉深模的典型结构,1.无压边装置的以后各次拉深模,2.有压边装置的以后各次拉深摸,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、以后各次拉深模,3.反拉深摸,无压边装置反拉深摸,压边圈在上模的反拉深摸,压边圈在下模的反拉深摸,第七节 拉深模的典型结构,1.正装落料拉深复合模,2.落料、正、反拉深模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、落料拉深复合摸,3.后次拉深、冲孔、切边复合模,切边的工作原理,设计思考与练习题7的落料拉深复合模。,作业布置：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模 4-拉深凹模,无压边装置的首次拉深模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,正装拉深模,模柄 上模座 凸模固定板 弹簧 压边圈 定位板 凹模 下模座 卸料螺钉 10凸模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,带锥形压边圈的倒装拉深模,1上模座2推杆 3推件板4锥形凹模5限位柱6锥形压边圈7拉深凸模8固定板9下模座,第四章 拉深工艺与拉深模设计,压边力的变化曲线,弹簧压边装置a)橡皮b)弹簧c)气垫,第四章 拉深工艺与拉深模设计,压边力的变化曲线,第四章 拉深工艺与拉深模设计,带限位装置在压边圈,第四章 拉深工艺与拉深模设计,双动压力机用拉深模刚性压边装置动作原理,第四章 拉深工艺与拉深模设计,1-固定板 2-拉深凸模 3-刚性压边圈 4-拉深凹模 5-下模板 6-螺钉,带刚性压边装置拉深模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,无压边装置的以后各次拉深模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,有压边装置的以后各次拉深模,1-推件板 2-拉深凹模 3-拉深凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模,落料拉深复合模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,落料、正、反拉深模,1-凸凹模 2-反拉深凸模 3-拉深凸凹模 4-卸料板 5一导料板 6-压边圈 7-落料凹模,第四章 拉深工艺与拉深模设计,再次拉深、冲孔、切边复合模,1-压边圈 2-凹模固定板 3-冲孔凹模 4-推件板 5-凸模固定板 6-垫板 7-冲孔凸模 8-拉深凸模 9-限位螺栓 10-螺母 11-垫柱 12-拉深切边凹模 13-切边凸模 14-固定块,第四章 拉深工艺与拉深模设计,筒形件的切边原理,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四章 拉深工艺与拉深模设计,复习上次课的内容,1.拉深件的工艺性主要审查哪些内容？,第四章 拉深工艺与拉深模设计,2.拉深模的压边装置有哪些类型？其中哪种压边效果比较好？,3.首次拉深模与以后各次拉深模有什么区别？,4.反拉深有什么优、缺点？,第八节 拉深模工作零件的设计,1.凹模圆角半径的确定,首次（包括只有一次）拉深凹模圆角半径可按下式计算：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、凸、凹模的圆角半径,或,以后各次拉深凹模圆角半径应逐渐减小，一般按下式确定：,（2、3、）,以上计算所得凹模圆角半径一般应符合rA2的要求。,第八节 拉深模工作零件的设计,2.凸模圆角半径的确定,首次拉深可取：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、凸、凹模的圆角半径,中间各拉深工序凸模圆角半径可按下式确定：,（3、4、）,最后一次拉深凸模圆角半径rTn即等于零件圆角半径。但零件圆角半径如果小于拉深工艺性要求时，则凸模圆角半径应按工艺性的要求确定（即rT），然后通过整形工序得到零件要求的圆角半径。,第八节 拉深模工作零件的设计,1.无压料圈的拉深模,其拉深间隙为：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深模间隙,2.有压料圈的拉深模,其拉深间隙为：,3.盒形件拉深模的间隙,/2（0.90.95）,当尺寸精度要求高时：,/2（0.91.05）；,当精度要求不高时：,/2（1.11.3）。,末道拉深取较小值。,最后一道拉深：,圆角部分的间隙比直边部分大0.1。,第八节 拉深模工作零件的设计,盒形件拉深模圆角部分的间隙确定方法：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深模间隙,当零件尺寸标注在内形时，凹模平面转角的圆角半径为：,当零件尺寸标注在外形时，凸模平面转角的圆角半径为：,式中,第八节 拉深模工作零件的设计,1.不用压料的拉深模凸、凹模结构,（1）不用压料的一次拉深成形时所用的凹模结构形式,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、凸、凹模的结构,（2）无压料多次拉深的凸、凹模结构,2.有压料的拉深模凸、凹模结构,最后拉深工序凸模底部的设计,第八节 拉深模工作零件的设计,对于最后一道工序的拉深模,当零件尺寸标注在内形时，以凸模为基准，工作部分尺寸为：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,四、凸、凹模工作部分尺寸及公差,对于多次拉深，中间各工序的凸、凹模尺寸可按下式计算：,当零件尺寸标注在外形时，以凹模为基准，工作部分尺寸为：,第九节 拉深工艺的辅助工序,摩擦力对于板料成形有的 是有害的：1、2、3 有的是有益的：4、5,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、润滑,第九节 拉深工艺的辅助工序,加工硬化,对于普通硬化的金属（如08钢、10钢、15钢，黄铜和退火过的铝等），若工艺过程正确，模具设计合理，一般可不要进行中间热处理。对高度硬化金属（如不锈钢、耐热钢、退火紫铜等），一般一、二道工序后就要进行中间热处理。不需要进行中间热处理能完成的拉深次数见表。应及时进行，尤其不锈钢、耐热钢、黄铜更要注意这一点。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、热处理,残余应力,第九节 拉深工艺的辅助工序,目的：,方法：一般是将冲件置于加热的稀酸液中浸蚀，接着在冷水中漂洗，后在弱碱溶液中将残留于冲件上的酸中和，最后在热水中洗涤并经烘干即可。退火、酸洗是延长生产周期和增加生产成本、产生环境污染的工序，应尽可能加以避免。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、酸洗,为了去除热处理工序件的表面氧化皮及其它污物。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,a)尺寸标注在内形 b)尺寸标注在外形,盒形件拉深模角部间隙确定方法,第四章 拉深工艺与拉深模设计,a）圆弧形 b)锥形 c）渐开线形 d）等切面形,无压料一次拉深成形的凹模结构,第四章 拉深工艺与拉深模设计,无压料多次拉深的凸、凹模结构,第四章 拉深工艺与拉深模设计,有压料多次拉深的凸、凹模结构,第四章 拉深工艺与拉深模设计,最后拉深工序凸模底部的设计,