圆筒形件拉深变形分析.ppt

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 。 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。 折弯成形 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稳弯曲而拱起； 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 ： 在凸缘宽度缩小到原来的一半左右。 防止 起皱： 采用压边圈 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 2.筒壁的拉裂 主要因素 ： 拉深变形程度； 毛坯与模具的摩擦阻力 -受压边力、润滑、凹模圆角 半径等影响； （ 1）压边力的影响 筒壁的承载能力 -受模具间隙、凸模圆角半径、圆角 部分的润滑等影响。 （ 2）相对圆角半径的影响 （ 3）润滑的影响 （ 4）凸模和凹模间隙的影响 （ 5）表面粗糙度的影响 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 2.筒壁的拉裂 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 相切处的危险断面产生破裂。 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。 最易拉裂的时刻 ： 最易拉裂的位置 ： 当 Rt=（ 0.70.9） R0时 ， max1 达到 最大值 )( maxmax1 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 第四章 拉深工艺与拉深模设计 毛坯的三角形阴影部分材料 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 拉深网格的变化 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 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 返回 圆 筒 形 件 拉 深 时 的 应 力 分 布 第四章 拉深工艺与拉深模设计 r 凹模洞口直径 RT 拉深中某时刻的 凸缘半径 R0 毛坯半径 拉深件材料厚度和硬度的变化 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