《拉深模具设计》PPT课件

4-5 拉 深 模 具 设 计 拉 深 力 的 计 算 压 边 装 置 及 压 边 力 压 力 机 的 选 择凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 拉 深 模 具 设 计 u 圆 筒 形 件 采 用 压 边 装 置 时 ， 其 拉 深 力 的 经 验 计 算 公 式 ：一 . 拉 深 力 的 计 算 首 次 拉 深 ： 1 1l bF k d t 以 后 各 次 拉 深 ： 2n n bF k d t 式 中 ： Fl、 Fn首 次 和 第 n次 拉 深 时 的 拉 深 力 ， N； d1、 dn首 次 和 第 n次 拉 深 后 的 工 件 直 径 ， mm； t材 料 厚 度 ， mm； b材 料 的 抗 拉 强 度 ， MPa； k1、 k2系 数 ， 查 表 4.11。 u 圆 筒 形 件 不 用 压 边 装 置 时 ， 其 拉 深 力 的 经 验 计 算 公 式 ：一 . 拉 深 力 的 计 算 btdDF )(25.1 1首 次 拉 深 ：以 后 各 次 拉 深 ： bii tddF )(3.1 1 二 . 压 边 装 置 及 压 边 力 u 压 边 装 置 的 作 用 在 凸 缘 变 形 区 施 加 轴 向 力 2， 防 止 拉 深 过 程 中 凸 缘 起 皱 u 是 否 采 用 压 边 装 置 的 判 断 二 . 压 边 装 置 及 压 边 力 u 压 边 力 的 计 算 压 边 力 ， 则 拉 深 力 ， 使 径 向 拉 应 力 1， 工 件 易 被拉 裂 ； 若 压 边 力 ， 则 不 能 防 止 凸 缘 起 皱 ， 起 不 到 压 边 作 用 。 压 边 力 计 算 公 式 ：Q Aq式 中 ： Q压 边 力 ； A在 压 边 圈 上 毛 坯 的 投 影 面 积 ； q单 位 压 边 力 ， 可 按 表 4.11查 取 。 二 . 压 边 装 置 及 压 边 力 u 压 边 装 置 的 设 计 常 用 压 边 装 置 ： 弹 性 压 边 装 置 和 刚 性 压 边 装 置 。弹 性 压 边 装 置 : 二 . 压 边 装 置 及 压 边 力 三 种 弹 性 压 边 装 置 的 压 边 力 变 化 曲 线 ： 随 着 拉 深 深 度 的 增 加 （ 即 行 程 的 增 大 ） ， 需 要 压 边的 凸 缘 部 分 逐 渐 减 小 ， 因 而 所 需 压 边 力 也 应 逐 渐 减 小 。实 际 情 况 ： 橡 胶 和 弹 簧 的 压 边 力 变 化 正 好与 所 需 要 的 相 反 ， 只 用 于 浅 拉 深 。 气 垫 效 果 好 ， 但 结 构 复 杂 ， 制造 维 修 不 易 ， 且 需 要 压 缩 空 气 ， 因而 限 制 了 其 应 用 。压 边 力 要 求 ： 二 . 压 边 装 置 及 压 边 力 橡 胶 和 弹 簧 压 边 装 置 的 纠 正 措 施 二 . 压 边 装 置 及 压 边 力 刚 性 压 边 装 置 :特 点 ： 压 边 力 不 随 行 程 变 化 ， 拉 深 效 果 较 好 ， 模 具 结 构 简 单 。适 用 范 围 ： 双 动 压 力 机 用 拉 深 模 。 三 . 压 力 机 的 选 择浅 拉 深 时 ： 压 力 机 公 称 压 力 （ 1.2 1.4） F深 拉 深 时 ： 压 力 机 公 称 压 力 （ 1.6 2.0） F 一 般 拉 深 件 按 拉 深 时 的 最 大 工 序 力 直 接 确 定 ： 深 度 拉 深 件 或 落 料 拉 深 复 合 模 ： 应 使 工 艺 力 曲 线 位 于 压 力 机 滑 块的 许 用 压 力 曲 线 之 下 ， 还 需 对 压 力 机的 电 机 功 率 进 行 校 核式 中 ： F拉 深 时 的 最 大 工 序 力 （ 最 大 拉 深 力 、 压 边 力 和 其 它 力 的 总 和 ） ， KN； 三 . 压 力 机 的 选 择 深 度 拉 深 件 或 落 料 拉 深 复 合 模 ： 计 算 拉 深 功 A首 次 拉 深 ： 1000 1m ax111 hFA 以 后 各 次 拉 深 ： 1000 m ax nnnn hFA 式 中 ： A1、 An首 次 和 第 n次 所 需 的 拉 深 功 ； F1、 Fn首 次 和 第 n次 拉 深 的 最 大 拉 深 力 ； h1、 hn首 次 和 第 n次 的 拉 深 高 度 ； 1、 n平 均 变 形 力 与 最 大 最 大 变 形 力 的 比 值 。 三 . 压 力 机 的 选 择 计 算 所 需 压 力 机 的 电 动 机 功 率1 261200A nN 式 中 ： N所 需 压 力 机 的 电 动 机 功 率 ； A拉 深 功 ； 不 均 衡 系 数 。 （ 取 1.2 1.4） n压 力 机 每 分 钟 的 行 程 次 数 ； 1压 力 机 效 率 ； （ 取 1 0.6 0.8） 2电 动 机 效 率 。 （ 取 2 0.9 0.95） 三 . 压 力 机 的 选 择 校 核 若 计 算 的 所 需 功 率 N值 电 动 机 功 率 ， 可 行 。 若 计 算 的 所 需 功 率 N值 电 动 机 功 率 ， 则 应 另 选电 机 功 率 较 大 的 压 力 机 。 压 力 机 的 行 程 ： 拉 深 时 ， 为 安 放 毛 坯 和 取 出 制件 ， 压 力 机 行 程 一 般 取 制 件 高 度 的2.5倍 。 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 凸 、 凹 模 圆 角 对 拉 深 的 影 响 ：u 凸 、 凹 模 的 圆 角 半 径 凹 模 圆 角 的 影 响 ：凹 模 圆 角 rd径 向 拉 应 力 1表 面 划 伤 或 拉 裂 ; 凹模 圆 角 r d悬 空 面 积 、 压 边 面 积 起 皱 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 凸 模 圆 角 的 影 响 ：凸 模 圆 角 rp rp处 弯 曲 变 形 程 度 “ 危 险 断 面 ” 受 拉 力 大 工 件 易 产 生 局 部 变 薄 ； 凸 模 圆 角 rp 凸 模 与 毛 坯 的 接 触 面 易 产 生 底 部 变 薄 和 内 皱 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 凹 模 圆 角 半 径 rd的 计 算 ： tdDrd )(8.0 1 首 次 拉 深 ：以 后 各 次 拉 深 ： 1)8.06.0( nn dd rr式 中 ： rd1、 rdn-1、 rdn首 次 、 第 （ n 1） 次 和 第 n 次 拉 深 模 的 凹 模 圆 角 半 径 D毛 坯 直 径 ； d中 径 ； t工 件 厚 度 。 有 平 面 凸 缘 拉 深 件 ， 最 后 一 次 拉 深 时 ： 凹 模 圆 角 半 径 应 和 拉 深 件 的 一 致 ， 即 rdn r。 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 凸 模 圆 角 半 径 rd的 计 算 ：rp1 （ 0.7 1.0） rd1 首 次 拉 深 ：以 后 各 次 拉 深 ： 2 21 1 tddr nnpn 最 后 一 次 拉 深 时 ： rpn r零 件 t。 注 意 ： 当 r零 件 t时 ： rpn t， 再 增 添 一 道 整 形 工 序 。式 中 ： rpn-1本 道 拉 深 模 的 凸 模 圆 角 半 径 ， mm； dn-1、 dn本 道 和 下 一 道 拉 深 外 径 ， mm； t工 件 厚 度 ， mm； 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 拉 深 间 隙 ：u 凸 、 凹 模 间 隙 指 拉 深 凸 、 凹 模 间 的 单 边 间 隙 ， 用 C表 示 。拉 深 间 隙 ， 容 易 起 皱 ， 工 件 有 锥 度 ， 精 度 差 ；拉 深 间 隙 ， 摩 擦 加 剧 ， 工 件 变 薄 严 重 ， 甚 至 拉 裂 。拉 深 间 隙 值 的 确 定 ：无 压 边 圈 拉 深 模 的 间 隙 为 ： C （ 1 1.1） t max注 ： 最 后 一 次 拉 深 或 精 密 工 件 拉 深 ， C取 偏 小 值 ； 对 于 首 次 和 中 间 工 序 拉 深 ， C取 偏 大 值 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 带 压 边 圈 拉 深 模 的 间 隙 为 ： 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 u 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 及 公 差 最 后 一 道 工 序 ：当 尺 寸 标 注 在 外 形 时 （ ） 0D应 以 凹 模 为 基 准 件 凹 模 ： 凸 模 ： 0( 0.75 ) ddD D 0( 0.75 2 ) ppD D C 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 当 尺 寸 标 注 在 内 形 时 （ ） 应 以 凸 模 为 基 准 件 凹 模 ： 凸 模 ： 0d 0( 0.4 ) ppd d 0( 0.4 2 ) ddd d C 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 中 间 工 序 ：当 尺 寸 标 注 在 外 形 时 应 以 凹 模 为 基 准 件 凹 模 ： 凸 模 ： did DD 0 0( 2 ) pp iD D C 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 当 尺 寸 标 注 在 内 形 时 ： 应 以 凸 模 为 基 准 件 凹 模 ： 凸 模 ： 0 pip dd 0( 2 ) dd id d C 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 u 凸 、 凹 模 工 作 表 面 的 粗 糙 度 工 作 表 面 和 型 腔 表 面 粗 糙 度 为 Ra 0.8 m，凹 模 圆 角 处 的 表 面 粗 糙 度 要 求 为 Ra 0.4 m。凹 模 ：Ra 0.8 1.6 m。凸 模 ： 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 u 凸 、 凹 模 工 作 部 分 形 状 不 带 压 边 圈 的 拉 深 ：浅 拉 深 时 ： 圆 弧 形 凹 模 结 构 用 于 大 件 锥 形 和 平 端 面 凹 模 结 构 用 于 小 件 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 u 凸 、 凹 模 工 作 部 分 形 状 不 带 压 边 圈 的 拉 深 ：深 拉 深 时 ： 四 . 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 设 计 u 凸 、 凹 模 工 作 部 分 形 状 带 压 边 圈 的 拉 深 ：a： 用 于 直 径 d 100mm的 拉 深 件b： 用 于 直 径 d 100mm的 拉 深 件 五 . 拉 深 工 艺 的 辅 助 工 序u 润 滑u 热 处 理目 的 ： 消 除 加 工 硬 化 及 残 余 应 力 对 于 普 通 硬 化 金 属 （ 如 08钢 、 10钢 、 15钢 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 等 ） ， 一 般一 、 二 道 工 序 后 就 要 进 行 中 间 热 处 理 。 五 . 拉 深 工 艺 的 辅 助 工 序u 酸 洗目 的 ： 为 去 除 热 处 理 工 序 件 的 表 面 氧 化 皮 及 其 它 污 物 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 。 方 法 ：