5 带凸缘筒形件的拉深

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,机械工程学院模具教研室,模块五 带凸缘筒形件的拉深,机械工程学院,模具教研室,复习引入,1.,简述下图中拉深件模具设计的主要步骤,?,工件名称：金属保护筒,生产批量：大批量,材料：,08,钢,材料厚度：,2mm,项目,分析,工件名称：,带凸缘外壳,生产批量：大批量,材料：,08,钢,材料厚度：,2mm,完成右图中带凸缘拉深件模具的设计,下图所示为带凸缘筒形件及其坯料。通常，当,d,t,/d=1.1,1.4,时 ，称为窄凸缘圆筒形件；当,d,t,/d,1.4,时 ，称为宽凸缘圆筒形件。,图,4-36,带凸缘圆,带凸缘筒形件的拉深,带凸缘筒形件的拉深,带凸缘圆筒形件的拉深看上去很简单，好像是拉深无凸缘圆筒形件的中间状态。但当其各部分尺寸关系不同时，拉深中要解决的问题是不同的，拉深方法也不相同。当拉深件凸缘为非圆形时，在拉深过程中仍需拉出圆形的凸缘，最后在用切边或其它冲压加工方法完成工件所需的形状。,1.,拉深方法,（,1,） 窄凸缘圆筒形件的拉深 窄凸缘圆筒形件是凸缘宽度很小的拉深件，这类零件需多次拉伸时，由于凸缘很窄，可先按无凸缘圆筒形件进行拉深，再在最后一次工序用整形的方法压成所要求的窄凸缘形状。为了使凸缘容易成形，在拉深的最后两道工序可采用锥形凹模和锥形压料圈进行拉深，留出锥形凸缘，这样整形时可减小凸缘区切向的拉深变形，对防止外缘开裂有利。例如，如图,4-37,所示的窄凸缘圆筒形件，共需三次拉深成形，第一次拉成无凸缘圆筒形工序件，在后两次拉深时留出锥形凸缘，最后整形达到要求。,带凸缘筒形件的拉深,1.,拉深方法,图,4-37,带凸缘圆筒形件的拉深,带凸缘筒形件的拉深,1.,拉深方法,（,2,）宽凸缘圆筒形件的拉深 宽凸缘圆筒形件需多次拉深时，拉深的原则是第一次拉深就必须使凸缘尺寸等于拉深件的凸缘尺寸（加切边余量），以后各次拉深时凸缘尺寸保持不变，仅仅依靠筒形部分的材料转移来达到拉深件尺寸。因为在以后的拉伸工序中，即使凸缘部分产生很小的变形，也会使筒壁传力区产生很大的拉应力，从而使底部危险断面拉裂。,带凸缘筒形件的拉深,1.,拉深方法,生产实际中，宽凸缘圆筒形件需多次拉深时的拉深方法有两种法（见图,4-38,）,通过多次拉深，逐渐缩小筒形部分直径和增加其高度（图,4-38a,）。这种拉深方法就是直接采用圆筒形件的多次拉深方法，通过各次拉深逐次减小直径，增加高度，各次拉伸的凸缘圆角半径和底部圆角半径不变或逐次减小。用这种方法拉成的零件表面质量不高，其直壁和凸缘上保留着圆角弯曲和局部变薄的痕迹，需要在最后增加整形工序，适用于材料较薄，高度大于直径的中小型带凸缘圆筒形件。,采用高度不变法（图,4-38b,）,即首次拉深尽可能取较大的凸缘圆角半径和底部圆角半径，高度基本拉到零件要求的尺寸，以后各次拉深时仅减小圆角半径和筒形部分直径，而高度基本不变。这种方法由于拉伸过程中变形区材料所受到折弯较轻，所以拉成的零件表面较光滑，没有折痕。但他只适用于坯料相对厚度较大，采用大圆角过渡不易起皱的情况。,带凸缘筒形件的拉深,1.,拉深方法,图,4-38,宽圆筒形件的拉深方法,带凸缘筒形件的拉深,2.,变形特点,与无凸缘圆筒形件相比，带凸缘圆筒形件的拉深变形具有如下特点；,1),带凸缘圆筒形件不能用一般的拉深系数来反映材料实际的变形程度大小，而必须将拉伸高度考虑进去。,2),宽凸缘圆筒形件需多次拉伸时，第一次拉深必须将凸缘尺寸拉到位，以后各次拉深中，凸缘尺寸应保持不变。这就要求正确的计算拉伸高度和严格的控制凸模进入凹模的深度。,3.,带凸缘圆筒形件的拉深系数,带凸缘筒件的拉深系数为,: m,t,= d/D,式中,m,t,带凸缘圆筒形件拉深系数；,D,拉深件筒形部分的直径,d,坯料直径,当拉深件底部圆角半径,r,与凸缘处圆角半径,R,相等，当,r=R,时，坯料的直径为,带凸缘筒形件的拉深,3.,带凸缘圆筒形件的拉深系数,当拉深件底部圆角半径,r,与凸缘处圆角半径,R,相等，当,r=R,时，坯料的直径为,所以,由上式可以看出，带凸缘圆筒形件的拉深系数取决于下列三组有关尺寸的相对比值；凸缘的相对直径,d,t,/d;,零件的相对高度,H/d,，相对圆角半径,R/d,，其中以,d,t,/d,影响最大；,H/d,次之，,R/d,影响较小。,带凸缘筒形件的拉深,3.,带凸缘圆筒形件的拉深系数,带凸缘圆筒形件首次拉深的极限拉深系数见表,4-16,表,4-16,带凸缘圆筒形件首次拉深的极限拉深系数,带凸缘筒形件的拉深,3.,带凸缘圆筒形件的拉深系数,首次拉深可能达到的相对高度见表,4-17,表,4-17,带凸缘圆筒形件首次拉深的极限相对高度,带凸缘筒形件的拉深,3.,带凸缘圆筒形件的拉深系数,当带凸缘圆筒形件的总拉深系数,m,t,=d/D,大于表,4-16,的极限拉深系数，且零件的相对高度,H/d,小于表,4-17,的极限值时，则可以一次拉深成形，否则需要两次或多次拉深。,带凸缘圆筒形件以后各次拉深系数为,m,i,=d,i,/d,i-1,(i=2,、,3,、,、,n),其值与凸缘宽度及外形尺寸无关，可取与无凸缘圆筒形件的相应拉深系数相等或略小于的数值，见表,4-18,带凸缘筒形件的拉深,3.,带凸缘圆筒形件的拉深系数,表,4-18,带凸缘圆筒形件以后各次拉深的极限拉深系数,带凸缘筒形件的拉深,4.,带凸缘圆筒形件的各次拉深高度,根据带凸缘圆筒形件坯料直径计算公式，可推导出各次拉伸高度的计算公式如下：,式中,H,1,、,H,2,、,.,、,H,n,各次拉深工序件的高度；,d,1,、,d,2,、,.,、,d,n,各次拉深工序件的直径,D,坯料直径,r,1,、,r,2,、,.,、,r,n,各次拉深工序件的底部圆角半径,R,1,、,R,2,、,.,、,R,n,各次拉深工序件的凸缘圆角半径,带凸缘筒形件的拉深,5,带凸缘圆筒形件的拉深工序尺寸计算程序,带凸缘圆筒形件拉深与无凸缘圆筒形件拉深的最大区别在于首次拉深，现结合实例说明其工序尺寸计算程序。,带凸缘筒形件的拉深,项目,实施,工件名称：,带凸缘外壳,生产批量：大批量,材料：,08,钢,材料厚度：,2mm,项目任务：,1.,对右图中的带凸缘筒形件进行拉深工艺分析？,2.,确定拉深件的工艺方案，完成工艺计算,?,3.,完成拉深模具总体设计，初选压力机设备？,1-,上模座；,2-,凹模；,3-,凸模；,4,推件板；,5-,打杆；,6-,模柄；,7-,紧固螺钉,M10,；,8-,紧固螺钉,M12,；,9-,导柱；,10-,导套；,11-,推杆；,12-,推板；,13-,紧固螺钉,M12,；,14-,紧固螺栓；,15-,空心垫板；,16-,定位板；,17-,螺母；,18-,下模座；,19-,压边圈,.,项目,评价,项目内容,要,求,评定（,3,、,2,、,1,、,0,）,自评,组评,师评,带凸缘筒形件的拉深,了解带凸缘筒形件的拉深方法和工艺特征。,分组讨论,锻炼学生分析问题的思路及解决问题的能力,项目完成质量,独立完成项目案例,意见与反馈,