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【2019年整理】冲压工艺及模具设计经典教材-冲压工艺及模具设计-第7章拉深工艺设计


(7) 绘制工序图,如图7.20所示。
7.5 带凸缘圆筒形件的拉深
带凸缘圆筒形件按其凸缘尺寸的大小分为窄凸缘(d凸 / d <1.1~1.4 ) 和宽凸 缘( d凸 / d > 1.4 )两种类型,如图7.21所示。
7.5.1 窄凸缘圆筒形件的拉深
窄凸缘圆筒形件拉深,有两种拉深方法。第一种方法是,在前 几道工序中按无凸缘圆筒形件拉深及尺寸计算,而在最后两道工序 中,将制件拉深成为口部带锥形的拉深件。最终将锥形凸缘校平, 如图7.22所示。第二种方法是,一开始就拉深成带凸缘形状,凸缘 直径为 d凸 t 2Rd,以后各次拉深一直保持这样的形状,只是改变 各部分尺寸,直至拉到所要求的最终尺寸和形状,如图7.23所示。
7.5.2 宽凸缘圆筒形件的拉深
m d D
1
d凸
d
2
4
h d
3.44
r d
表12
影响变形程度的变量有两个
m1 和 h1 / d1
相同的m1而不同的hi
表13
2. 宽凸缘圆筒形件的拉深方法
1) 宽凸缘圆筒形件拉深应遵循的规律
(a) 圆角半径不变
(b) 缩小筒径
7.6 特殊形状的制件拉深
(1) 确定修边余量δ 由表7-4 查得:
H 69.5 mm 3.31 mm,取δ=6mm
d 21
(2) 计算板料直径D:
D
d
2 1
4d
2
h
6.28rd
18r
2
≈ 83mm
(3) 毛坯相对厚度:查表7-1,首次拉伸和以后各次拉深必须 采用压边圈。
t/D 1/83100 1.2, m d / D 21/83 0.253,
阶梯形件、球形制件、锥形件等
7.6.1 阶梯形件的拉深
阶梯形件能否一次拉成,主要根据零件的总高度与其 最小阶梯筒部的直径之比。
2. 拉深方法的确定
(1) 若任意两个相邻阶梯的直径之比 di 都大于或等于
相应的圆筒形件的极限拉深系数。
d i 1
(2)
若某相邻两阶梯直径之比
di d i 1
小于相应的圆筒极限拉
(4) 确定拉深次数n按表7-8取拉深系数: 。
m1 0.515, m2 0.755, m3 0.785, m4 0.805
各次拉深直径:
d1 0.515 83mm 42.75mm
d2 0.755 42.75mm 32.27mm d3 0.785 32.27mm 25.33mm
d4 0.805 25.33mm 20.39mm
(5) 确定拉伸次数n。
(6) 初步确定各次拉深系数。 (7) 调整拉深系数,计算各次拉深直径。 (8) 确定各次拉伸凸模、凹模圆角半径。 (9) 计算各次拉伸半成品高度。 (10) 绘制工序图。
2. 计算实例
【例7.1】 计算图7.19(a)所示筒形制件的板料直径D拉深次数n 及各半成品尺寸,包括直径di、高度hi 和圆角半径ri ,材料为 08F。
2. 影响筒形件拉裂的主要因素
(1)板料力学性能的影响 (2) 拉深系数m的影响 (3) 凹模圆角半径的影响 (4) 凸模圆角半径的影响 (5) 摩擦的影响 (6) 压边力的影响
7.4 圆筒形件的拉深
1. 拉深系数 首次拉深时,拉深系数
m1
d1 D
后次拉深系数
m d d1d2 D D d1
A
1 m
B
b
2 fQ πdt
1
1.6F
b
2 Rd 1
危险截面的抗拉强度为
t

1.155
2
1 Rd
1
b
t
式中:Q——压边力;
f——板料与凹模和压边圈之间的摩擦系数;
σb——板料的拉深强度极限; m——拉深系数;
t——板料厚度;
Rd——凹模的圆角半径;
出现最大值的位置
max 1max 出现最大值的位置
d d
n1 n2
d d n1
m1m
2
mn1mn
多次拉深变形情况
2. 影响极限拉深系数mmin的主 要因素
(1)板料的力学性能 (2) 板料的相对厚度t/D (3) 拉深条件
① 压边力 ② 模具几何参数 (4)拉深次数 (5) 润滑条件 (6) 拉深速度
3. 极限拉深系数的确定
用压边圈首次拉伸时的m1为0.5~0.6;后次拉深mn为 0.75~0.85,且 m2<m3<m4,…,<m。
防止起皱的措施
(1)采用便于调节压边力的压边装置 (2) 采用锥形凹模 (3) 采用拉深筋 (4)采用反拉深
7.2.2 拉裂
1. 拉裂原因 在拉深过程某一时刻,凸缘上拉应力在凹模入口处达到最大值。由实
验显示,在整个拉深过程中,当Rt减小到时,出现最大值。此时筒壁承
受最大的拉应力为
max 1max
第7章 拉深工艺设计
在模具上加工成为具有一定形状、尺寸和使用要求 的开口空心件的冲压工序称为拉深,拉深又称为拉延、 引伸、延伸等。
7.1.1 拉深的变形过程
拉深所用的模具主要由凸模、凹模和压边圈三部分组成。
拉深中板料的转移
7.1.2 拉深过程中板料的应力应 变状态
图7.6 分析制件各部分的应力、 应变状态
需要4次拉深。
(5) 确定各次拉深半成品尺寸。
n
K d
4
21
1.00735
dn 20.39
d1 0.515 831.00735mm 43.06mm
d2 0.755 43.061.00735mm 32.75mm d3 0.785 32.751.00735mm 25.90mm
d4 0.805 25.90 1.00735mm 21mm
1
1.1均ln
Rt R
3
1.1均 (1–ln
Rt R
)
图7.7 应力沿半径按对数曲线分布
R0
1max
1.1均ln
Rt r
Rt r
3max 1.1 均
σ1max
σ1
R
σ3min
σ3
0.61R t
σ σ 1 > 3
σ σ 1 < 3
R
7.2 拉深件的质量分析相对厚度t/D (2) 拉深系数m (3) 模具工作部分几何形状
不用压边圈的拉深系数大于用压边圈的拉深系数。
7.4.2 拉深次数的确定
m<m1m2…mn-1,m> m1m2…mn 取n次
7.4.3拉深件工序尺寸的计算
1计算步骤:
(1)选取修边余量δ (2)计算毛坯直径D。
(3)计算板料相对厚度,并按表7-1判断是否采用压边圈拉伸。 (4)计算总的拉深系数,并判断能否一次拉深成形。
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