冲压模具设计与制造-拉深工艺与模具设计课件.ppt

1、 拉深：利用模具使平板毛坯加工成开口带底空心零件的冲压工艺。(1)凸模和凹模都没有锋利的刃口，具有较大的圆角半径(2)凸、凹模之间的间隙一般稍大于板料的厚度(3)在凸模上开设有通气孔(1)变形区主要集中在 D 与 d 之间的环形部分(2)径向受到不均匀拉伸塑性变形(3)切向受到均匀压缩塑性变形；(4)材料沿高度方向产生了塑性流动；(5)圆筒底部没有产生塑性变形。在拉深过程中，毛坯凸缘产生塑性失稳而拱起。a.凸缘部分材料的相对厚度 b.切向压应力的大小 c.板料的屈强比 d.板料的塑性应变比 e.凹模工作部分的几何形状 a.影响表面质量及尺寸精度；b.板料难于通过凸、凹模间隙而被拉断；c.起皱后

2、的板料与模具间的摩擦加剧，磨损严重，使得模具的寿命大为降低。a.凸缘外边缘的切向压应力在拉深过程中不断增加；b.凸缘变形区材料厚度不断增大，凸缘的相对厚度逐渐增大；c.凸缘失稳起皱最强烈的时刻是 时。0)9.07.0(RRt a.尽量降低拉深高度 b.设计加强肋提高零件刚度 c.选用屈服点低的材料 d.增大板料厚度 拉裂：筒壁拉应力大于危险断面的抗拉强度而产生破裂。导致筒壁所受的拉应力过大，或危险断面强度过低的因素。(1)减小拉深高度，减小拉深变形量；(2)减小压边力；(3)增加凸缘和凸缘圆角的凸缘润滑；(4)增大凸缘圆角半径和底圆圆角半径；(5)增大凸模和筒壁的摩擦；(6)选用抗拉强度高，屈

3、服强度小的材料；(7)防止凸缘起皱。(1)拉深后材料变形的硬度分布由工件底部向口部是逐渐增加；(2)硬化的好处是使工件的强度和刚度高于毛坯材料，但塑性降低又使材料进一步拉深时变形困难；(3)多次拉深时，应正确选择各次的变形量，并考虑半成品件是否需要退火以恢复其塑性。(1)体积不变；(2)形状相似；(3)t1，按工件中线尺寸计算；t1，按内或外形尺寸计算；(4)毛坯尺寸要加上修边余量 修边余量 ：为了避免拉深件外缘的不平齐、不规则，在原本得到理论毛坯面积上的放大量。4211dAggrdrA4212hdA13321AAAA2121828.644ggrdrhddAD 毛坯直径拉深后筒壁直径Ddm前道

4、工序筒壁直径拉深后筒壁直径ddmm 1 m 越小，表示拉深变形程度越大 第一次拉深系数：第二次拉深系数：第 n 次拉深系数：总理论拉深系数：Ddm11122ddm 1nnnddmnmmmmDdm321 极限拉深系数 ：把材料既能拉深成形又不被拉裂时的最小拉深系数。无凸缘圆筒形工件有压边圈和无压边圈时的拉深系数分别可查表，实际生产中采用的拉深系数一般均大于表中所列数字。minm 根据拉深件的相对高度和毛坯相对厚度查表。minmin2min1nmmmm minmin22min11nnmmmmmmnmmmm21min11mm min22mm minnnmm (1)确定修边余量(2)计算毛坯直径(3)

5、确定拉深次数(4)调整各次的实际拉深系数(5)计算各工序件尺寸(6)画出工序图 (1)不能简单地用拉深系数衡量成形的难易程度(2)凸缘部分、悬空部分和中间部分都是主要变形区 a.坯料的凸缘及悬空部分产生拉深变形；b.坯料靠近球形冲头顶部的中间部分产生是胀形变形。(3)凸缘部分和悬空部分容易起皱(4)中间部分容易拉裂(5)切向应力分布不均 拉深模工作部分的尺寸指的是凹模圆角半径，凸模圆角半径，凸、凹模的间隙 c，凸模直径，凹模直径等。(1)保证板材不起皱的条件下能够顺利通过间隙；(2)中间拉深工序或者要求不高的工件，取较大的间隙值；(3)最后工序尺寸精度高、表面粗糙度低时，应取较小的间隙值Ctt

6、Zmaxmax1.11tZ mmts)1.005.0(ts1.1ts2.1 a.影响因素 拉深系数的大小 拉深件的质量 拉深模的寿命 b.计算tDDrdd8.01)1(8.06.0nddnrr但应大于或等于 2t a.影响因素 危险断面的强度；再次拉深滑动 拉深痕迹 b.计算dnpnrr17.0 最后一次拉深，凸模圆角半径与零件底部的圆角半径相同。(1)注意前后两道工序的冲模在形状和尺寸上的协调，使前道工序得到的半成品形状有利于后道工序的成形。(2)为了使最后一道拉深后零件的底部圆角平滑，如果是圆角结构的冲模，其最后一次拉深凸模圆角半径的圆心应与倒数第二道拉深凸模圆角半径的圆心位于同一条垂线上

7、。如果是斜角的冲模结构，则倒数第二道工序凸模底部的斜线应与最后一道的凸模圆角半径相切，(3)凸模与凹模的锥角对拉深有一定的影响。锥角大对拉深变形有利，但过大时相对厚度小的材料可能要引起皱纹，因而的锥角大小可根据材料的厚度确定。凸、凹模的制造公差p和d可根据工件的公差来选定。(1)工件公差为 IT13 级以上时，模具公差可按IT68 级取，(2)工件公差在 IT14 级以下时，模具公差按 ITl0 级取。dDDd075.002pZDDdpZZ04.0pdDpdZDDpd02ZZdDDd002pZDDpZZ0pdDpdZDDpd02ZZ 压边：在凸缘变形区施加轴向压力，防止起皱。或查表11045.0mDt或查表11045.0nmDt 拉深中凸缘起皱的规律与 的变化规律相似。合理的压边力应随起皱趋势的变化而变化。但要实现这种变化是很困难的。max1ApFQ 冲压力曲线位于压力机滑块的许用压力曲线之下。