圓筒形件拉深變形分析.ppt

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復習第三章的內(nèi)容 1 彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 2 影響回彈的因素與減少回彈的措施 3 彎曲工藝計算方法 4 彎曲模典型結(jié)構(gòu)及特點 彎曲模工作零件設(shè)計方法 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 拉深是基本沖壓工序之一本章在分析拉深變形過程及拉深件質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上 介紹拉深工藝計算 工藝方案制定和拉深模設(shè)計 涉及拉深變形過程分析 拉深件質(zhì)量分析 拉深系數(shù)及最小拉深系數(shù)影響因素 圓筒形件的工藝計算 其它形狀零件的拉深變形特點 拉深工藝性分析與工藝方案確定 拉深模典型結(jié)構(gòu) 拉深模工作零件設(shè)計 輔助工序等 內(nèi)容簡介 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 1 了解拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)量影響因素 2 掌握拉深工藝計算方法 3 掌握拉深工藝性分析與工藝設(shè)計方法 4 認識拉深模典型結(jié)構(gòu)及特點 掌握拉深模工作零件設(shè)計方法 5 掌握拉深工藝與拉深模設(shè)計的方法和步驟 學習目的與要求 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 1 拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)量影響因素 2 拉深工藝計算方法 3 拉深工藝性分析與工藝方案制定 4 拉深模典型結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 拉深工藝與拉深模設(shè)計的方法和步驟 重點 難點 1 拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)量影響因素 2 拉深工藝計算 3 其它形狀零件的拉深變形特點 4 拉深模典型結(jié)構(gòu)與拉深模工作零件設(shè)計 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 第三節(jié)旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定 第四節(jié)圓筒形件拉深工藝計算 第五節(jié)其它形狀零件的拉深 第六節(jié)拉深件的工藝性 第七節(jié)拉深模的典型結(jié)構(gòu) 第八節(jié)拉深模工作零件的設(shè)計 第九節(jié)拉深工藝的輔助工序 第一節(jié)概述 第二節(jié)圓筒形件拉深變形分析 本章目錄 第一節(jié)概述 拉深 又稱拉延 是利用拉深模在壓力機的壓力作用下 將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法 它是沖壓基本工序之一 可以加工旋轉(zhuǎn)體零件 還可加工盒形零件及其它形狀復雜的薄壁零件 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 拉深 不變薄拉深 變薄拉深 拉深模 拉深模特點 結(jié)構(gòu)相對較簡單 與沖裁模比較 工作部分有較大的圓角 表面質(zhì)量要求高 凸 凹模間隙略大于板料厚度 拉深所使用的模具 第二節(jié)圓筒形件拉深變形分析 圓筒形件是最典型的拉深件 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 一 拉深變形過程 二 拉深變形過程及特點 1 變形現(xiàn)象 一 拉深成形時板料的受力分析 平板圓形坯料的凸緣 彎曲繞過凹模圓角 然后拉直 形成豎直筒壁 變形區(qū) 凸緣 已變形區(qū) 筒壁 不變形區(qū) 底部 底部和筒壁為傳力區(qū) 折彎成形 第二節(jié)圓筒形件拉深變形分析 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 一 拉深變形過程 續(xù) 二 拉深變形過程及特點 續(xù) 2 金屬的流動過程 工藝網(wǎng)格實驗 材料轉(zhuǎn)移 高度 厚度發(fā)生變化 3 拉深變形過程 外力 凸緣產(chǎn)生內(nèi)應力 徑向拉應力 1 切向壓應力 3 凸緣塑性變形 徑向伸長 切向壓縮 形成筒壁 直徑為 高度為 的圓筒形件 H D d 2 拉深單元變形動畫 第二節(jié)圓筒形件拉深變形分析 1 凸緣部分 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 二 拉深過程中坯料內(nèi)的應力與應變狀態(tài) 拉深過程中某一瞬間坯料所處的狀態(tài) 應力分布圖 2 凹模圓角部分 3 筒壁部分 4 凸模圓角部分 5 筒底部分 坯料各區(qū)的應力與應變是很不均勻的 拉深成形后制件壁厚和硬度分布 第二節(jié)圓筒形件拉深變形分析 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 三 拉深件的起皺與拉裂 拉深過程中的質(zhì)量問題 主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂 凸緣區(qū)起皺 傳力區(qū)拉裂 由于切向壓應力引起板料失穩(wěn)彎曲而拱起 由于拉應力超過抗拉強度引起板料斷裂 第二節(jié)圓筒形件拉深變形分析 1 凸緣變形區(qū)的起皺 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 三 拉深件的起皺與拉裂 續(xù) 主要決定于 一方面是切向壓應力 3的大小 越大越容易失穩(wěn)起皺 另一方面是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力 凸緣寬度越大 厚度越薄 材料彈性模量和硬化模量越小 抵抗失穩(wěn)能力越小 最易起皺的位置 凸緣邊緣區(qū)域 起皺最強烈的時刻 在凸緣寬度縮小到原來的一半左右 防止起皺 采用壓邊圈 第二節(jié)圓筒形件拉深變形分析 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 2 筒壁的拉裂 主要因素 拉深變形程度 毛坯與模具的摩擦阻力 受壓邊力 潤滑 凹模圓角半徑等影響 1 壓邊力的影響 筒壁的承載能力 受模具間隙 凸模圓角半徑 圓角部分的潤滑等影響 2 相對圓角半徑的影響 3 潤滑的影響 4 凸模和凹模間隙的影響 5 表面粗糙度的影響 第二節(jié)圓筒形件拉深變形分析 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 2 筒壁的拉裂 當筒壁拉應力超過筒壁材料的抗拉強度時 拉深件就會在底部圓角與筒壁相切處的危險斷面產(chǎn)生破裂 防止拉裂 一方面要通過改善材料的力學性能 提高筒壁抗拉強度 另一方面通過正確制定拉深工藝和設(shè)計模具 降低筒壁所受拉應力 最易拉裂的時刻 最易拉裂的位置 當Rt 0 7 0 9 R0時 達到最大值 拉深件類型 a 軸對稱旋轉(zhuǎn)體拉深件b 盒形件c 不對稱拉深件 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 拉深模結(jié)構(gòu)圖 模柄 上模座 凸模固定板 彈簧 壓邊圈 定位板 凹模 下模座 卸料螺釘10 凸模 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 毛坯的三角形陰影部分材料 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 拉深變形過程 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 拉深網(wǎng)格的變化 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 拉深過程的應力與應變狀態(tài) 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 下標1 2 3分別代表坯料徑向 厚度方向 切向的應力和應變 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 下標1 2 3分別代表坯料徑向 厚度方向 切向的應力和應變 返回 圓筒形件拉深時的應力分布 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 r 凹模洞口直徑RT 拉深中某時刻的凸緣半徑R0 毛坯半徑 拉深件材料厚度和硬度的變化 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 凸緣變形區(qū)的起皺 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 筒壁的拉裂 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 第四章拉深工藝與拉深模設(shè)計 不變薄拉深 變薄拉深