皖西学院：《模具设计与制造》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 拉深工艺与拉深模

41拉深工艺及拉深件的工艺性 4.1.1拉深工艺概述 拉擦: 又称拉延,是利用拉深模在压力机的压力作用下,将平板坯料冲压成开 口空心零件,或将开口空心零件进一步改变形状和尺寸的工艺。 它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件,还可加工盒形零件及其它 形状复杂的薄壁零件。 分类: 1.按毛坯形状分 (板材)工艺为:第一次拉深和以后的各次拉深 2.按壁厚变化分: 般拉深(壁厚不变)和变薄拉深(壁厚变薄) 主要介绍一般拉深 1一凸模;2一压边圈;3一四模; 4-坯料;5一拉深件 员下页后《退出

4.1 拉深工艺及拉深件的工艺性 拉深： 又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料冲压成开 口空心零件，或将开口空心零件进一步改变形状和尺寸的工艺。 它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它 形状复杂的薄壁零件。 分类： 1.按毛坯形状分： （板材)工艺为：第一次拉深和以后的各次拉深； 2.按壁厚变化分： 一般拉深（壁厚不变）和变薄拉深（壁厚变薄）； 主要介绍一般拉深 4.1.1拉深工艺概述

典型的拉深件(如图4.1) 不变薄拉深 变薄拉深 图4.1开口空心件

不变薄拉深 变薄拉深 图4.1 开口空心件 典型的拉深件(如图4.1)

4.1.2拉深件的工艺性 拉深件的形状 形状要求:简单、对称。 中中审 尺寸标注:只标注内形尺寸 或只标注外形尺寸。材料 厚度不宜标注筒壁或凸缘b 筒壁及凸缘的不均匀性: 凸模圆角区变薄约为 0-%18%。 筒壁及凸缘变厚为 EE 20%-30% )轴对称旋转体零件;b)轴对称盒形件;c)不对称复杂件 非对称的空心件应组合成对进行拉深,然后剖切。 图4.1a拉深件示意图

图4.1a 拉深件示意图 4.1.2 拉深件的工艺性 1.拉深件的形状 形状要求: 简单、对称。 尺寸标注:只标注内形尺寸 或只标注外形尺寸。材料 厚度不宜标注筒壁或凸缘 上。 筒壁及凸缘的不均匀性： 凸模圆角区变薄约为 10-%18%。 筒壁及凸缘变厚为 20%--30%。 非对称的空心件应组合成对进行拉深，然后剖切

2。拉深件的高度 拉深件的高度h对拉深成形次数n和成形质量有重要影响。 无凸缘筒形件:h≤(0.50.7)dd-拉深件壁厚中径。 带凸缘筒形件d1/d≤15时,h≤(0.4-0.6)dd1—-拉深件凸缘直径。 3拉深件的圆角半径 拉深件凸缘与筒壁的圆角半径r≥2t,通常取r≥(4-8)t 当r≤2t时,需增加整形工序。 4.拉深件的尺寸精度 不高于IT11

2。拉深件的高度 拉深件的高度h对拉深成形次数n和成形质量有重要影响。 无凸缘筒形件：h≤（0.5—0.7）d d-----拉深件壁厚中径。 带凸缘筒形件 d1/d ≤1.5时，h ≤(0.4—0.6)d d1---拉深件凸缘直径。 3.拉深件的圆角半径 拉深件凸缘与筒壁的圆角半径rd≥2t ， 通常取rd≥（4--8）t。 当rd ≤ 2t 时，需增加整形工序。 4.拉深件的尺寸精度 不高于IT11

4.2拉深变形过程的分析 4.2.1拉深变形过程 在毛坯上画作出距离为a的等距离的同心圆与相同弧度b辐射 线组成的网格(如图42),然后将带有网格的毛坯进行拉深。 在拉深过程中,毛坯受凸模拉深力的作用,在凸缘毛坯的 径向产生拉伸应力a,切向产生压编应力a1。在它们的共同 作用下,凸缘变形区材料发生了塑性变形,并不断被拉入凹模 内形成筒形拉深件。 返

4.2.1 拉深变形过程 在毛坯上画作出距离为a的等距离的同心圆与相同弧度b辐射 线组成的网格(如图4.2) ，然后将带有网格的毛坯进行拉深。 在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯的 径向产生拉伸应力 ，切向产生压缩应力 。在它们的共同 作用下，凸缘变形区材料发生了塑性变形，并不断被拉入凹模 内形成筒形拉深件。  3  1 4.2 拉深变形过程的分析

圆筒形件是最典型的拉深件。 (一)拉深成形时板料的受力分析 (二)拉深变形过程及特点 1.变形现象 平板圆形坯料的凸缘——弯曲绕过凹模圆角, 然后拉直—形成竖直筒壁 变形区—凸缘;已变形区—筒壁; 不变形区—底部。底部和筒壁为传力区。 员下后退退出

圆筒形件是最典型的拉深件。 （二）拉深变形过程及特点 1．变形现象 （一）拉深成形时板料的受力分析 平板圆形坯料的凸缘——弯曲绕过凹模圆角， 然后拉直——形成竖直筒壁。 变形区——凸缘； 已变形区——筒壁； 不变形区——底部。 底部和筒壁为传力区

二)拉深变形过程及特点(续) 2.金属的流动过程 工艺网格实验 材料转移:高度、厚度发生变化 3.拉深变形过程 外力 凸缘产生内应力:径向拉应力G1;切向压应力o3 凸缘塑性变形:径向伸长,切向压缩,形成筒壁 直径为d高度为H的圆筒形件(H>(D-d)/2) 拉深单元变形动画 下后退退出

（二）拉深变形过程及特点（续） 2．金属的流动过程 工艺网格实验 材料转移：高度、厚度发生变化。 3．拉深变形过程 外力 凸缘产生内应力：径向拉应力σ1；切向压应力σ3 凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩，形成筒壁 直径为ｄ高度为Ｈ的圆筒形件（H>（D-d）/2） 拉深单元变形动画

在拉深过程中,毛坯受凸模拉深力的作用,在凸缘毛坯的径 向产生拉伸应力,切向产生压缩应力。在它们的共同 作用下,凸缘变形区材料发生了塑性变形,并不断被拉入 凹模内形成筒形拉深件。 凸模直径 2 毛坯 图42拉深过程中金属的流动过程 图43拉深时的“多余”三角形

在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯的径 向产生拉伸应力 ，切向产生压缩应力 。在它们的共同 作用下，凸缘变形区材料发生了塑性变形，并不断被拉入 凹模内形成筒形拉深件

在拉深后我们发现如图44:工件底部的 网格变化很小,而侧壁上的网格变化很大,以前 的等距同心圆,变成了与工件底部平行的不等距 的水平线,并且愈是靠近工件口部,水平线之间 的距离愈大,同时以前夹角相等的半径线在拉深 后在侧壁上变成了间距相等的垂线,如图44所示, 以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格

在拉深后我们发现如图4.4：工件底部的 网格变化很小，而侧壁上的网格变化很大，以前 的等距同心圆，变成了与工件底部平行的不等距 的水平线，并且愈是靠近工件口部，水平线之间 的距离愈大，同时以前夹角相等的半径线在拉深 后在侧壁上变成了间距相等的垂线，如图4.4所示， 以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格

1底部网格基本不变 2金属的流动使网格变化,a1>a2>a3>a4>a; 3筒壁辐射线变成相互平行的垂直线b1=b2=b3=b; 4.毛坯扇形变成矩形。 alaal aa a 图44拉深件上网格变化

1.底部网格基本不变； 2.金属的流动使网格变化，a1＞a2＞a3＞a4＞a； 3.筒壁辐射线变成相互平行的垂直线b1=b2=b3=…b； 4.毛坯扇形变成矩形