第四章拉深工艺与拉深模设计1.ppt

1、拉深工艺与拉深模具设计概述概述4.1 拉深模设计程序拉深模设计程序4.2 审图与拉深工艺性分析审图与拉深工艺性分析4.3 拉深件毛坯尺寸计算拉深件毛坯尺寸计算4.4 圆筒形件拉深计算圆筒形件拉深计算4.5 拉深凸、凹模结构设计拉深凸、凹模结构设计4.6 拉深件成形模具总体结构设计拉深件成形模具总体结构设计4.7 其它旋转体件的拉深其它旋转体件的拉深4.8 盒形件的拉深盒形件的拉深4.9 其它拉深方法其它拉深方法4.10拉深次品分析及拉深中的辅助工序拉深次品分析及拉深中的辅助工序返回目录返回目录返回目录返回目录概述概述拉深拉深：指将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压指将一定形状的平板毛坯通过拉深模

2、冲压 成各种形状的开口空心件，或以开口空心成各种形状的开口空心件，或以开口空心 件为毛坯通过拉深进一步使空心件改变形件为毛坯通过拉深进一步使空心件改变形 状和尺寸的一种冷冲压加工方法。状和尺寸的一种冷冲压加工方法。拉深变形过程拉深变形过程类型：不变薄拉深、变薄拉深类型：不变薄拉深、变薄拉深不变薄拉深：在拉深过程中不产生较大的变薄，不变薄拉深：在拉深过程中不产生较大的变薄，筒壁与筒底厚度较一致的拉深工艺。筒壁与筒底厚度较一致的拉深工艺。变薄拉深变薄拉深：指以空心开口零件为毛坯，通过减小指以空心开口零件为毛坯，通过减小 壁厚成形零件的拉深工艺。壁厚成形零件的拉深工艺。拉深件拉深件拉深模拉深模播放动

3、画播放动画播放动画播放动画4.1 4.1 拉深模设计程序拉深模设计程序审图拉深工艺性分析拉深工艺方案制定毛坯尺寸计算拉深次数确定冲压力及压力中心计算凸、凹模结构设计总体结构设计冲压设备选择冲压模装配图绘制非标零件图绘制课后思考课后思考1、阐述拉深、阐述拉深模设计程序模设计程序，与冲裁模设计程，与冲裁模设计程序比较，在确定工艺方案时有什么区别？序比较，在确定工艺方案时有什么区别？4.2 4.2 审图与拉深工艺性分析审图与拉深工艺性分析学习目标：学习目标：掌握拉深件的结构工艺性要求，了解拉深件在掌握拉深件的结构工艺性要求，了解拉深件在公差、材料上的要求，掌握拉深件工序安排的一般公差、材料上的要求，

4、掌握拉深件工序安排的一般原则。原则。教学要求：教学要求：根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉深件的结根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉深件的结构设计；能够根据拉深件的工艺条件，确定拉深件构设计；能够根据拉深件的工艺条件，确定拉深件圆角半径，确定带孔拉深件的孔的位置。圆角半径，确定带孔拉深件的孔的位置。4.2.1 4.2.1 对拉深件形状尺寸的要求对拉深件形状尺寸的要求1 1）拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉）拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉 深成形。深成形。2 2）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设 计成对称（组合）的拉深，然后剖开；计

5、成对称（组合）的拉深，然后剖开；3 3）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形 尺寸，不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉尺寸，不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉 深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为 基准。基准。4 4）拉深件口部尺寸公差应适当。）拉深件口部尺寸公差应适当。5 5）一般拉深件允许壁厚变化范围）一般拉深件允许壁厚变化范围0.60.6t t 1.2t,1.2t,若若 不允许存在壁厚不均现象，应注明；不允许存在壁厚不均现象，应注明；6 6）需多次拉深成形的工件，应允许其内、外壁）需多次拉深成形的工

6、件，应允许其内、外壁 及凸缘表面上存在压痕；及凸缘表面上存在压痕；4.2.2 4.2.2 拉深件圆角半径的要求拉深件圆角半径的要求1.1.凸缘圆角半径凸缘圆角半径r rdd 凸缘圆角半径凸缘圆角半径r rdd：指壁与凸缘的转角半径。指壁与凸缘的转角半径。要求：要求：1 1）r rdd2 2t t 一般取：一般取：r rdd=（4 4 8 8）t t 2 2）当）当r rdd0.5mm0.5mm时，应增加整形工序时，应增加整形工序。2.2.底部圆角半径底部圆角半径r rpgpg 底部圆角半径底部圆角半径r rpgpg：指壁与底面的转角半径。指壁与底面的转角半径。要求：要求：1 1）r rpgpg

7、tt，一般取：一般取：r rpgpg（3 3 5 5）t t2 2）r rpgpgt t，增加整形工序，每整形一次，增加整形工序，每整形一次，r rpgpg可减小可减小1/21/2。3.3.矩形拉深件壁间圆角半径矩形拉深件壁间圆角半径r rpypy矩形拉深件壁间圆角半径矩形拉深件壁间圆角半径r rpypy：指矩形拉深件的四个壁的转角半径。指矩形拉深件的四个壁的转角半径。要求：要求：r rpypy33t t及及r rpypyH/5H/54.2.2 4.2.2 拉深件上的孔位布置拉深件上的孔位布置1 1）孔位应与主要结构面（凸缘面）在同一平面，）孔位应与主要结构面（凸缘面）在同一平面，或孔壁垂直该

8、平面，便于冲孔与修边在同一或孔壁垂直该平面，便于冲孔与修边在同一 道工序中完成。道工序中完成。2 2）拉深件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离拉深件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离3 3）拉深件凸缘上的孔距：）拉深件凸缘上的孔距：4 4）拉深件底部孔距：）拉深件底部孔距：4.2.3 4.2.3 拉深件的精度等级拉深件的精度等级 主要指其横断面的尺寸精度；一般在主要指其横断面的尺寸精度；一般在IT13IT13级级以下，不宜高于以下，不宜高于IT11IT11级，高于级，高于IT13IT13级的应增加整级的应增加整形工序。形工序。4.2.4 4.2.4 拉深件的材料拉深件的材料1）具有较大的硬化指数；

9、）具有较大的硬化指数；2）具有较低的径向比例应力）具有较低的径向比例应力r/b峰值；峰值；3）具有较小的屈强比）具有较小的屈强比s/b；4）具有较大的厚向异性指数具有较大的厚向异性指数r。4.2.5 4.2.5 拉深件工序安排的一般原则拉深件工序安排的一般原则l l）在大批量生产中，在凹、凸模壁厚强度允许在大批量生产中，在凹、凸模壁厚强度允许 的条件下，应采用落科、拉深复合工艺；的条件下，应采用落科、拉深复合工艺；2 2）除底部孔有可能与落料、拉深复合冲压外，）除底部孔有可能与落料、拉深复合冲压外，凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉深工凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉深工 序完成后再冲出；序

10、完成后再冲出；3 3）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角 半径时应增加整形工序；半径时应增加整形工序；4 4）修边工序一般安排在整形工序之后；）修边工序一般安排在整形工序之后；5 5）修边冲孔常可复合完成。）修边冲孔常可复合完成。电线插座外壳的冲压程序实例分析实例分析生产批量：大批量生产批量：大批量材料：材料：AlAl料厚：料厚：0.30.3mmmm 课后思考课后思考1、什么情况下会产生拉裂？拉深工艺顺利、什么情况下会产生拉裂？拉深工艺顺利进行的必要条件是什么？进行的必要条件是什么？2、影响拉深时坯料起皱的主要因素是什么、影响拉深时坯料起皱的主要因素

11、是什么？防止起皱的方法有哪些？机理是什么？防止起皱的方法有哪些？机理是什么？4.3 4.3 拉深件毛坯尺寸计算拉深件毛坯尺寸计算学习目标：学习目标：能够计算圆筒形拉深件的毛坯尺寸，了解复能够计算圆筒形拉深件的毛坯尺寸，了解复杂旋转体拉深件的毛坯计算方法。杂旋转体拉深件的毛坯计算方法。教学要求：教学要求：能够利用等面积法，计算圆筒形拉深件的毛能够利用等面积法，计算圆筒形拉深件的毛坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉深件的毛坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉深件的毛坯尺寸。坯尺寸。4.3.1 4.3.1 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定计算原则：按等面积（即拉深前后材料面

12、积不变）计算原则：按等面积（即拉深前后材料面积不变）原则进行计算，再加上修边余量。原则进行计算，再加上修边余量。数学计算法：数学计算法：1 1）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余 量），以其中间层进行计算；量），以其中间层进行计算；注：厚度小于注：厚度小于1 1mmmm的拉深件，可根据工件外壁尺寸计算的拉深件，可根据工件外壁尺寸计算2 2）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；3 3）根据）根据“等面积原则等面积原则”求出毛坯直径。求出毛坯直径。式中式中 S S毛坯面积（包括修边余量）；毛坯面积（包括修边余

13、量）；f f简单旋转体拉深件各部分面积；简单旋转体拉深件各部分面积；D D毛坯直径。毛坯直径。案例分析：案例分析：带凸缘制件带凸缘制件 无凸缘制件无凸缘制件 将制件分割为：将制件分割为：1 1）1/41/4凹球环凹球环 2 2）圆柱）圆柱 3 3）1/41/4凸球环凸球环 4 4）圆板）圆板计算：计算：1 1）1/41/4凹球环凹球环2 2）圆柱）圆柱3 3）1/41/4凸球环凸球环4 4）圆板）圆板5 5）修边）修边无凸缘无凸缘有凸缘有凸缘1 1）带凸缘毛坯直径）带凸缘毛坯直径 2 2）不带凸缘毛坯直径）不带凸缘毛坯直径4.3.2 4.3.2 复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定复杂旋转体拉深件坯

14、料尺寸的确定相似原则相似原则 1.1.解析法解析法 若拉深件可由若干个简单几何形状组成，若拉深件可由若干个简单几何形状组成，则先分别求出各部分的表面积则先分别求出各部分的表面积F，再相加得出，再相加得出拉深件的总面积拉深件的总面积F，最后按下式计算毛坯直，最后按下式计算毛坯直径。径。4.3.2 4.3.2 复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定2.2.形心法：形心法：任何形状的母线绕轴线旋转，所得任何形状的母线绕轴线旋转，所得到的旋转体面积等于母线长度与其重心旋转所到的旋转体面积等于母线长度与其重心旋转所得周长得周长 的乘积（是该段母线重心至轴线的乘积（是该段母线重心至轴

15、线的距离）。的距离）。旋转体面积：旋转体面积：毛坯面积：毛坯面积：因：因：故故（1 1）由直线和圆弧相连接的形状）由直线和圆弧相连接的形状（2 2）曲线连接的形状）曲线连接的形状测验题测验题填空填空1、不变薄拉深简单旋转体毛坯尺寸的计算常采用不变薄拉深简单旋转体毛坯尺寸的计算常采用 。参考答案参考答案参考答案参考答案课后思考课后思考1、拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？、拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？2、简单旋转体拉深件的毛坯尺寸的计算原、简单旋转体拉深件的毛坯尺寸的计算原则是什么？则是什么？4.4 4.4 圆筒形件拉深计算圆筒形件拉深计算学习目标：学习目标：了解拉深系数的概念，能够计算圆

16、筒形件的了解拉深系数的概念，能够计算圆筒形件的拉深次数及各次拉深的工序件尺寸；计算圆筒形拉深次数及各次拉深的工序件尺寸；计算圆筒形件的拉深力。件的拉深力。教学要求：教学要求：能够利用推算法或查表法确定无凸缘圆筒形能够利用推算法或查表法确定无凸缘圆筒形件的拉深次数及工序件尺寸；查表确定带件的拉深次数及工序件尺寸；查表确定带凸缘圆凸缘圆筒形件的拉深次数；筒形件的拉深次数；分别掌握分别掌握宽凸缘及窄凸缘圆宽凸缘及窄凸缘圆筒形件的多次拉深的工序计算步骤。筒形件的多次拉深的工序计算步骤。4.4.1 4.4.1 拉深系数拉深系数 拉深系数：指用于表示拉深变形程度的工艺指数。拉深系数：指用于表示拉深变形程度的工艺指数。其值为拉深后制件直径与拉深前毛坯其值为拉深后制件直径与拉深前毛坯 直径之比值。直径之比值。m m=d d/D D 若需经过多次拉深方能成形，则：若需经过多次拉深方能成形，则：首次拉深首次拉深 m m1 1=d d1 1/D D以后各次拉深以后各次拉深 m m2 2=d d2 2/d d1 1 m m3 3=d d3 3/d d2 2 m mn n=d dn n/d dn n-1-1m