圆筒形件拉深变形分析PPT学习教案

1、会计学1圆筒形件拉深变形分析圆筒形件拉深变形分析第四章 拉深工艺与拉深模设计 1 了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素；2 掌握拉深工艺计算方法。3 掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法；4 认识拉深模典型结构及特点，掌握拉深模工作零件设计方法；5 掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。学习目的与要求：学习目的与要求：第1页/共25页第四章 拉深工艺与拉深模设计 1 拉深变形规律及拉深件质量影响因素；2 拉深工艺计算方法；3 拉深工艺性分析与工艺方案制定；4 拉深模典型结构与结构设计；5 拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。重点：重点：难点：难点：1拉深变形规律及拉深件质量影响因素；2拉深工艺计算

2、；3其它形状零件的拉深变形特点 ；4拉深模典型结构与拉深模工作零件设计 。第2页/共25页第四章 拉深工艺与拉深模设计 第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定第四节 圆筒形件拉深工艺计算第五节 其它形状零件的拉深第六节 拉深件的工艺性第七节 拉深模的典型结构第八节 拉深模工作零件的设计第九节 拉深工艺的辅助工序第一节 概述第二节 圆筒形件拉深变形分析本章目录第3页/共25页第一节 概述拉深拉深： 又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。 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。第四章 拉深工艺与拉深模

3、设计 拉深不变薄拉深不变薄拉深变薄拉深变薄拉深拉深模拉深模：拉深模特点特点：结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。 拉深所使用的模具。第4页/共25页第二节 圆筒形件拉深变形分析圆筒形件是最典型的拉深件。第四章 拉深工艺与拉深模设计 一、拉深变形过程（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。 折弯成形第5页/共25页第二节 圆筒形件拉深变形分析第四章 拉深工艺与拉深模设计 一、拉深变形过程（续）

4、（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1；切向压应力3凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩，形成筒壁直径为高度为的圆筒形件（H（D-d）/2）拉深单元变形动画第6页/共25页第二节 圆筒形件拉深变形分析1.凸缘部分第四章 拉深工艺与拉深模设计 二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态应力分布图2.凹模圆角部分 3.筒壁部分 4.凸模圆角部分5.筒底部分 坯料各区的应力与应变是很不均匀的。拉深成形后制件壁厚和硬度分布第7页/共25页第二节 圆筒形件拉深变形分析第四章 拉深工艺与

5、拉深模设计 三、拉深件的起皱与拉裂 拉深过程中的质量问题质量问题：主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。凸缘区起皱凸缘区起皱：传力区拉裂传力区拉裂：由于切向压应力引起板料失稳弯曲而拱起；由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。第8页/共25页第二节 圆筒形件拉深变形分析1.凸缘变形区的起皱第四章 拉深工艺与拉深模设计 三、拉深件的起皱与拉裂（续） 主要决定于主要决定于：一方面是切向压应力3的大小，越大越容易失稳起皱；另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力。 凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳能力越小。 最易起皱的位置最易起皱的位置：凸缘边缘区域起皱最强烈的时刻起皱最

6、强烈的时刻：在凸缘宽度缩小到原来的一半左右。防止防止起皱：采用压边圈第9页/共25页第二节 圆筒形件拉深变形分析第四章 拉深工艺与拉深模设计 2.筒壁的拉裂主要因素主要因素： 拉深变形程度；毛坯与模具的摩擦阻力-受压边力、润滑、凹模圆角半径等影响；（1）压边力的影响筒壁的承载能力-受模具间隙、凸模圆角半径、圆角部分的润滑等影响。（2）相对圆角半径的影响（3）润滑的影响（4）凸模和凹模间隙的影响（5）表面粗糙度的影响第10页/共25页第二节 圆筒形件拉深变形分析第四章 拉深工艺与拉深模设计 2.筒壁的拉裂当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处的危险断面产生破裂。

7、防止防止拉裂：一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度； 另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具，降低筒壁所受拉应力。 最易拉裂的时刻最易拉裂的时刻：最易拉裂的位置最易拉裂的位置：当Rt=（0.70.9）R0时，max1达到最大值)(maxmax1第11页/共25页拉深件类型拉深件类型a）轴对称旋转体拉深件 b)盒形件c)不对称拉深件第四章 拉深工艺与拉深模设计 第12页/共25页拉深模结构图拉深模结构图-模柄 -上模座 -凸模固定板 -弹簧 -压边圈 -定位板 -凹模 -下模座 -卸料螺钉 10-凸模 第四章 拉深工艺与拉深模设计 第13页/共25页第四章 拉深工艺与拉深模设计 第1

8、4页/共25页毛坯的三角形阴影部分材料毛坯的三角形阴影部分材料第四章 拉深工艺与拉深模设计 第15页/共25页拉深变形过程拉深变形过程第四章 拉深工艺与拉深模设计 第16页/共25页拉深网格的变化拉深网格的变化第四章 拉深工艺与拉深模设计 第17页/共25页拉深过程的应力与应变状态拉深过程的应力与应变状态第四章 拉深工艺与拉深模设计 下标1、2、3分别代表坯料径向、厚度方向、切向的应力和应变 第18页/共25页第四章 拉深工艺与拉深模设计 下标1、2、3分别代表坯料径向、厚度方向、切向的应力和应变 返回返回第19页/共25页圆圆筒筒形形件件拉拉深深时时的的应应力力分分布布第四章 拉深工艺与拉深模设计 r 凹模洞口直径RT拉深中某时刻的凸缘半径R0毛坯半径第20页/共25页拉深件材料厚度和硬度的变化拉深件材料厚度和硬度的变化第四章 拉深工艺与拉深