彎曲模拉深模彎曲模基本原理

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1、＜鐵 ＜工 ＜回 彎曲模的基本原理 ＜一） 一、彎曲的基本原理 ＜一） 彎曲工藝的概念及彎曲件 1． 彎曲工藝：是根據(jù)零件形狀的需要，通過(guò)模具和壓力機(jī)把毛坯彎成一定角度，一定 形狀工件的沖壓工藝方法。 2． 彎曲成形工藝在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如汽車上很多履蓋件，小汽車 的柜架構(gòu)件，摩托車上把柄，腳支架，單車上的支架構(gòu)件，把柄，小的如門扣，夾子 夾）等。 ＜二）、彎曲的基本原理：以 V 形板料彎曲件的彎曲變形為例進(jìn)行說(shuō)明。其過(guò)程為： 1． 凸模運(yùn)動(dòng)接觸板料 ＜毛坯）因?yàn)橥?, 凹模不同的接觸點(diǎn)力作用而產(chǎn)生彎短矩，在彎矩 作用下發(fā)生彈性變形，產(chǎn)生彎曲。 2． 隨

2、著凸模繼續(xù)下行，毛坯與凹模表面逐漸靠近接觸，使彎曲半徑及彎曲力臂均隨之 減少，毛坯與凹模接觸點(diǎn)由凹模兩肩移到凹模兩斜面上。 ＜塑變開(kāi)始階段）。 3． 隨著凸模的繼續(xù)下行，毛坯兩端接觸凸模斜面開(kāi)始彎曲。 ＜回彎曲階段）。 4． 壓平階段，隨著凸凹模間的間隙不斷變小，板料在凸凹模間被壓平。 5． 校正階段，當(dāng)行程終了，對(duì)板料進(jìn)行校正，使其圓角直邊與凸模全部貼合而成所需 的形狀。 ＜三） 、彎曲變形的特點(diǎn)： 彎曲變形的特點(diǎn)是：板料在彎曲變形區(qū)內(nèi)的曲率發(fā)生變化，即彎曲半徑發(fā)生變化。 從彎曲斷面可劃分為三個(gè)區(qū)：拉伸區(qū)、壓縮區(qū)和中性層。 二、彎曲件的質(zhì)量分析 在實(shí)際生產(chǎn)中，彎曲件的主要質(zhì)量總是有

3、回彈、滑移、彎裂等。 1． 彎曲件的回彈： 因?yàn)閺椥曰貜?fù)的存在，使彎曲件彎曲部分的曲率半徑和彎曲角度在彎曲外力撤去后 件小模具中取出后）發(fā)生變化 ＜與加工中在模具里的形狀發(fā)生變化）的現(xiàn)象稱彈性回復(fù)跳 彈）。 回彈以彎曲角度的變化大小來(lái)衡量。 △ 0 = 0 - 0 t 1） 影響回彈的回素： A. 材料的機(jī)械性能與屈服極限成正比，與彈性模數(shù) E成反比。 B． 相對(duì)彎曲半徑 r/t ， r 越小，變形量越大，彈性變形量所點(diǎn)變形量比例越小。 回彈越小。 C. 彎曲力：彎曲力適當(dāng)，帶校正成分適合，彎曲回彈很小。 D. 磨擦與間隙：磨擦越大，變形區(qū)拉應(yīng)力大，回彈小。凸、凹模之間隙小，磨擦

4、 大，校正力大，回彈小。 E. 彎曲件的形狀：彎曲部分中心角越大，彈性變形量越大，回彈大，形狀越復(fù) 雜，回彈時(shí)各部分相應(yīng)牽制，回彈小。 2） 回彈值的確定，可查表。 3） 減小回彈的措施： A. 從工件設(shè)計(jì)上采取措施。 a）. 加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì) b＞. 材料的選用：選用彈性模數(shù)大，屈服極限小，機(jī)械性能穩(wěn)定的材料。 B. 工藝措施 a＞. 采用校正彎曲，增加彎曲力 b＞. 冷作硬化材料，彎曲前進(jìn)行退火，降低屈服極限。 c>. 加熱彎曲 d>. r/t>100 用拉深彎曲 C． 模具結(jié)構(gòu)上采取措施。 a>.r>t時(shí)，V形彎曲可在凸模上減去一個(gè)回彈角， U形彎曲可將凸模壁作出等

5、于回 彈角的傾斜角或?qū)⑼鼓ｍ斆孀龀苫∶妗? b>. 減小凸模與工件的接觸區(qū)，使壓力集中于角部。 c>. U 形件可以采用較少的間隙。 2． 彎曲件的彎裂 彎曲件變形區(qū)外邊是拉伸區(qū)，當(dāng)此區(qū)的拉應(yīng)力超出材料的應(yīng)力極限時(shí) <強(qiáng)度極限)就產(chǎn) 生裂紋。 彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r/t 越小，則變形越大，越易拉裂。 3． 彎曲件的滑移 因?yàn)槊髋c模具之間磨擦的存在，當(dāng)磨擦力不平衡時(shí)造成毛坯的移位，稱作滑移，使彎 曲件的尺寸達(dá)不到要求： 1) 產(chǎn)生滑移的原因：因?yàn)閮蛇吥ゲ亮Σ坏取? A． 工作不對(duì)稱，毛坯兩邊與凹模接觸面不相等。 B． 凹模兩邊的邊緣圓角半徑不相等，半徑小，磨擦力更大。 C．

6、 兩邊折彎的個(gè)數(shù)不一樣。 D． V 形彎曲中凹模不是中心對(duì)稱，角度小的一邊正壓力大，磨擦大 E． 凹模兩邊的間隙和潤(rùn)滑情況不一樣。 2) 防止滑移的措施 A． 盡可能采用對(duì)稱凹模，邊緣圓角相等，間隙均勻。 B． 采用彈性頂件裝置的模具結(jié)構(gòu)。 C． 采用定位銷的模具結(jié)構(gòu)。 4． 補(bǔ)充內(nèi)容： A． 彎曲可以壓力機(jī)上進(jìn)行，亦可以專用的彎曲機(jī)械彎曲設(shè)備上進(jìn)行。 B． 彎曲分自由彎曲和校正彎曲：自由彎曲是指當(dāng)彎曲終了時(shí)，凸模、毛坯和凹模 三者吻合后就不再下壓。校正彎曲是指三者吻合后繼續(xù)下壓，對(duì)工件起校正作用，產(chǎn)生進(jìn)一 步的塑變。 彎曲模的基本原理 <二) 三、彎曲件的工藝性： 對(duì)彎

7、曲件工藝性影響最大的是彎曲半徑，彎曲件的幾何形狀，材料的機(jī)械性能及尺寸精 度。 1． 最小彎曲半徑： 在保證外層纖維不發(fā)生破壞的條件下，所能彎曲零件內(nèi)表面的最小圓角半徑，稱作彎曲 件的最小彎曲半徑，表示彎曲時(shí)的成形極限。 最小彎曲半徑的影響因素： A. 材料的機(jī)械性能。 B. 彎曲線的方向：因?yàn)榘辶系脑圃斐砂辶闲阅芎透黜?xiàng)異性，扎制方向塑性較好，使 彎曲的切向變形方向與扎制方向一致。 C. 板料寬度：寬度加大，最小彎曲半徑增大。 D. 板料的表面質(zhì)量。 E. 彎曲角。 F. 板料的厚度。 2． 彎曲件直邊高度 彎曲件的彎曲邊高度不宜太小， h>R+2t ，如彎曲邊高度太小，則

8、難以形成足夠的彎矩。 3． 階梯形彎曲件的彎曲。 階梯毛坯進(jìn)行彎曲時(shí)，在階梯根部易產(chǎn)生裂紋，需把階梯根部設(shè)計(jì)在彎曲變形區(qū)之外， 或采用切槽的方法。 4． 彎曲件的孔邊距。 如果預(yù)先沖出的孔位于板料的彎曲變形區(qū)，則彎曲后孔要發(fā)生變形，要把孔設(shè)計(jì)在彎曲 變形區(qū)以外。 孔壁與彎曲半徑 r 中心的距離 Z 與板料厚度有關(guān)。 t=<2mm,L>=t t>=2mm,L>=2t 彎曲模的基本原理 <三） 四、彎曲毛坯的尺寸計(jì)算 彎曲零件毛坯展開(kāi)尺寸具體計(jì)算的程序是：先將零件劃分成直線和圓角的各個(gè)不同單元 體。直線部分的長(zhǎng)度不變，而彎曲的圓角部分長(zhǎng)度則需要考慮材料的變形和應(yīng)變中性層的相 對(duì)移動(dòng)。故

9、整個(gè)毛坯的展開(kāi)尺寸應(yīng)等于彎曲零件各部分長(zhǎng)度的總和。 p =R+kt 其中 k 是中性層位移系數(shù)，與 r/t 有關(guān)。 1． 有圓角半徑的彎曲 r>0.5t 的彎曲件即稱有圓角半徑的彎曲件。因?yàn)閺澢糠肿儽〔粐?yán)重及斷面畸變較 小，所以可按中性層展開(kāi)長(zhǎng)度等于毛坯長(zhǎng)度的原則，求得毛坯尺寸。 L=S IE+ 工 Iw L 彎曲件毛坯長(zhǎng)度； 工IE----彎曲件各直線段之各； 工Iw-各彎曲部分的展開(kāi)長(zhǎng)度之和。 Lw=n a /180 ° （ y +kt> 其中：a -彎曲中心角 k--- 中性層位移系數(shù)。 2． 無(wú)角半徑的彎曲、、 無(wú)圓角半徑或圓角半徑很小

10、曲件，其毛坯尺寸是根據(jù)毛坯與制件體積相 等，并考慮到在彎曲時(shí)材料變薄的情況而求得的。在這種發(fā)問(wèn)下，毛坯長(zhǎng)度等于各直線長(zhǎng)度 之各再加上彎角處的長(zhǎng)度，即： L=S IE+knt L-毛坯總長(zhǎng)度 工IE--各直線段長(zhǎng)度之和； n-彎角數(shù)目 t- 材料厚度 k-系數(shù)，取 0.2?0.5。 3． 鉸鏈?zhǔn)綇澢?鉸鏈?zhǔn)綇澢髡归_(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算和一般彎曲件尺寸計(jì)算相似，所不同的只是中性層由 材料厚度中間向彎曲外層移動(dòng)。毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度可按下式： L=1.5 n p +R+I 其中 p =R+kt k- 系數(shù)。 五、彎曲力的計(jì)算 彎曲力是設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小

11、與毛坯尺寸、零 件形狀、材料的機(jī)械性能、彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)。彎曲力急劇上升部分表示 由自由彎曲到接觸彎曲轉(zhuǎn)化為校正彎曲的過(guò)程。 1．自由彎曲力的計(jì)算： P=kbt2/（rp+t＞* d b d b-材料抗拉強(qiáng)度 rp - 凸模圓角半徑； b- 彎曲線長(zhǎng)度； t- 材料厚度； k- 系數(shù) 2．校正彎曲時(shí)的彎曲力的計(jì)算： P=F*q P-校正彎曲力； F-校正部分投影面積； q- 單位校正力。 3． 頂件力和壓料力 對(duì)于設(shè)有頂件裝置或壓料裝置的彎曲模，其頂件力或壓料力 Q值可近似取自由彎曲力的 30 ?80% 彎曲模的基本原理 ＜四） 六、 彎曲件的

12、工序安排 確定彎曲件的制造工藝時(shí)，先要分析研究從毛坯到成品需要幾道工序。工序安排的一般 原則是先彎外角后彎內(nèi)角，后次彎曲不影響前次彎曲部分的變形和前次彎曲必須考慮到后次 彎曲時(shí)有合適的定位基準(zhǔn)。工序安排盡量做到在滿足工件精度質(zhì)量要求前提下使工序次數(shù) 少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)量高，廢品率低。 彎曲件工序安排的一般方法是： 1. 對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的彎曲件，如 V形、U形、Z形等件，可以采用一次壓彎成形。 2． 對(duì)于形狀復(fù)雜的彎曲件，一般需要采用二次或多次壓彎成形。 3. 對(duì)稱彎曲。即工件本身帶有單面幾何形狀的彎曲，在擬定工藝方案時(shí)，應(yīng)盡量成對(duì) 彎曲，然后再切開(kāi)。 4. 加連接帶彎曲。

13、當(dāng)彎曲工件其邊緣部分有缺口時(shí)，如直接連同缺口也沖出，必然發(fā) 生叉口現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)將無(wú)法成形，遇此情況時(shí)必須加添連接帶將缺口連接在一起，待彎曲成 形后，再將缺口多余部分切除。 5. 對(duì)于批量大、尺寸較小的彎曲件，為提高生產(chǎn)率，可以采用多工序的沖裁壓彎切斷 連續(xù)工藝成形。 七、 彎曲模的基本結(jié)構(gòu) 彎曲模的結(jié)構(gòu)與一般沖裁模結(jié)構(gòu)相似，分上下兩個(gè)部分，它由凸、凹模，定位、卸料、 導(dǎo)向及緊固件等組成，但彎曲模具還有它的特點(diǎn)，如凸、凹模除一般動(dòng)作外，有時(shí)還需要作 擺動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等動(dòng)作。彎曲模結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)彎曲件形狀，精度要求及生產(chǎn)批量等進(jìn)行選擇。 1. 簡(jiǎn)單動(dòng)作彎曲模 該模具由模架、凸模、凹模、定位銷、卸

14、料桿、頂板、頂桿等零件組成。工作時(shí)，毛坯 由頂板上的兩個(gè)定位銷定位，這樣保證在彎曲過(guò)程中不產(chǎn)生滑移。 2. 復(fù)雜動(dòng)作彎曲模 ＜模擬動(dòng)畫(huà)） 復(fù)雜彎曲模是指在一次沖程中完成兩個(gè)以上的動(dòng)作。可以彎制簡(jiǎn)單彎曲模所不能制出的 工件。 鬧鐘雙鈴提環(huán)彎曲模，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在下模上裝有二件擺塊，并在凸模、頂料板的配合 下，進(jìn)行壓彎成形。模具的前面裝有斜面儲(chǔ)料斗，通過(guò)沖床曲軸的動(dòng)力帶動(dòng)偏心連桿機(jī)構(gòu)把 料斗中的料坯逐一送進(jìn)，上模部分有自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)。 3． 圓管形件的彎曲 圓管形件彎曲方法，可有兩次彎成和一次彎成兩種。兩次彎成的第一步是先彎成波浪 形，第二步再?gòu)澇蓤A形。 4． 連續(xù)彎曲模 <模擬動(dòng)畫(huà)）

15、 同時(shí)進(jìn)行沖孔，切斷和壓彎的連續(xù)模，用以彎制側(cè)壁帶孔的雙角彎曲件。條料以導(dǎo)尺導(dǎo) 料并從卸料板下面送至擋塊右側(cè)定位，當(dāng)上模下壓，條料首先被剪斷并隨即將所剪斷的毛坯 壓彎成形。與此同時(shí)，沖孔凸模在條料上沖出一個(gè)孔，上?；爻虝r(shí)，卸料板卸下條料，頂件 銷在彈簧的作用下推出工件。 5． 鉸鏈件彎曲模 鉸鏈件通常是將毛坯頭部預(yù)彎，然后卷圓 彎曲模的基本原理 <五） 八、彎曲模工作部分的設(shè)計(jì) 1． 凸模和凹模的圓角半徑 A． 凸模圓角半徑 一般凸模的工作圓角半徑取彎曲件的內(nèi)側(cè)彎曲半徑，即 rt=r, 但不能小于材料允許 的最小彎曲半徑。當(dāng)彎曲件的彎曲半徑較大時(shí)，還要考慮曲率回彈量。如因工件

16、結(jié)構(gòu)上的需 要，出現(xiàn) rrmin 然后加一次整形工序，整形模的尺寸為 rt=r 。 B． 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑不能過(guò)小，以免材料表面擦傷。在實(shí)際生產(chǎn)中，凹模圓角半徑通常根 據(jù)材料的厚度來(lái)選?。? 當(dāng) t<2 Ra=（3 ?6>t t=2 ?4 Ra=（2 ?3>t t>4 Ra=2t V形凹模底部可開(kāi)退刀?；蛉A角半徑 Ra為： Ra=（0.6 ? 0.8>（rt+t> 2． 凹模工作深度 凹模深度 l 要適當(dāng)，若過(guò)小，則工件兩端的自由部分太多，彎曲件回彈大，不平直，影 響零件質(zhì)量；若過(guò)大，凹模增大，消耗模具鋼材多，且需要壓力機(jī)有較大的行程。 3． 凸模和凹模的間隙 彎

17、曲U形件時(shí)，其凸凹模間隙 z的大小，對(duì)彎曲件質(zhì)量有直接影響。過(guò)大的間隙將引起 回彈角的增大，過(guò)小時(shí)，引起工件材料厚度的變薄，降低了模具使用壽命。凸凹模例題的間 隙值一般可按下式計(jì)算： Z=t+ △ +ct Z-彎曲凸凹模單邊間隙 t- 材料厚度； △ - 材料厚度正偏差； c- 根據(jù)彎曲件高度和彎曲線長(zhǎng)度而決定的系數(shù)，一般取 0.04 ?0.15 。 4． 凸模和凹模的寬度尺寸計(jì)算 凸、凹模寬度尺寸是指 Lt與La的尺寸。 拉深模的基本原理 <一） 拉深是利用模具將平板毛坯或半成品毛坯拉深成開(kāi)口空心件的一種冷沖壓工藝。 拉深工藝可制成的制品形狀有：圓筒形、階梯形、球形、錐形

18、、矩形及其它各種不規(guī)則 的開(kāi)口空心零件。 拉深工藝與其它沖壓工藝結(jié)合，可制造形狀復(fù)雜的零件，如落料工藝與拉深工藝組合 在一起的落料拉深復(fù)合模。 日常生活中常見(jiàn)的拉深制品有： 旋轉(zhuǎn)體零件：如搪瓷臉盆，鋁鍋。 方形零件：如飯盒，汽車油箱 復(fù)雜零件：如汽車覆蓋件。 圓形拉深的基本原理 一、 拉深的變形過(guò)程 用座標(biāo)網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)法分析。 拉深時(shí)壓邊圈先把中板毛坯壓緊，凸模下行，強(qiáng)迫位于壓邊圈下的材料 ＜凸緣部分)產(chǎn) 生塑性變形而流入凸凹模間隙形成圓筒側(cè)壁。 觀察拉深后的網(wǎng)格發(fā)現(xiàn)：底部網(wǎng)格基本保持不變，筒壁部分發(fā)生較大變化。 1． 原間格相等的同心圓成了長(zhǎng)度相等，間距增大的圓周線，越接近筒口，

19、間距增 大。 2． 原分度相等的輻射線變成垂直的平行線，而且間距相等。 3． 凸緣材料發(fā)生徑向伸長(zhǎng)變形和切向壓縮變形。 總結(jié)：拉深材料的變形主要發(fā)生在凸緣部分，拉深變形的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是凸緣處的材料在 徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生塑性變形，凸緣不斷收縮而轉(zhuǎn)化為筒壁的過(guò)程，這種 變形程度在凸緣的最外緣為最大。 二、 各種拉深現(xiàn)象 因?yàn)槔顣r(shí)各部分的應(yīng)力 ＜受力情況)和變形情況不一樣，使拉深工藝出現(xiàn)了一些特有 的現(xiàn)象： 1． 起皺： A. 拉深時(shí)凸緣部分的切向壓應(yīng)力大到超出材料的抗失穩(wěn)能力，凸緣部分材料會(huì)失穩(wěn) 而發(fā)生隆起現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱起皺 . 起皺首先在切向壓應(yīng)力最大的外邊緣發(fā)生

20、 , 起皺嚴(yán)重時(shí)會(huì) 引起拉度 . B. 起皺是拉深工藝產(chǎn)生廢品的主要原因之一 ，正常的拉深工藝中是不允許的 ?常采用 壓力圈的壓力壓住凸緣部分材料來(lái)防止起皺 . C. 起皺的影響因素： a) . 相對(duì)厚度 :t/D 其中 t 毛坯厚度 ，D 毛坯直徑 判斷是否起皺的條件 ：D-d＜=2Zt， d 工件直徑 . b＞. 拉深變形程度的大小 但是在拉深變形過(guò)程中 ， 切向壓應(yīng)力及凸緣的抗失穩(wěn)能力都是隨著拉深進(jìn)行 ， 切向壓應(yīng)力 是不斷增大 ， 變形區(qū)變小 ， 厚度相對(duì)增加 ， 變形失穩(wěn)抗力增加 ， 兩種作用的相互抵消 ， 使凸緣最 易起皺的時(shí)刻發(fā)生于拉深變形的中間階段 ，

21、即凸緣寬度大約縮至一半左右時(shí)較易發(fā)生起皺現(xiàn) 象. 2. 變形的不均勻 ： 拉深時(shí)材料各部分厚度都發(fā)生變化 ， 而且變化是不均勻的 . 凸緣外邊緣材料厚度變化最 大， 拉深件成形后 ， 拉深件的坯口材料最厚 ， 往里逐漸減薄 ， 而材料底部因?yàn)槟ゲ磷饔?( 拉深凸 模與底部材料間 ＞阻止材料的伸長(zhǎng)變形而使底部材料變薄較小 ， 而底部圓角部分材料拉深中始 終受凸模圓角的頂力及彎曲作用 , 在整個(gè)拉深中一直受到拉應(yīng)力作用 ,造成此處變薄最大 . 所以拉深中厚度變薄主要集中于底部圓角部分及圓筒側(cè)壁部分 , 我們把這一變薄最嚴(yán)重 的部位稱作危險(xiǎn)斷面 . 拉深過(guò)程中 , 圓筒側(cè)壁起到傳遞凸模拉力給凸緣

22、的作用 , 當(dāng)傳力區(qū)的徑向拉應(yīng)力超出材料 極限 ,便出現(xiàn)拉破現(xiàn)象 . 3. 材料硬化不均勻 拉深后材料發(fā)生塑性變形 , 引起材料的冷作硬化 . 因?yàn)楦鞑糠肿冃纬潭炔灰粯?，冷作硬化的程度亦不一樣，其中口部最大，往下硬化程?降低，拉近底部時(shí)，因?yàn)榍邢驂嚎s變形較小，冷作硬化最小，材料的屈服極限和強(qiáng)度都較 低，此處最易產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象。 拉深模的基本原理 <二） 三、切邊余量：是因?yàn)槟＞唛g隙不均勻，板厚變化，磨擦阻力不等，定位不準(zhǔn)及材料 機(jī) 械性能的方向性等，造成拉深件口部高低不齊，對(duì)于要求高的拉深件，需增加一道切邊工 序。而多次拉深就更明顯。 四、 毛坯尺寸計(jì)算： 主要根據(jù)塑變體積不變?cè)?，?/p>

23、略去拉深中的壁厚的變化。拉深前后毛坯與工件表面積 相等的原則進(jìn)行，此種方法稱作等面積法。但這種計(jì)算方法只是近似的。 若旋轉(zhuǎn)體毛坯料厚>0.5mm,計(jì)算時(shí)以料厚中線為準(zhǔn)。 當(dāng)R仁R2時(shí)，D= 此主題相關(guān)圖片如下： R1 工 R2 D= 此主題相關(guān)圖片如下： D= 此主題相關(guān)圖片如下： D= 此主題相關(guān)圖片如下： 五、 圓筒形件拉深系數(shù) 1 ． 拉深系數(shù)的概念。 拉深系數(shù)是指拉深后工件直徑 d與拉深前毛坯直徑 D之比。 M=d/D A.

24、數(shù)，是拉深工藝計(jì)算和模具設(shè)計(jì)的重要依 據(jù)。 C. 實(shí)際生產(chǎn)中，為減少拉深次數(shù)， M—般取最小值。 D. 當(dāng)M小到一定值時(shí)，凸緣外邊緣便會(huì)出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，但可用增加壓力圈的壓邊力防 止起皺的出現(xiàn)。 E. 當(dāng) M 小到一定值時(shí)，出現(xiàn)拉破現(xiàn)象，拉破一般出現(xiàn)在拉深力快出現(xiàn)峰值時(shí)，即拉 深的初始階段。 F. 極限拉深系數(shù)，在危險(xiǎn)斷面不被拉破的條件下所能采用的最小拉深系數(shù)。 2. 影響拉深系數(shù)的因素： A.材料的機(jī)械性能。材料的塑性好，屈服比 d s/ d b小的材料，m可小些，因d s 小，說(shuō)明材料易變形， db大，說(shuō)明危險(xiǎn)斷面承載能力高，不易拉斷。 B． 毛坯的相對(duì)厚度 t/D C.

25、拉深方式：有壓力圈時(shí)，拉深系數(shù) M可小些。 D． 模具結(jié)構(gòu)：拉深模的凸，凹模圓角的大小，及凸，凹模之間的間隙大小，對(duì)拉深系 數(shù)影響很大。 E. 磨擦與潤(rùn)滑條件：要求凹模、壓力圈與毛坯接觸面應(yīng)光滑，要求潤(rùn)滑，但凸模與毛 坯接觸面要粗糙些好，不要潤(rùn)滑，以增加磨擦力，減少拉裂的可能性。 3. 拉深系數(shù)的確定： 因?yàn)橛绊懖牧侠钕禂?shù)的因素很多，理論計(jì)算與實(shí)際相差太大，各種材料的拉深系數(shù)都 是由實(shí)驗(yàn)方法獲得的。 六、 拉深模的分類： 1. 再次拉深模：它是半成品毛坯套在壓力圈上定位，上模下降，下模上的凸模把半成 品毛坯拉入凹模中，使半成品直徑減少，主要區(qū)別：是壓邊圈與首次拉深的壓邊圈不同。

26、2. 復(fù)合拉深模：其中其拉深凹模又起到落料凸模的作用。 拉深模的基本原理 <三） 七、 圓筒形拉深工藝計(jì)算 1. 無(wú)凸緣筒形件拉深的工藝計(jì)算 <1） 拉深次數(shù)的確定 A. 求出工件的拉深系數(shù)： mz=d/D B. 如果mz> ml,則可一次拉深成形；如 mz< ml,則需多次拉深 <兩次或兩次以上） C. 求m 1, m 2, m 3 m n直到體積小于 m z為止，為時(shí)的n即是拉深的次數(shù)。 D. 另一種方法是由工件的相對(duì)高度 H/d 和相對(duì)厚度 t/D 確定。 E. 多次拉深的目的是防止拉裂。 <2）再次拉深的特點(diǎn)。 變形仍然是依靠徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力的聯(lián)合作用。

27、使半成品的直徑發(fā)生收縮，增加 高度。 它與首次拉深的不同主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 首次拉深 再次拉深 毛坯 平板 <厚度均，機(jī)械性能均勻） 半成品 <厚度不均，各處性能不一） 變形區(qū) 整個(gè)凸緣部分始終參與變形 只有臺(tái)肩部分參與變形 拉深力 初始階段較大，以后逐漸減小 逐漸增大 危險(xiǎn)斷面 拉裂出現(xiàn)在初始階段，在凸模圓角處 拉裂出現(xiàn)在拉深未尾，在凸模圓角處。 起皺 凸緣易起皺 起皺不易發(fā)生，只是在拉深未尾發(fā)生 拉深系數(shù) 最小 逐次增大 < 3）工藝計(jì)算程序 A .確定切邊余量S。 B .計(jì)算毛坯的直徑D。 C .確定是否用壓邊圈。 D .確定拉深系數(shù)與拉深次數(shù)。 E .

28、確定各次拉深的直徑。 F. 確定各次拉深的凸凹模圓角半徑： ra=0.8 （D-d>t ran=（0.6 ?0.9>ran-1 rt=（0.6-1>ra G. 確定各次拉深半成品的高度： 此主題相關(guān)圖片如下： 2. 帶凸緣筒形件拉深的工藝計(jì)算 < 1）帶凸緣 <法蘭邊）筒形件分類： A.凸緣相對(duì)直徑很小 dt/d=1.1?1.4,相對(duì)高度較大 H/d>1，可以按無(wú)凸緣筒形件進(jìn)行 工藝計(jì)算和拉深，即：首次拉深不留凸緣，再次拉深時(shí)留出錐形凸緣，最后工序把凸緣壓 平。 B .凸緣相對(duì)直徑很大 dt/d>4，并且高度H很低，這類零件的變形特點(diǎn)已起出拉深范 圍，屬于脹形。 C .凸

29、緣相對(duì)半徑較大 dt/d>1.4 ，相對(duì)高度已較大，這類稱寬凸緣筒形件，即帶凸緣 筒形件，它有兩種成形方法：第一種是每次拉深高度不變，改變達(dá)到要求；第二種是改變每 次拉深的直徑來(lái)增加高度。 < 2）帶凸緣筒形件的拉深特點(diǎn)： < 原理與不帶凸緣筒形件相似） A.拉深系數(shù) 此主題相關(guān)圖片如下： dt/d-- 凸緣相對(duì)直徑 H/d-- 工件相對(duì)高度、 r/d-- 底部及凸緣部分相對(duì)圓角半徑 m由以上三個(gè)尺寸因素確定，其中 dt/d影響最大，而r/d影響最小，當(dāng)毛坯直徑D及 拉深系數(shù)一定時(shí)， dt/d 和 H/d 不同，則材料的變形程度不同， dt/d 越小， H/d 越大，則變 形程度

30、越大。 B . 帶凸緣筒形件拉深，凸緣不全轉(zhuǎn)變?yōu)橥脖?，其可以看作是無(wú)凸緣拉深過(guò)程中的一個(gè) 中間狀態(tài)，因此，其首次拉深系數(shù)可小于或等于無(wú)凸緣形件的拉深。 因?yàn)闃O限拉深系數(shù) m的大小主要取決于最大拉深力出現(xiàn)時(shí)是否拉破。當(dāng)拉到凸緣直徑為 dt 時(shí)，出現(xiàn)最大拉深力，則帶凸緣的拉深和不帶凸緣的拉深的極限拉深系數(shù)相同。如當(dāng)拉 到凸緣直徑為 dt 時(shí)，未達(dá)到最大拉深力 <即拉深力未超出材料的屈服極限），則帶凸緣的拉 深系數(shù)還可再小些，其拉深系數(shù)可小于不帶凸緣拉深時(shí)的拉深系數(shù)，即 m' C .首次拉 深時(shí)，m仁d1/D 一定時(shí)，dt/d1 與H1/d1的關(guān)系一定，即 dt減小，H1增大，因?yàn)?di不 變

31、，按體積不變?cè)瓌t，dt與H1的變化關(guān)系不變，即變形程度由H1 /di來(lái)表示，即可由材 料的極限H1/d1（即mi為極限拉深值時(shí) >當(dāng)工件的H/ d D . 帶凸緣筒形件的拉深中， dt 是首次拉深中形成，在以后的各次拉深中不變，僅僅 是靠減 小直筒部分的直徑來(lái)增加筒形件的高度。凸緣部分因?yàn)槭状卫顣r(shí)的冷作硬化作 用，在以后的拉深中已難以拉動(dòng)變形，強(qiáng)行拉動(dòng)會(huì)導(dǎo)致拉破。 使第一次拉深入凹模的材料 比最后拉深部分實(shí)際所需材料多才多3?5%，使多余材料在以后的再次拉深中逐步分配， 最后被留在凸緣上，防止因?yàn)椴牧喜粔?，在再次拉深中?qiáng)行拉深。凸緣入凹模而出現(xiàn)工件拉 破現(xiàn)象。 < 3） 帶凸緣筒形件

32、拉深高度： Hn- 第 n 次拉深高度 D- 平板毛坯直徑 dt- 凸緣直徑 dn-第n次拉深直徑 Rn-第n次拉深上部圓角半徑 Rn-第n次拉深底部圓角半徑 拉深模的基本原理 <四) 八、拉深的模具結(jié)構(gòu) 1. 首次拉深模： <1)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，制造容易。 < 2) 壓邊圈即起壓邊作用，又起卸料作用和板料的定位作用。 <3)凸模上開(kāi)有氣孔，以防止拉深件緊吸附于凸模上而造成困難。 <4) 模具采用倒裝式，以便在下部空間較大的位置安裝和調(diào)節(jié)壓邊裝置。 2. 再次拉深模： 再次拉深模，半成品毛坯套在壓邊圈上定位，上模下降，下模上的凸模把半成品毛坯拉 入凹模中

33、，使半成品直徑減小，主要區(qū)別：是壓邊圈與首次拉深的壓邊圈不同。 3. 復(fù)合拉深模：拉深的凹模又起到落料凸模的作用。 九、拉深模工作部分尺寸的確定 其工作部分主要是指拉深凸模、凹模和壓邊圈。這些工作部件的結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)拉深件的變 形和拉深件的質(zhì)量有很大的影響。 1. 拉深間隙 拉深間隙對(duì)拉深件筒形直壁部分有校正作用：間隙大，則校正作用減小，效果不明顯， 形成口大底小的錐形；間隙減小，則拉深力增大，易造成拉破的現(xiàn)象，而且模具的磨損快。 <以保證 Z=(1 ? 考慮到拉深中外緣的變厚，除最后一次拉深間隙取等于或略小于板料厚度以外 工件精度)，其余拉深都應(yīng)把間隙取為稍大于材料厚度。對(duì)于不用

34、壓邊圈的拉深， 1.1>Zmax，未次拉深用小值，中間拉深用大值。 2. 凸凹模圓角半徑 凹模圓角半徑對(duì)拉深件影響更大，凹模圓角不能小，但太大，易造成壓邊面積小而起 皺，而且拉深過(guò)程中，凸緣較早離開(kāi)壓邊圈，亦會(huì)引起起起皺現(xiàn)象。 凸模圓角小，圓角材料變薄嚴(yán)重，易拉裂： 此主題相關(guān)圖片如下： ran=(0.6 ?0.9>tan-1 rt=(0.6 ?1>ra 最后工序 rt=r 工件 >(1 ?2 >t 3. 凸凹模工作部分尺寸計(jì)算 拉深件尺寸精度主要取決于最后一道工序，拉深凸凹模尺寸，與中間工序尺寸無(wú)關(guān)，所 以中間工序可直接取工序尺寸作為模具工作部分尺寸，而最后一道工序則要根據(jù)工

35、件內(nèi) 外)形尺寸要求和磨損方向來(lái)確定凸凹模工作尺寸及公差。 按尺寸標(biāo)注方式： 標(biāo)外形：D a=(D-0.75t>+ S n dt=(D-0.75-2Z>- S t 按內(nèi)形標(biāo)注：Da=(d+0.4t+2Z>+ S a dt=(d+0.4t> S t 其中S a和S t按IT8?9級(jí)精度。 拉深凸模出氣孔按 d=(5?10 >mm 4. 采用壓邊圈條件及壓邊圈類型 < 1) 不產(chǎn)生起皺的條件是：D -d<22t <2) 壓邊裝置的類型：剛性和彈性兩類。 剛性壓邊圈：是雙動(dòng)壓力機(jī)上利用外滑塊壓邊，壓邊不隨拉深的行程變化而變化。 彈性壓邊裝置：用于單動(dòng)壓力機(jī)上，壓邊力隨沖床的行程變化而變化

36、。 <3) 壓邊圈的類型： 平面壓邊圈：一般用于首次拉深 帶弧形的壓邊圈：用于 t/D<0.3 帶有小凸緣圓角半徑的拉深。 帶限位裝置的壓邊圈：保持壓邊力均衡，防止壓邊圈把毛坯壓得太死。 十、拉深的質(zhì)量分析： 1． 拉裂，起皺：因?yàn)閴哼吜π?，造成起皺，使拉入凹模型腔困難。 2． 拉裂：徑向拉應(yīng)力太大。 3． 起皺：切向壓應(yīng)力太小，失穩(wěn)。 4． 工件邊緣呈鋸齒狀：毛坯邊緣有毛刺。 5． 工件邊緣高低不一：毛坯中心與模具中心不一致，或是因?yàn)椴牧媳诤癫痪寄A 角半徑，模具間隙不均。 6． 危險(xiǎn)斷面顯著變薄：圓角半徑 <模具）太小，壓力力太大。 7． 工件底部拉脫：凹模圓角太小。材料處于切割狀態(tài)。 8． 工作凸緣折皺：凹模圓角半徑太大，拉深未了時(shí)壓力圈壓不到，起皺后被繼續(xù)拉入 凹模。