板料拉深成形工艺实验1.ppt

,College of Materials Science and Engineering,板料拉深成形工艺实验,板料冲裁拉深成形工艺实验,实验目的,实验内容,实验仪器设备及试样,实验原理,实验方法与步骤,实验报告内容,一、实验目的,实验目的,（,1,）建立板料拉深等成形 工艺的感性认识，深化板料拉深成形规律与机理的理解；,实验目的,（,2,）掌握拉深成形工艺参数、毛坯展开、拉深参数、拉深力等的计算方法；,实验目的,（,3,）学习并掌握板料拉深成形工艺实验的操作方法。,二、实验内容,（,1,）完成薄壁圆筒试件毛坯展开及冲压工艺参数计算,实验内容,（,2,）完成拉深单工序冲压成形工艺实验,实验内容,三、实验仪器设备及试样,实验仪器设备及试样,1,实验仪器设备,Y41K-25,单柱校正压装液压机、游标卡尺、钢皮直尺等。,实验仪器设备及试样,2,试样,坯料：,08,钢圆形坯料，抗拉强度 为 ，厚度 ，,圆筒件试样,图,2-8,四、,实验原理,将毛坯通过模具制成开口空心零件的冲压工艺方法称为拉深，也可以称为拉延。,下面主要以具有典型意义的圆筒形件拉深进行变形分析和工艺计算。,1,圆筒形件拉深变形与力学分析,(1),圆筒件拉深过程分析,将直径为,D,0,的毛坯逐步拉深成为具有直径,d,、高度,h,的零件，在拉深过程中，根据拉深毛坯的不同状态可以分为三大部分：凸缘部分是变形区，直壁部分是传力区（或称已变形区），而筒底部分是不变形区（图,2-5,）。,通过对毛坯三大部分进行应力应变分析，又可以进一步分为：凸缘变形区,1,、凹模圆角变形区,2,、直壁传力区,3,、凸模圆角传力区,4,和筒底不变形区,5,。图,2-5,显示了各个部位的应力应变状态。,（,2,）拉深过程应力应变状态,（,3,）圆筒拉深件的力学分析,圆筒形件拉深时，毛坯的凸缘变形区切向受压应力，径向受拉应力（图,2-6,）。当厚度方向的应力忽略不计时，可以利用平衡微分方程和塑性方程求解出凸缘变形区的切向应力和径向应力。,（,4,）圆筒形件拉深时的应力分析,2,、圆筒形件拉深工艺,（,1,）圆筒形件质量,板料性能、毛坯尺寸和变形区应力状态对拉深工艺和产品质量有很大的影响。拉深成形中最容易出现的问题是起趋和拉裂。,（,2,）拉深系数和拉深次数,每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯直径之比称为拉深系数,m,。通常用下式表示：,m=d/D,。,d,拉深后的圆筒件直径；,D,毛坯直径,生产中也用拉深系数的倒数，即拉深比来表示拉深变形程度：,K,1/m=D/d.,（,3,）拉深件毛坯尺寸的确定,圆筒形拉深件采用圆形毛坯进行拉深。为了简化毛坯计算，可以忽略拉深过程中板料厚度的变化。根据金属塑性变形体积不变条件，拉深毛坯尺寸直接按拉深前后毛坯和拉深零件面积相等的原则进行计算。,按照上述原则，先将接深零件分为若干个简单几何体分别将几何体面积计算后相加，可以得出拉深零件的总面积，然后计算毛坯尺寸。,拉深力的大小主要与材料性能、零件和毛坯尺寸、凹模圆角半径及润滑条件等有关。拉深力通常采用以下经验公式进行计算：,第一次拉深力：,第二次及以后各次拉深力：,式中：,第一次拉深后零件直径,第,i,次拉深后零件的直径,第,i,次拉深力,材料强度极限 、,系数，可查表,系数,K1,的值,毛坯相对厚度,拉深系数,0.45,0.48,0.50,0.52,0.55,0.60,0.65,0.70,0.75,0.80,5,0.95,0.85,0.75,0.65,0.60,0.50,0.43,0.35,0.28,0.20,2,1.1,1.0,0.90,0.80,0.75,0.60,0.50,0.42,0.35,0.25,1.2,1.1,1.0,0.90,0.80,0.68,0.56,0.47,0.37,0.30,0.8,1.1,1.0,0.90,0.75,0.60,0.50,0.40,0.33,0.5,1.1,1.0,0.82,0.67,0.55,0.45,0.36,0.2,1.1,0.90,0.75,0.60,0.50,0.40,0.1,1.1,0.9,0.75,0.60,0.50,五、实验方法和步骤,（,1,）,.,要求在实验前必须完成。（注：课外完成、凭计算结果才能作实验）,1),根据图,2-8,所示圆筒件试样，计算展开毛坯的直径,D,；,2),完成拉深系数,m,与拉深成形力,F,等的计算；,（,2,）熟悉模具结构及数控冲床的操作程序；,（,3,）完成拉深单工序冲压成形工艺实验；,观察圆筒件拉深成形过程，及所得圆筒件的拉深质量。,六、实验报告内容,实验报告内容,（,1,）根据图,2-8,所示圆筒件试样，计算展开毛坯的直径,D,；完成拉深系数,m,与拉深成形力,F,等的计算；,实验报告内容,（,2,）试说明本实验的圆筒件拉深是有压边的拉深还是无压边圈的拉深？画出圆筒件拉深过程毛坯状态图并分析各个部分的应力应变状态。,谢谢,!,