冲压工艺与模具设计(17).ppt

4-3 非直壁旋转体零件拉深成形的特点一、曲面形状零件的拉深特点1、曲面形状零件的拉深不能简单的用 拉深系数来衡量成形的难易程度。2、圆筒形件拉深，毛坯的变形区局限于 压边圈下面的环行部分。3、球面零件拉深时，毛坯的凸缘部分与中间部分 都是变形区，在很多情况下，中间部分反而是主要的变形区 （起皱不仅仅在凸缘部分产生，也可能在中间部分产生，尤其对于薄板材料）4、锥形零件的拉深特点 凸模接触面积小，压力集中，容易引起局部变薄及自由面积增大，压力圈作用相对减弱。悬空带过大，容易起皱。5、抛物面零件的拉深特点 具有球面零件和锥形零件加工的特点 但是其相对高度增加，头部更尖，更易开口，且母线形状更加复杂，拉深时变形区的位置，受力情况，变形特点更复杂。（常常采用橡皮液囊一次成型）高度越大，直径差越大越困难。回弹也比较严重，较球面零件的拉深更为困难。a、直壁回转拉深在拉深工艺中是最简单的，因其变形区容易控制。b、随着底部形状不同，难度逐渐增加，球面、锥面、抛物形体是在筒形基础上底部变化而来的 c、此拉深变形是拉深与胀形两种变形方式的复合，且同时具有拉深和压缩类变形的特点 解决这类问题的方法 加大凸缘尺寸 增加压边圈下面的摩擦系数 增大压边力 采用拉深筋 采用反拉深 软模拉深 d、抛物线成型较之锥形体使用更多，更容易出现变形量过大，使底部断裂，拉深过程中要求最后一步进行胀形。一般对成型件的几何参数控制不是很严，惟独对抛物线形状要求比较严格。二、球面零件的拉深方法 1、拉深系数为恒数 m=0.71 拉深系数不决定拉深的难易程度。毛坯的相对厚度 t/D是选择拉深方法的依据。2、按照几何形状分类 *毛坯直径D较小时，毛坯不易起皱，但移动回弹较大，故采用带底拉深模。*当毛坯直径D较大时，起皱将成为必须解决的问题，常采用强力压边装置，或者带拉深筋的模具。也有增加工艺凸缘进行拉深，拉深后切除工艺余量，提高制件质量。*当 t/D 3%,不用压边圈,但是需要校正(有底)*当t/D=0.5%3%,采用带压边圈的拉深模*当t/D 0.5%时，则采用有拉深筋的凸凹模 或者反拉深模，加拉深筋h=(0.10.2)或者凸缘为(0.10.15)d带底拉深模强力压边装置或拉深筋三、抛物面零件的拉深方法 相对高度h/d 比球形件大，故拉深难度更大。浅抛物面形（h/d 0.50.6)拉深难度大常常采用的办法 拉深筋/多道工序/正拉深或者反拉深/液压成型 多道工艺拉深的制件，为保证质量，在最后一道工序时，要使中间毛坯面积略小于最后成形制件的面积，以获得胀形效果，实际胀形量为510%四、锥形件的拉深方法几何参数相对高度 h/d；锥角 ；相对料厚 t/D 1、浅锥形件 （h/d 20.025时,不用压边圈加整形工艺一次完成.t/D=0.0150.020时,采用压边圈,拉深筋,增加工艺凸缘等措施t/D1mm.不锈钢材料通常1mm 铝合金(氧化和非氧化)盒形件可以认为是由四个转角和四条直角边组成的,其拉深变形可近似地认为弯曲+筒形件+球面拉深 但是网格试验得知，其变形比较复杂特点*直角部分可以补偿球面拉深 *应力在角部最大，向直边逐渐减小，拉深时稳定性好。*相对圆角半径r/B越小，圆角部分的材料向直角部分流动越多，直边部分对圆角部分的影响越大，相对变形亦容易。当r/B=0.5时，盒形件成为圆筒件 *当相对高度H/B大时，圆角部分对直边部分的影响就大，直边部分的变形与简单弯曲的差别大(多次拉深）因此，对不同的r/B，H/B盒形件毛坯的计算方法和工序计算方法也不同。二、盒形件拉深毛坯的形状与尺寸的确定1、一次成形的低盒件（H0.3B)一次拉深或者两次,(第二次仅用来整形)计算方法页1702、高盒形件 （H0.5B）毛坯的计算 方型 毛坯料：圆形 矩形 毛坯料：长圆形 计算方法页171 三、盒形件多次拉深的工艺计算 1、盒形件初次拉深的成形极限 盒形件拉深易在圆角部位发生起皱和断裂（拉破）盒形件初次拉深的极限变形程度用相对高度H/r表示，相对高度H/r越大，变形程度也越大，拉深难度也越大。最大相对高度见表4.4.22、高方盒件的多次拉深 初始毛坯直径为D。的圆形板料 首先拉成圆形，最后一道工序拉成要求的正方形形状设计计算方法（1）首先计算n-1次工序半成品的直径 Dn-1=1.41B-0.82r+2 =（0.2-0.25）r 过大的值可能使拉深件被拉裂（2）确定n-1道直径以后，经前推算各工序圆角件的直径，直到可以拉出相应的半成品为止。*相当于用直径D的 毛坯拉成直径为Dn-1，高为Hn-1的圆筒形零件3、长矩形盒形件的多次拉深（自看）所有的计算方法都是近似的，通过试模可以进一步调整。