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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)行說明。其過程為：1 凸模運(yùn)動接觸板料 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始彎曲?；貜澢A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衡量。 0 = 0 - 0 t1）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 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，V形彎曲可在凸模上減去一個回彈角，U形彎曲可將凸模壁作出等于回彈角的傾斜角或?qū)⑼鼓ｍ斆孀龀苫∶妗>. 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<強(qiáng)度極限)就產(chǎn)生裂紋。彎曲件的相對彎曲半徑 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?。A 工作不對稱，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 兩邊折彎的個數(shù)不一樣。D V 形彎曲中凹模不是中心對稱，角度小的一邊正壓力大，磨擦大E 凹模兩邊的間隙和潤滑情況不一樣。2) 防止滑移的措施A 盡可能采用對稱凹模，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，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： 對彎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，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?？妆谂c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不同單元 體。直線部分的長度不變，而彎曲的圓角部分長度則需要考慮材料的變形和應(yīng)變中性層的相 對移動。故整個毛坯的展開尺寸應(yīng)等于彎曲零件各部分長度的總和。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長度等于毛坯長度的原則，求得毛坯尺寸。L=S IE+ 工 IwL 彎曲件毛坯長度；工IE-彎曲件各直線段之各；工Iw-各彎曲部分的展開長度之和。Lw=n a /180 ° （ y +kt>其中：a -彎曲中心角 k- 中性層位移系數(shù)。2 無角半徑的彎曲、 無圓角半徑或圓角半徑很小 <r<0.5t ）的彎曲件，其毛坯尺寸是根據(jù)毛坯與制件體積相 等，并考慮到在彎曲時材料變薄的情況而求得的。在這種發(fā)問下，毛坯長度等于各直線長度 之各再加上彎角處的長度，即：L=S IE+kntL-毛坯總長度工IE-各直線段長度之和；n-彎角數(shù)目t- 材料厚度k-系數(shù)，取 0.20.5。3 鉸鏈?zhǔn)綇澢?鉸鏈?zhǔn)綇澢髡归_長度的計(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。毛坯展開長度可按下式：L=1.5 n p +R+I其中 p =R+ktk- 系數(shù)。五、彎曲力的計(jì)算 彎曲力是設(shè)計(jì)沖壓工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、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)化為校正彎曲的過程。1自由彎曲力的計(jì)算：P=kbt2/（rp+t* d bd b-材料抗拉強(qiáng)度rp - 凸模圓角半徑；b- 彎曲線長度；t- 材料厚度；k- 系數(shù)2校正彎曲時的彎曲力的計(jì)算：P=F*qP-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、彎曲件的工序安排 確定彎曲件的制造工藝時，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. 對于形狀簡單的彎曲件，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，應(yīng)盡量成對 彎曲，然后再切開。4. 加連接帶彎曲。當(dāng)彎曲工件其邊緣部分有缺口時，如直接連同缺口也沖出，必然發(fā) 生叉口現(xiàn)象，嚴(yán)重時將無法成形，遇此情況時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、凹模除一般動作外，有時還需要作 擺動、轉(zhuǎn)動等動作。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. 簡單動作彎曲模 該模具由模架、凸模、凹模、定位銷、卸料桿、頂板、頂桿等零件組成。工作時，毛坯由頂板上的兩個定位銷定位，這樣保證在彎曲過程中不產(chǎn)生滑移。2. 復(fù)雜動作彎曲模 模擬動畫） 復(fù)雜彎曲模是指在一次沖程中完成兩個以上的動作?？梢詮澲坪唵螐澢Ｋ荒苤瞥龅墓ぜ?。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料斗，通過沖床曲軸的動力帶動偏心連桿機(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，第二步再彎成圓形。4 連續(xù)彎曲模 <模擬動畫）同時進(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，沖孔凸模在條料上沖出一個孔，上?；爻虝r，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，還要考慮曲率回彈量。如因工件結(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)材料的厚度來選取：當(dāng) t<2 Ra=（3 6>tt=2 4 Ra=（2 3>tt>4 Ra=2tV形凹模底部可開退刀?；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曲U形件時，其凸凹模間隙 z的大小，對彎曲件質(zhì)量有直接影響。過大的間隙將引起回彈角的增大，過小時，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+ +ctZ-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、矩形及其它各種不規(guī)則 的開口空心零件。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、拉深的變形過程 用座標(biāo)網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)法分析。 拉深時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度相等，間距增大的圓周線，越接近筒口，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 , 起皺嚴(yán)重時會 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防止起皺 .C. 起皺的影響因素：a) . 相對厚度 :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 易起皺的時刻發(fā)生于拉深變形的中間階段 ， 即凸緣寬度大約縮至一半左右時較易發(fā)生起皺現(xiàn) 象.2. 變形的不均勻 ： 拉深時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 .拉深過程中 , 圓筒側(cè)壁起到傳遞凸模拉力給凸緣的作用 , 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樱渥饔不某潭纫嗖灰粯?，其中口部最大，往下硬化程?降低，拉近底部時，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)塑變體積不變原理，并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)算時以料厚中線為準(zhǔn)。當(dāng)R仁R2時，D= 此主題相關(guān)圖片如下：R1工 R2D=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/DA. <M<1 ）拉深系數(shù) M反映了拉深時材料變形程度的大小，M越小，表明變形程度越 大。B. 拉深系數(shù) M是拉深工藝中的一個重要參數(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，凸緣外邊緣便會出現(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，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，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，說明材料易變形，db大，說明危險(xiǎn)斷面承載能力高，不易拉斷。B 毛坯的相對厚度 t/DC. 拉深方式：有壓力圈時，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，對拉深系 數(shù)影響很大。E. 磨擦與潤滑條件：要求凹模、壓力圈與毛坯接觸面應(yīng)光滑，要求潤滑，但凸模與毛 坯接觸面要粗糙些好，不要潤滑，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。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/DB. 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，為時的n即是拉深的次數(shù)。D. 另一種方法是由工件的相對高度 H/d 和相對厚度 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。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) 整個凸緣部分始終參與變形 只有臺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 .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>tran=（0.6 0.9>ran-1rt=（0.6-1>raG. 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.凸緣相對直徑很小 dt/d=1.11.4,相對高度較大 H/d>1，可以按無凸緣筒形件進(jìn)行 工藝計(jì)算和拉深，即：首次拉深不留凸緣，再次拉深時留出錐形凸緣，最后工序把凸緣壓 平。B .凸緣相對直徑很大 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 .凸緣相對半徑較大 dt/d>1.4 ，相對高度已較大，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- 凸緣相對直徑H/d- 工件相對高度、r/d- 底部及凸緣部分相對圓角半徑m由以上三個尺寸因素確定，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， 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?，其可以看作是無凸緣拉深過程中的一個 中間狀態(tài)，因此，其首次拉深系數(shù)可小于或等于無凸緣形件的拉深。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)時是否拉破。當(dāng)拉到凸緣直徑為 dt 時，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，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的拉深系數(shù)，即m' C .首次拉深時，m仁d1/D 一定時，dt/d1 與H1/d1的關(guān)系一定，即 dt減小，H1增大，因?yàn)?di不 變，按體積不變原則，dt與H1的變化關(guān)系不變，即變形程度由H1 /di來表示，即可由材 料的極限H1/d1（即mi為極限拉深值時 >當(dāng)工件的H/ dD . 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增加筒形件的高度。凸緣部分因?yàn)槭状卫顣r的冷作硬化作 用，在以后的拉深中已難以拉動變形，強(qiáng)行拉動會導(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35%，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，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。對于不用壓邊圈的拉深， 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，而且拉深過程中，凸緣較早離開壓邊圈，亦會引起起起皺現(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-1rt=(0.6 1>ra最后工序 rt=r 工件 >(1 2 >t3. 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)工件內(nèi) 外)形尺寸要求和磨損方向來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IT89級精度。拉深凸模出氣孔按 d=(510 >mm4. 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：用于單動壓力機(jī)上，壓邊力隨沖床的行程變化而變化。<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?。簣A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，拉深未了時壓力圈壓不到，起皺后被繼續(xù)拉入 凹模。