圓筒形件拉深變形分析學(xué)習(xí)教案

會計(jì)學(xué)1圓筒形件拉深變形圓筒形件拉深變形(bin xng)分析分析第一頁，共25頁。第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 1 了解拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)量影響因素；2 掌握拉深工藝計(jì)算方法。3 掌握拉深工藝性分析(fnx)與工藝設(shè)計(jì)方法；4 認(rèn)識拉深模典型結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，掌握拉深模工作零件設(shè)計(jì)方法；5 掌握拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)的方法和步驟。學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的(md)(md)與要求：與要求：第1頁/共25頁第二頁，共25頁。第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 1 拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)量影響因素；2 拉深工藝計(jì)算方法；3 拉深工藝性分析與工藝方案(fng n)制定；4 拉深模典型結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；5 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)的方法和步驟。重點(diǎn)重點(diǎn)(zhngdin)(zhngdin)：難點(diǎn)：難點(diǎn)：1拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)量影響因素；2拉深工藝計(jì)算 ；3其它形狀零件的拉深變形特點(diǎn) ；4拉深模典型結(jié)構(gòu)與拉深模工作零件設(shè)計(jì) 。第2頁/共25頁第三頁，共25頁。第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第三節(jié) 旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料(p lio)尺寸的確定第四節(jié) 圓筒形件拉深工藝(gngy)計(jì)算第五節(jié) 其它形狀零件的拉深第六節(jié) 拉深件的工藝性第七節(jié) 拉深模的典型結(jié)構(gòu)第八節(jié) 拉深模工作零件的設(shè)計(jì)第九節(jié) 拉深工藝的輔助工序第一節(jié) 概述第二節(jié) 圓筒形件拉深變形分析本章目錄第3頁/共25頁第四頁，共25頁。第一節(jié) 概述(i sh)拉深：拉深： 又稱拉延，是利用拉深模在壓力機(jī)的壓力作用下，將平板又稱拉延，是利用拉深模在壓力機(jī)的壓力作用下，將平板(pngbn)(pngbn)坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。 它是沖壓基本工序之一。可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。它是沖壓基本工序之一?？梢约庸ばD(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 拉深不變薄拉深不變薄拉深變薄拉深變薄拉深拉深模拉深模：拉深模特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對較簡單，與沖裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度。 拉深所使用的模具。第4頁/共25頁第五頁，共25頁。第二節(jié) 圓筒形件拉深變形(bin xng)分析圓筒形件是最典型(dinxng)的拉深件。第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 一、拉深變形過程（二）拉深變形過程及特點(diǎn)1變形現(xiàn)象（一）拉深成形時(shí)板料的受力分析 平板圓形坯料的凸緣彎曲繞過凹模圓角，然后拉直形成豎直筒壁。 變形區(qū)凸緣；已變形區(qū)筒壁；不變形區(qū)底部。底部和筒壁為傳力區(qū)。 折彎成形第5頁/共25頁第六頁，共25頁。第二節(jié) 圓筒形件拉深變形(bin xng)分析第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 一、拉深變形(bin xng)過程（續(xù)）（二）拉深變形過程及特點(diǎn)（續(xù)）2金屬的流動過程 工藝網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)材料轉(zhuǎn)移：高度、厚度發(fā)生變化。3拉深變形過程外力凸緣產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力：徑向拉應(yīng)力1；切向壓應(yīng)力3凸緣塑性變形：徑向伸長，切向壓縮，形成筒壁直徑為高度為的圓筒形件（H（D-d）/2）拉深單元變形動畫第6頁/共25頁第七頁，共25頁。第二節(jié) 圓筒形件拉深變形(bin xng)分析1.凸緣(t yun)部分第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 二、拉深過程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)拉深過程中某一瞬間坯料所處的狀態(tài)應(yīng)力分布圖2.凹模圓角部分 3.筒壁部分 4.凸模圓角部分5.筒底部分 坯料各區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變是很不均勻的。拉深成形后制件壁厚和硬度分布第7頁/共25頁第八頁，共25頁。第二節(jié) 圓筒形件拉深變形(bin xng)分析第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 三、拉深件的起皺與拉裂 拉深過程(guchng)中的質(zhì)量問題：主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。凸緣區(qū)起皺凸緣區(qū)起皺：傳力區(qū)拉裂傳力區(qū)拉裂：由于切向壓應(yīng)力引起板料失穩(wěn)彎曲而拱起；由于拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂。第8頁/共25頁第九頁，共25頁。第二節(jié) 圓筒形件拉深變形(bin xng)分析1.凸緣(t yun)變形區(qū)的起皺第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 三、拉深件的起皺與拉裂（續(xù)） 主要決定于主要決定于：一方面是切向壓應(yīng)力3的大小，越大越容易失穩(wěn)起皺；另一方面是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力。 凸緣寬度越大，厚度越薄，材料彈性模量和硬化模量越小，抵抗失穩(wěn)能力越小。 最易起皺的位置最易起皺的位置：凸緣邊緣區(qū)域起皺最強(qiáng)烈的時(shí)刻起皺最強(qiáng)烈的時(shí)刻：在凸緣寬度縮小到原來的一半左右。防止防止起皺：采用壓邊圈第9頁/共25頁第十頁，共25頁。第二節(jié) 圓筒形件拉深變形(bin xng)分析第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 2.筒壁的拉裂主要主要(zhyo)(zhyo)因素：因素： 拉深變形程度；毛坯與模具的摩擦阻力-受壓邊力、潤滑、凹模圓角半徑等影響；（1）壓邊力的影響筒壁的承載能力-受模具間隙、凸模圓角半徑、圓角部分的潤滑等影響。（2）相對圓角半徑的影響（3）潤滑的影響（4）凸模和凹模間隙的影響（5）表面粗糙度的影響第10頁/共25頁第十一頁，共25頁。第二節(jié) 圓筒形件拉深變形(bin xng)分析第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 2.筒壁的拉裂當(dāng)筒壁拉應(yīng)力超過(chogu)筒壁材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，拉深件就會在底部圓角與筒壁相切處的危險(xiǎn)斷面產(chǎn)生破裂。 防止防止拉裂：一方面要通過改善材料的力學(xué)性能，提高筒壁抗拉強(qiáng)度； 另一方面通過正確制定拉深工藝和設(shè)計(jì)模具，降低筒壁所受拉應(yīng)力。 最易拉裂的時(shí)刻最易拉裂的時(shí)刻：最易拉裂的位置最易拉裂的位置：當(dāng)Rt=（0.70.9）R0時(shí)，max1達(dá)到最大值)(maxmax1第11頁/共25頁第十二頁，共25頁。拉深件類型拉深件類型(lixng)(lixng)a）軸對稱(duchn)旋轉(zhuǎn)體拉深件 b)盒形件c)不對稱(duchn)拉深件第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第12頁/共25頁第十三頁，共25頁。拉深模結(jié)構(gòu)圖拉深模結(jié)構(gòu)圖-模柄 -上模座 -凸模固定板 -彈簧(tnhung) -壓邊圈 -定位板 -凹模 -下模座 -卸料螺釘 10-凸模 第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第13頁/共25頁第十四頁，共25頁。第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第14頁/共25頁第十五頁，共25頁。毛坯的三角形陰影毛坯的三角形陰影(ynyng)(ynyng)部分材料部分材料第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第15頁/共25頁第十六頁，共25頁。拉深變形拉深變形(bin xng)(bin xng)過程過程第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第16頁/共25頁第十七頁，共25頁。拉深網(wǎng)格拉深網(wǎng)格(wn )(wn )的變化的變化第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第17頁/共25頁第十八頁，共25頁。拉深過程拉深過程(guchng)(guchng)的應(yīng)力與應(yīng)變狀的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)態(tài)第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 下標(biāo)1、2、3分別(fnbi)代表坯料徑向、厚度方向、切向的應(yīng)力和應(yīng)變 第18頁/共25頁第十九頁，共25頁。第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 下標(biāo)1、2、3分別代表坯料(p lio)徑向、厚度方向、切向的應(yīng)力和應(yīng)變 返回返回(fnhu)第19頁/共25頁第二十頁，共25頁。圓圓筒筒形形件件拉拉深深時(shí)時(shí)的的應(yīng)應(yīng)力力(y(ynnglgl)分分布布第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) r 凹模洞口直徑(zhjng)RT拉深中某時(shí)刻的凸緣半徑R0毛坯半徑第20頁/共25頁第二十一頁，共25頁。拉深件材料拉深件材料(cilio)(cilio)厚度和硬度的變化厚度和硬度的變化第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第21頁/共25頁第二十二頁，共25頁。凸緣凸緣(t yun)(t yun)變形區(qū)的起皺變形區(qū)的起皺 第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第22頁/共25頁第二十三頁，共25頁。筒壁的拉裂筒壁的拉裂第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 第23頁/共25頁第二十四頁，共25頁。第四章 拉深工藝(gngy)與拉深模設(shè)計(jì) 不變薄拉深不變薄拉深變薄拉深變薄拉深第24頁/共25頁第二十五頁，共25頁。