冲压工艺与模具设计.ppt

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1、4-5 拉深工艺设计拉深工艺设计一、拉深零件的结构工艺性一、拉深零件的结构工艺性 1、对拉深件外形尺寸的要求、对拉深件外形尺寸的要求 拉深件设计应尽量减少其高度，使其可能用一次或者两拉深件设计应尽量减少其高度，使其可能用一次或者两次拉深工艺来完成次拉深工艺来完成。*盒形件一次制成的条件是限定盒形件角部的圆角半径和盒形件一次制成的条件是限定盒形件角部的圆角半径和拉深件的高度拉深件的高度 *凸缘件一次制成的条件为：零件的圆筒形部分直径和与凸缘件一次制成的条件为：零件的圆筒形部分直径和与毛坯的比值毛坯的比值 *园筒件一次拉成的高度，见表园筒件一次拉成的高度，见表4。5。1 2、对拉深件形状的要求、对

2、拉深件形状的要求 *拉深件外形尺寸的标注要么是外形要么是内形拉深件外形尺寸的标注要么是外形要么是内形 *对于非对称拉深件可考虑成对加工再分割对于非对称拉深件可考虑成对加工再分割 *同一制件上面不同位置的拉深方向应一致，若出现方向同一制件上面不同位置的拉深方向应一致，若出现方向不一致，则只能在最后校正时压出来。不一致，则只能在最后校正时压出来。3、对拉深件的圆角半径和拉深件精度的要求、对拉深件的圆角半径和拉深件精度的要求 *拉深件上各处的圆角若小于一定的数值时应该考虑增拉深件上各处的圆角若小于一定的数值时应该考虑增加整形工序加整形工序 *拉深件断面尺寸公差一般在拉深件断面尺寸公差一般在IT11以

3、下以下 精度再高时，要增加整形工序精度再高时，要增加整形工序二、拉深工艺力的计算二、拉深工艺力的计算 1、压边力、压边力 A、是否需要采用压边圈、是否需要采用压边圈（查阅相关手册），（查阅相关手册），压边力的类型可以按照表压边力的类型可以按照表4。5。2的条件来决定的条件来决定B、压边力数值、压边力数值太小太小防皱效果不好防皱效果不好太大太大增加危险断面的拉深力，增加危险断面的拉深力，引起拉裂或者超薄引起拉裂或者超薄 C、压边力的大小压边力的大小 Fa=A q D、压边装置压边装置 *首次拉深模一般采用平板压边圈首次拉深模一般采用平板压边圈 *当需要减少压边力时，可以采用当需要减少压边力时，可

4、以采用减少压边圈接触面积减少压边圈接触面积的的做法（见图）做法（见图）*当需要增大压边力时，可采用当需要增大压边力时，可采用拉深筋拉深筋的模具结构的模具结构 *橡皮及弹簧结构的压边力随拉深深度而增加，只橡皮及弹簧结构的压边力随拉深深度而增加，只适合浅拉深适合浅拉深*气垫式压边效果好，但是结构复杂，制造和维修比较困难气垫式压边效果好，但是结构复杂，制造和维修比较困难 *弹性压边装置弹性压边装置橡皮式、弹簧式、气垫式、橡皮式、弹簧式、气垫式、*为了防止拉深后期由于拉深力过大，可以采用为了防止拉深后期由于拉深力过大，可以采用带限位装带限位装置的压边圈置的压边圈S（1。051。2）t以后各次拉深模的以

5、后各次拉深模的压边圈由于毛坯为压边圈由于毛坯为筒形，稳定性比较筒形，稳定性比较好，拉深中不易起好，拉深中不易起皱。皱。刚性压边装置刚性压边装置 安装在双动压力机上（拉深效果好，模具结构简单）安装在双动压力机上（拉深效果好，模具结构简单）凸模安装在压力机的内滑块上，压边装置安装在外滑块上凸模安装在压力机的内滑块上，压边装置安装在外滑块上4-6 拉深模具的设计拉深模具的设计一、拉深模具的分类及典型结构一、拉深模具的分类及典型结构首次拉深首次拉深后续各次拉深后续各次拉深毛坯、定位方式、压边方式毛坯、定位方式、压边方式单动单动弹性压边弹性压边双动双动刚性压边刚性压边三动三动（底部装置气垫，（底部装置气

6、垫，弹性装置等）弹性装置等）单工序拉深单工序拉深复合摸（落料、拉深）复合摸（落料、拉深）级进式级进式刚性压边圈仅存在于双动压力机上，其依赖于位置，压边刚性压边圈仅存在于双动压力机上，其依赖于位置，压边圈的位置是限制死的，当材料起皱时，给压边圈一个反力，圈的位置是限制死的，当材料起皱时，给压边圈一个反力，故设计时不需要考虑压边力。故设计时不需要考虑压边力。、首次拉深模、首次拉深模(1)无压边装置无压边装置特点特点结构简单，适用于浅拉深结构简单，适用于浅拉深卸料方式简单卸料方式简单相对板厚相对板厚0。03（1-m）m 1 (2)具有弹性压边装置的首次具有弹性压边装置的首次拉深模拉深模 当弹性压边装

7、置在下面的时当弹性压边装置在下面的时候候,压边力可以较大压边力可以较大(3)落料首次拉深复合落料首次拉深复合模模导料导料落料落料压边压边 拉深拉深卸料卸料（4）双动压力机上的首次拉深模）双动压力机上的首次拉深模 连接方式连接方式 行走方式行走方式 卸料方式卸料方式 装有压边圈的上模座装有压边圈的上模座与外滑块相连。与外滑块相连。凸模与内滑块相连凸模与内滑块相连 内滑块工作时，外滑内滑块工作时，外滑块停留在下死点处块停留在下死点处双动压力机的外滑块从双动压力机的外滑块从来不考虑吨位来不考虑吨位在压边装置中，双动压在压边装置中，双动压力机最好。力机最好。2、后续各工序拉深模、后续各工序拉深模正装式

8、往往采取正装式往往采取外定位，外定位，压边圈和定位分开压边圈和定位分开（1）无压边装置的后续各工序拉深模常用于小变形量时的）无压边装置的后续各工序拉深模常用于小变形量时的拉深。拉深。倒装式往往采取内定位，压边圈即压边又定位，成为一体倒装式往往采取内定位，压边圈即压边又定位，成为一体带压料装置带压料装置的后续各工序拉的后续各工序拉深模常常有限位深模常常有限位装置装置二、拉深模工作部分的结构和尺寸二、拉深模工作部分的结构和尺寸1、凹模圆角半径、凹模圆角半径 rd（1）对拉深力的影响）对拉深力的影响 rd 小，则拉深力增大，制件变薄易拉断，变形困难，小，则拉深力增大，制件变薄易拉断，变形困难，拉深系

9、数增大。拉深系数增大。（2）对拉深质量的影响）对拉深质量的影响 rd 小，易划伤工件，表面质量小，易划伤工件，表面质量差，差，rd 大。容易起皱。大。容易起皱。（3）对拉深模寿命的影响）对拉深模寿命的影响 rd 小，凹模压力，摩擦力增大，模具的寿命减低小，凹模压力，摩擦力增大，模具的寿命减低 首次拉深的首次拉深的rd 可以查表或者公式计算，在保证工件质量的前可以查表或者公式计算，在保证工件质量的前提下，尽量取较大的数值。以满足模具寿命的需要。提下，尽量取较大的数值。以满足模具寿命的需要。2、凸模圆角半径凸模圆角半径r rp p 其对拉深工序的影响没有凹模圆其对拉深工序的影响没有凹模圆角半径大，

10、但是其值也应该合适。角半径大，但是其值也应该合适。当其值过小时，增大危险部位的当其值过小时，增大危险部位的拉深危险；拉深危险；当其值过大时，易造成底部变薄当其值过大时，易造成底部变薄和内皱。和内皱。首次拉深时首次拉深时,r rp p=（）（）r rd -d -以后各次公式计算以后各次公式计算 最后最后-r rpnpn=r r制件制件22t t如果如果r r制件制件较小较小,需要最后再增加一道整形工序需要最后再增加一道整形工序3 3、凸模和凹模的间隙、凸模和凹模的间隙C C *间隙对工件及模具的影响间隙对工件及模具的影响 C C=t tmax max+tt 不用压边圈不用压边圈 C=C=（1 1

11、）tmax用压边圈时可以查表用压边圈时可以查表当采用较小间隙时拉深力比一般会增大，此时拉当采用较小间隙时拉深力比一般会增大，此时拉深系数要增大深系数要增大负间隙可以克服回弹现象负间隙可以克服回弹现象当尺寸标注在外径上的圆筒形拉深件时，应以凹模为基准，当尺寸标注在外径上的圆筒形拉深件时，应以凹模为基准，间隙取在凸模上，减小凸模尺寸取得间隙间隙取在凸模上，减小凸模尺寸取得间隙当尺寸标注在内径上的圆筒形拉深件时，应以凸模为基准，当尺寸标注在内径上的圆筒形拉深件时，应以凸模为基准，增大凹模尺寸得到间隙，增大凹模尺寸得到间隙，负间隙负间隙 C=C=（.)t)t、凸模、凹模的尺寸及公差、凸模、凹模的尺寸及

12、公差最末次拉深的凸凹模的尺寸及公差决定了制造的尺寸精度最末次拉深的凸凹模的尺寸及公差决定了制造的尺寸精度严格把握最后一道工序的公差间隙严格把握最后一道工序的公差间隙、凸凹模的结构形式、凸凹模的结构形式（1 1）当毛坯相对厚度较大，不用压边圈时，）当毛坯相对厚度较大，不用压边圈时，可以采用锥形凹模可以采用锥形凹模毛坯具有较大的抗毛坯具有较大的抗失稳能力失稳能力可以采用更小的拉可以采用更小的拉深系数进行拉深深系数进行拉深（2 2）当毛坯的相对厚度较小，需要采取压边圈时，可）当毛坯的相对厚度较小，需要采取压边圈时，可以采取圆角凸模和锥角凸模。以采取圆角凸模和锥角凸模。（其作用（其作用）关于通气孔关于

13、通气孔避免形成局部避免形成局部真空，方便取出局部真空。真空，方便取出局部真空。锥角的影响锥角的影响锥角的选用锥角的选用 t=0 t=0。5 5 1。02。0 =40=40其它拉深法自看其它拉深法自看大型作业大型作业:圆筒形件的拉深模设计圆筒形件的拉深模设计 材料材料:08钢钢 料厚料厚 0.8 压边圈压料压边圈压料 （工件形状教材页（工件形状教材页193 题题4-6图）图）要求要求:1、确定该拉深件的坯料形状及尺寸（注意修边余量）、确定该拉深件的坯料形状及尺寸（注意修边余量）2、确定拉深次数、确定拉深次数 3、确定各工序件的径向尺寸及末道拉深底部的圆角半、确定各工序件的径向尺寸及末道拉深底部的

14、圆角半径（考虑是否需要整形工艺）径（考虑是否需要整形工艺）4、确定末道拉深凸凹模的径向尺寸、确定末道拉深凸凹模的径向尺寸 5、确定首次拉深的拉深力、确定首次拉深的拉深力 6、绘制出首次拉深模。、绘制出首次拉深模。自看部分自看部分拉深力的计算拉深力的计算 拉深工艺的辅助工序拉深工艺的辅助工序思考题思考题1。圆筒形工件采用压边拉深时拉深力如何计算？。圆筒形工件采用压边拉深时拉深力如何计算？2、实际拉深力与压力机公称压力的关系？、实际拉深力与压力机公称压力的关系？3、如何选用压力机的功率？、如何选用压力机的功率？4、为什么在拉深时要实施润滑？润滑时要注意些什么？、为什么在拉深时要实施润滑？润滑时要注意些什么？5、拉深过程中的退火起到什么作用？怎么样合理安排退火？、拉深过程中的退火起到什么作用？怎么样合理安排退火？6、为什么要对工件进行酸洗？应该怎么样进行酸洗？、为什么要对工件进行酸洗？应该怎么样进行酸洗？