圓筒形件拉深模設計

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1、拉 深 是 基 本 沖 壓 工 序 之 一 本 學 習 情 境 在 分 析 拉 深 變 形 過 程 及 拉 深 件 質(zhì) 量 影 響 因 素的 基 礎 上 ， 介 紹 了 拉 深 工 藝 計 算 、 工 藝 方 案 制 定 和 拉 深 模 設計 。 涉 及 到 拉 深 變 形 過 程 分 析 、 拉 深 件 質(zhì) 量 分 析 、 拉 深 系 數(shù)及 最 小 拉 深 系 數(shù) 的 影 響 因 素 、 圓 筒 形 件 的 工 藝 計 算 、 其 它 形狀 零 件 的 拉 深 變 形 特 點 、 拉 深 工 藝 性 分 析 與 工 藝 方 案 確 定 、拉 深 模 的 典 型 結 構 、 拉 深 模 的 工

2、 作 零 件 設 計 、 輔 助 工 序 等 。內(nèi) 容 簡 介 ：學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 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 算 方 法 。3.掌 握 拉 深 工 藝 性 分 析 與 工 藝 設 計 方 法 ；4.認 識 拉 深 模 典 型 結 構 及 特 點 ， 掌 握 拉 深 模 工 作 零 件 設 計 方法 ；5.掌 握 拉 深 工 藝 與 拉 深 模 設 計 的 方 法 和 步 驟 。學 習 目 的 與 要 求 ：學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 本學習情境重點：1.拉 深 變 形 規(guī) 律 及 拉

3、深 件 質(zhì) 量 影 響 因 素 ；2.拉 深 工 藝 計 算 方 法 ；3.拉 深 工 藝 性 分 析 與 工 藝 方 案 制 定 ；4.拉 深 模 典 型 結 構 與 結 構 設 計 ；5.拉 深 工 藝 與 拉 深 模 設 計 的 方 法 和 步 驟 。本學習情境難點：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 算 ；3.其 它 形 狀 零 件 的 拉 深 變 形 特 點 ；4.拉 深 模 典 型 結 構 與 拉 深 模 工 作 零 件 設 計 。學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 本次課的重點：1.什 么 是 起 皺 ？2.起 皺 的 原

4、 因 ？3.在 什 么 情 況 下 會 起 皺 ？4.凸 緣 區(qū) 抗 起 皺 的 能 力 與 什 么 有 關 ？ 5.什 么 時 刻 最 易 起 皺 ？6.在 什 么 情 況 下 可 能 出 現(xiàn) 拉 裂 ？7.在 筒 壁 的 什 么 部 位 可 能 拉 裂 ？ 學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 第 一 節(jié) 拉 深 基 本 原 理拉 深 ： 又 稱 拉 延 ， 是 利 用 拉 深 模 在 壓 力 機 的 壓 力 作 用 下 ， 將 平 板 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

5、 零 件 ， 還 可 加 工 盒形 零 件 及 其 它 形 狀 復 雜 的 薄 壁 零 件 。拉 深 不 變 薄 拉 深變 薄 拉 深拉 深 模 ：拉 深 模 特 點 ： 結 構 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 。學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 第 一 節(jié) 拉 深 基 本 原 理圓 筒 形 件 是 最 典 型 的 拉 深 件 。一、拉深變形過程2.拉 深 變 形 過 程 及 特 點（ 1） 拉 深 變 形 過 程

6、1.拉 深 成 形 時 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 (凸 緣 逐 漸 減 小 ， 筒 壁 逐 漸 增 高 的 過 程 ） 。學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 第 一 節(jié) 拉 深 基 本 原 理（ 2） 網(wǎng) 格 變 化 筒 底 無 變 化 筒 壁 無 變 化 凸 緣 區(qū) 徑 向 伸 長 ， 切 向 壓 縮 。（ 2） 拉 深 變 形 特 點 筒 底 、 筒 壁 是 傳 力 區(qū) 。學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 第 一 節(jié) 拉 深 基 本 原 理 凸 緣 區(qū) 是 變 形 區(qū) 變 形

7、不 均 勻 ： 凸 緣 邊 緣 變 形 最 大 。二 、 拉 深 過 程 中 坯 料 內(nèi) 的 應 力 與 應 變 狀 態(tài)1.應 變（ 1） 凸 緣 區(qū) 徑 向 ： 切 向 ： 厚 度 方 向 ：（ 2） 凹 模 圓 角 部 分（ 3） 筒 壁 部 分 凸 緣 部 分 伸 長壓 縮一 定 范 圍 內(nèi) 變 薄 ， 一 定 范 圍 外 增 厚學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 第 一 節(jié) 拉 深 基 本 原 理（ 4） 凸 模 圓 角 部 分（ 5） 筒 底 部 分2.應 力 拉 深 成 形 后 制 件 壁 厚 和 硬 度 分 布三 、 拉 深 時 凸 緣 區(qū) 的 應 力 分 布 與 起 皺1.拉

8、深 過 程 中 某 一 瞬 間 ， 凸 緣 區(qū) 的 應 力 分 布（ 1） 徑 向 拉 應 力 邊 緣 最 小 為 0， 凹 模 口 處 最 大 。（ 2） 切 向 壓 應 力 邊 緣 最 大 ， 凹 模 口 處 最 小 ， 但 不 為 0。學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 第 一 節(jié) 拉 深 基 本 原 理（ 3） 在 R=0.61 Rt處 ， 徑 向 拉 應 力 等 于 切 向 壓 應 力 ， 往 內(nèi) ， 拉應 力 占 優(yōu) 、 厚 度 變 薄 ， 往 外 ， 壓 應 力 占 優(yōu) 、 厚 度 增 厚 。2.整 個 拉 深 過 程 中 1max、 3max的 變 化 規(guī) 律（ 1） 1m a

9、x的 變 化 規(guī) 律 由 小 逐 漸 增 大 ， 當 Rt=（ 0.80.9） R時 ， 1m ax最 大 ， 即 拉 深剛 開 始 不 久 拉 應 力 即 達 到 最 大 ； 然 后 逐 漸 減 小 ， 結 束 時 為 零 。（ 2） 3m ax的 變 化 規(guī) 律 隨 拉 深 的 進 行 逐 漸 增 大 ， 結 束 時 達 到 最 大 。3.凸 緣 區(qū) 的 起 皺學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 第 一 節(jié) 拉 深 基 本 原 理（ 1） 什 么 是 起 皺 ？（ 2） 起 皺 的 原 因 ？ 壓 應 力（ 3） 在 什 么 情 況 下 會 起 皺 ？ 當 坯 料 內(nèi) 的 壓 應 力 超

10、過 其 抗 起 皺 的 能 力 時 會 起 皺 。（ 4） 凸 緣 區(qū) 抗 起 皺 的 能 力 與 什 么 有 關 ？ 坯 料 厚 度 越 ， 抵 抗 起 皺 的 能 力 。 凸 緣 寬 度 越 ， 抵 抗 起 皺 的 能 力 。（ 5） 什 么 時 刻 最 易 起 皺 ？ 凸 緣 寬 度 減 少 到 原 來 寬 度 一 半 時 最 易 起 皺 。學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 第 一 節(jié) 拉 深 基 本 原 理三、拉深件的起皺與拉裂（續(xù)） 2.筒 壁 的 拉 裂主 要 取 決 于 ： 一 方 面 是 筒 壁 傳 力 區(qū) 中 的 拉 應 力 ；另 一 方 面 是 筒 壁 傳 力 區(qū) 的 抗

11、 拉 強 度 。 當 筒 壁 拉 應 力 超 過 筒 壁 材 料 的 抗 拉 強 度 時 ， 拉 深 件 就 會 在底 部 圓 角 與 筒 壁 相 切 處 “ 危 險 斷 面 ” 產(chǎn) 生 破 裂 。 防 止 拉 裂 ：一 方 面 要 通 過 改 善 材 料 的 力 學 性 能 ， 提 高 筒 壁 抗 拉 強 度 ； 另 一 方 面 通 過 正 確 制 定 拉 深 工 藝 和 設 計 模 具 ， 降 低 筒 壁 所受 拉 應 力 。 學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 拉深件類型a） 軸 對 稱 旋 轉(zhuǎn) 體 拉 深 件 b)盒 形 件c)不 對 稱 拉 深 件學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計

12、拉深模結構圖 -模 柄 -上 模 座 -凸 模 固 定 板 -彈 簧 -壓邊 圈 -定 位板 -凹 模 -下 模 座 -卸 料 螺 釘 10-凸 模 學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 拉深變形過程學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 拉深的網(wǎng)格試驗學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 拉深過程的應力與應變狀態(tài)下 標 1、 2、 3分別 代 表 坯 料 徑 向 、厚 度 方 向 、 切 向的 應 力 和 應 變 學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 圓筒形件拉深時凸緣變形區(qū)的應力分 布 學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 拉 深 件 的 壁 厚 和 硬 度 的 變 化 學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 凸緣變形區(qū)的起皺 學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 筒壁的拉裂學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計 不 變 薄 拉 深 變 薄 拉 深學習情境3.1：圓筒形件拉深模設計