模具制造.ppt

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教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具本章要点本章要点o拉深变形分析拉深变形分析o拉深件的主要质量问题及控制拉深件的主要质量问题及控制o拉深系数和影响拉深系数的因素拉深系数和影响拉深系数的因素o旋转体拉深件毛坯尺寸计算旋转体拉深件毛坯尺寸计算o拉深模具的结构与特点拉深模具的结构与特点11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具本章难点本章难点拉深模具的结构与特点。

拉深模具的结构与特点。

11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具拉深是利用专用模具将平板毛坯制成空心零件的拉深是利用专用模具将平板毛坯制成空心零件的一种冲压工艺方法一种冲压工艺方法，也是板料立体成形中最重要的，也是板料立体成形中最重要的方法。

拉深又称拉延、引伸、延伸等。

用拉深方法方法。

拉深又称拉延、引伸、延伸等。

用拉深方法可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形和其他不规则可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形和其他不规则状的薄壁零件，如果和其他冲压成形工艺配合，还状的薄壁零件，如果和其他冲压成形工艺配合，还可以制造形状极为复杂的工件（图可以制造形状极为复杂的工件（图4.1）。

）。

绪论绪论11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具用拉深方法来制造薄壁空心件，生产效率用拉深方法来制造薄壁空心件，生产效率高，材料消耗小，零件的强度和刚度高，而高，材料消耗小，零件的强度和刚度高，而且工件的精度也较高。

拉深件的加工范围非且工件的精度也较高。

拉深件的加工范围非常广泛，从几毫米的小零件直至轮廓尺寸达常广泛，从几毫米的小零件直至轮廓尺寸达23m，厚度为，厚度为200300mm的大型零的大型零件。

因此，在汽车、拖拉机、航宇航天、国件。

因此，在汽车、拖拉机、航宇航天、国防、电器、仪表、电子等工业部门以及日常防、电器、仪表、电子等工业部门以及日常生活用品生产中，拉深成形占据相当重要的生活用品生产中，拉深成形占据相当重要的地位。

地位。

绪论绪论11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具绪论绪论11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具411拉深过程分析拉深过程分析1拉深变形过程拉深变形过程圆筒形件的拉深过程如图圆筒形件的拉深过程如图4.2所示。

将圆形平板毛所示。

将圆形平板毛坯置于凹模上，随凸模的下行，在拉深力坯置于凹模上，随凸模的下行，在拉深力F的作用下，的作用下，凹模口以外的环形部分逐渐被拉入凹模内，最终形成凹模口以外的环形部分逐渐被拉入凹模内，最终形成一个带底的圆筒形工件。

其中一个带底的圆筒形工件。

其中a图表示无压边的拉深过图表示无压边的拉深过程。

程。

11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具lb图表示有压边的拉深过程。

图表示有压边的拉深过程。

411拉深过程分析拉深过程分析11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具411拉深过程分析拉深过程分析o拉深凸模和凹模与冲裁模拉深凸模和凹模与冲裁模不同的是不同的是其工作部分没有锋其工作部分没有锋利的刃口，而是分别有一定利的刃口，而是分别有一定圆角半径圆角半径R凸凸与与R凹凹，并且，并且其单面间隙稍大于板料厚度其单面间隙稍大于板料厚度（图（图4.3）。

直径为）。

直径为D、厚度、厚度为为t的圆形毛坯在这样的条件的圆形毛坯在这样的条件下拉深时，在拉深凸模的压下拉深时，在拉深凸模的压力作用下，被拉进凸模和凹力作用下，被拉进凸模和凹模之间的间隙中，形成了具模之间的间隙中，形成了具有外径为有外径为d、高度为、高度为h的开口的开口圆筒形工件圆筒形工件。

11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具411拉深过程分析拉深过程分析o图图4.4表明拉深过表明拉深过程中，圆形平板毛坯拉程中，圆形平板毛坯拉成筒形时，材料的转移成筒形时，材料的转移情况。

若将平板毛坯的情况。

若将平板毛坯的三角形阴影部分切去，三角形阴影部分切去，把留下部分的狭条沿着把留下部分的狭条沿着直径为直径为d的圆周弯折过的圆周弯折过来，再把它们加以焊接，来，再把它们加以焊接，就可以做成一个高度就可以做成一个高度h（D一一d）/2的圆筒的圆筒形工件。

形工件。

11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具411拉深过程分析拉深过程分析o为了进一步说明金属的流动状态，可在圆形为了进一步说明金属的流动状态，可在圆形毛坯上画出许多等间距为毛坯上画出许多等间距为的同心圆和等分度的辐的同心圆和等分度的辐射线，如图射线，如图4.5所示。

在拉深后观察由这些同心圆所示。

在拉深后观察由这些同心圆与辐射线所组成的网格，可以发现：

在筒形件底与辐射线所组成的网格，可以发现：

在筒形件底部的网格基本上保持原来的形状，而筒壁部分的部的网格基本上保持原来的形状，而筒壁部分的网格则发生了很大的变化。

原来的同心圆变为筒网格则发生了很大的变化。

原来的同心圆变为筒壁上的水平圆周线，而且其间距壁上的水平圆周线，而且其间距a也增大了，愈靠也增大了，愈靠近筒的上部增大愈多，即：

近筒的上部增大愈多，即：

a1a2a3a，原，原来等分度的辐射线变成了筒壁上的垂直平行线，来等分度的辐射线变成了筒壁上的垂直平行线，其间距则完全相同，即：

其间距则完全相同，即：

b1=b2=b3=b。

11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具411拉深过程分析拉深过程分析如果从网格中取一个小单元体来看，在拉深前扇如果从网格中取一个小单元体来看，在拉深前扇形形A1在拉深后变成了矩形在拉深后变成了矩形A2，若不计其板厚的微变，若不计其板厚的微变，则小单元的面积不变，即则小单元的面积不变，即A1A2。

这和一块扇形毛坯。

这和一块扇形毛坯被拉着通过一个楔形槽（如图被拉着通过一个楔形槽（如图4.5b所示）的变化过程所示）的变化过程类似，在直径方向被拉长的同时，切向则被压缩了。

类似，在直径方向被拉长的同时，切向则被压缩了。

在实际的拉深过程中，当然并不存在楔形槽，毛坯在实际的拉深过程中，当然并不存在楔形槽，毛坯上的扇形小单元体也不是单独存在的，而是处在相互上的扇形小单元体也不是单独存在的，而是处在相互联系、紧密结合在一起的毛坯整体内。

由于拉深的直联系、紧密结合在一起的毛坯整体内。

由于拉深的直接作用，使小单元体在径向被拉长，材料之间的互相接作用，使小单元体在径向被拉长，材料之间的互相挤压使小单元体在切向被压缩。

挤压使小单元体在切向被压缩。

11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具411拉深过程分析拉深过程分析11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具由上述分析可知，在拉深过程中，毛坯的中心部由上述分析可知，在拉深过程中，毛坯的中心部分成为筒形件的底部，基本不变形，是不变形区。

毛分成为筒形件的底部，基本不变形，是不变形区。

毛坯的凸缘部分（即坯的凸缘部分（即Dd的环形部分）是主要变形区。

的环形部分）是主要变形区。

拉深过程实质上就是将毛坯的凸缘部分材料逐渐转移拉深过程实质上就是将毛坯的凸缘部分材料逐渐转移到筒壁部分的过程。

在转移过程中，凸缘部分材料由到筒壁部分的过程。

在转移过程中，凸缘部分材料由于拉深力的作用，在径向产生拉应力于拉深力的作用，在径向产生拉应力1，又由于凸缘，又由于凸缘部分材料之间相互的挤压作用，在切向产生压应力部分材料之间相互的挤压作用，在切向产生压应力3。

在在1与与3的共同作用下，凸缘部分材料发生塑性变形，的共同作用下，凸缘部分材料发生塑性变形，其其“多余三角形材料多余三角形材料”将沿着径向被挤出，并不断地将沿着径向被挤出，并不断地被拉入凹模洞口内，成为圆筒形的开口空心件。

被拉入凹模洞口内，成为圆筒形的开口空心件。

411拉深过程分析拉深过程分析11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具412拉深件与拉深模的分类拉深件与拉深模的分类1拉深件分类拉深件分类在冲压生产中，拉深的种类很多。

各种拉深件按在冲压生产中，拉深的种类很多。

各种拉深件按变形力学特点可以分为以下四种基本类型（表变形力学特点可以分为以下四种基本类型（表4.1）：

）：

1）圆筒形零件）圆筒形零件指直壁旋转体的轴对称拉深件指直壁旋转体的轴对称拉深件11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具412拉深件与拉深模的分类拉深件与拉深模的分类

（2）曲面形零件）曲面形零件指曲面旋转体的轴对称拉深件指曲面旋转体的轴对称拉深件11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具412拉深件与拉深模的分类拉深件与拉深模的分类（3）盒形零件）盒形零件指直壁旋转体的非轴对称拉深件指直壁旋转体的非轴对称拉深件11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具412拉深件与拉深模的分类拉深件与拉深模的分类（4）非旋转体曲面形状零件）非旋转体曲面形状零件11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具412拉深件与拉深模的分类拉深件与拉深模的分类虽然这些零件的冲压过程都叫做拉深，但是由于虽然这些零件的冲压过程都叫做拉深，但是由于其几何形状的特点不同，在拉深过程中，它们的变其几何形状的特点不同，在拉深过程中，它们的变形区位置、变形性质、毛坯各部位的应力状态和分形区位置、变形性质、毛坯各部位的应力状态和分布规律等都有相当大的差别。

所以在确定拉深的工布规律等都有相当大的差别。

所以在确定拉深的工艺参数、工序数目与工艺顺序方面都不一样。

艺参数、工序数目与工艺顺序方面都不一样。

11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具设计与制造模具设计与制造第第44章章拉深工艺与拉深模具拉深工艺与拉深模具o2拉深工艺分类拉深工艺分类o拉深工艺可分为拉深工艺可分为不变薄拉深和变薄拉深两不变薄拉深和变薄拉深两种种。

后者在拉深后的零件壁部厚度与毛坯厚度。

后者在拉深后的零件壁部厚度与毛坯厚度相比较，有明显变薄。

生产中主要应用不变薄相比较，有明显变薄。

生产中主要应用不变薄拉深。

拉深。

412拉深件与拉深模的分类拉深件与拉深模的分类11/5/2022教育部十一五规划教材教育部十一五规划教材模具