拉伸工艺系数(常用)

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拉伸常用计算公式

拉伸常用计算公式

常用计算公式:1、钢板拉伸:原始截面积=长×宽原始标距=原始截面积的根号×5.65 L 0=K S0k为5.65 S0为原始截面积断后标距-原始标距断后伸长率= ×100%原始标距原始截面积—断后截面积断面收缩率= ×100%原始截面积Z=[(A0—A1)/A0]100%2、圆材拉伸:2原始截面积= 4(=3.1416 D=直径)标距算法同钢板3、光圆钢筋和带肋钢筋的截面积以公称直径为准,标距=5×钢筋的直径。

断后伸长同钢板算法。

4、屈服力=屈服强度×原始截面积最大拉力=抗拉强度×原始截面积抗拉强度=最大拉力÷原始截面积屈服强度=屈服力÷原始截面积5、钢管整体拉伸:原始截面积=(钢管外径—壁厚)×壁厚×(=3.1416)标距与断后伸长率算法同钢板一样。

6、抗滑移系数公式:N V=截荷 KNP1=预拉力平均值之和7、螺栓扭矩系数计算公式:K=P ·dT=施工扭矩值(机上实测) P=预拉力 d=螺栓直径已测得K 值(扭矩系数)但不知T 值是多少?可用下列公式算出:T=k*p*d T 为在机上做出实际施拧扭矩。

K 为扭矩系数,P 为螺栓平均预拉力。

D 为螺栓的公称直径。

8、螺栓标准偏差公式:K i =扭矩系数 K 2=扭矩系数平均值 用每一组的扭矩系数减去平均扭矩系数值再开平方,八组相加之和,再除于7。

再开根号就是标准偏差。

例:随机从施工现场抽取8 套进行扭矩系数复验,经检测: 螺栓直径为22螺栓预拉力分别为:186kN ,179kN ,192kN ,179kN ,200kN ,205kN ,195kN ,188kN ; 相应的扭矩分别为:530N ·m ,520N ·m ,560N ·m ,550N ·m ,589N ·m ,620N ·m , 626N ·m ,559N ·m K=T/(P*D) T —旋拧扭矩 P —螺栓预拉力 D —螺栓直径(第一步先算K 值,如186*22=4092再用530/4092=0.129,共算出8组的K 值,再算出这8组的平均K 值,第二步用每组的K 值减去平均K 值,得出的数求出它的平方,第三步把8组平方数相加之和,除于7再开根号。

拉伸模具设计注意事项-参考模板

拉伸模具设计注意事项-参考模板

拉伸模具设计的几点注意事项拉伸模在整个冲压模具行业所占的比重是非常大的,我们常见的杯子,马达上面的外壳,几乎大多数的产品上面都或多或少有一些需要拉伸的产品,而对于拉伸模的设计,也不是说按常规的算法可以计算的,这其中有太多的过程充满变数,特别是一些非旋转体的拉伸,让人望而却步。

因为拉伸模在设计时要考虑的因素实在是太多,比如拉深系数,有没有到达材料的极限,弹簧力的决定,拉伸的方向,是向上拉伸还是向下拉伸,往往不能一次成型,还要经过多次试作,才能达到理想的结果,甚至有时会有模具报废的可能,因此,在实践中不断积累经验,对拉伸模的设计是有很大帮助的。

另外,开料尺寸的大小,对整个模具的生产试作也起到了不可忽视的作用。

所以大多数时候,当我们对一些不规则的拉深件进行设计时,往往会在模具设计阶段预留一个空步。

1。

拉伸材料:当客户对材料的要求不是很苛刻、反复试模达不到要求时,可以换一种拉伸性能好的材料再试,好的材料是成功的一半,对于拉伸,万万不可忽视。

拉伸用冷轧薄钢板主要有08Al、08、08F、10、15、20号钢,其中用量最大的是08号钢,分为沸腾钢和镇静钢,沸腾钢价格低,表面质量好,但偏析较严重,有“应变时效”倾向,不适用于对冲压性能要求高外观要求较严格的零件,镇静钢较好,性能均匀但价格较高,代表牌号为铝镇静钢08Al。

国外钢材用过日本SPCC-SD 深冲压钢,其拉伸性能优于08Al。

当客户对材料的要求不是很苛刻、反复试模达不到要求时,可以换一种材料再试。

2。

模具表面的光洁度。

进行深拉深时,凹模与压边圈的两面研磨不充分,特别是拉深不锈钢板与铝板时,更易产生拉深伤痕,严重时导致拉伸破裂。

3。

毛坯尺寸的确定:多则皱,少则裂是我们的原则, 毛坯定位设计要正确,形状简单的旋转体拉伸件的毛坯直径在不变薄的拉伸中,材料厚度虽有变化,但基本与原始厚度十分接近,可以根据毛坯面积与拉伸件面积(若有修边须加上修边余量)相等的原则计算出。

拉伸常用计算公式

拉伸常用计算公式

常用计算公式:1、钢板拉伸:原始截面积=长×宽原始标距=原始截面积的根号×5.65 L0=K S0k为5.65 S0为原始截面积断后标距-原始标距断后伸长率= ×100%原始标距原始截面积—断后截面积断面收缩率= ×100%原始截面积Z=[(A0—A1)/A0]100%2、圆材拉伸:2原始截面积= 4(=3.1416 D=直径)标距算法同钢板3、光圆钢筋和带肋钢筋的截面积以公称直径为准,标距=5×钢筋的直径。

断后伸长同钢板算法。

4、屈服力=屈服强度×原始截面积最大拉力=抗拉强度×原始截面积抗拉强度=最大拉力÷原始截面积屈服强度=屈服力÷原始截面积5、钢管整体拉伸:原始截面积=(钢管外径—壁厚)×壁厚×(=3.1416)标距与断后伸长率算法同钢板一样。

6、抗滑移系数公式:N V=截荷 KNP1=预拉力平均值之和nf=2预拉力(KN)预拉力之和滑移荷载Nv(KN) 第一组171.4 342.8 425第二组172.5 345 428第三组171.5 343 4247、螺栓扭矩系数计算公式:K=P ·dT=施工扭矩值(机上实测) P=预拉力 d=螺栓直径已测得K 值(扭矩系数)但不知T 值是多少?可用下列公式算出:T=k*p*d T 为在机上做出实际施拧扭矩。

K 为扭矩系数,P 为螺栓平均预拉力。

D 为螺栓的公称直径。

8、螺栓标准偏差公式:K i =扭矩系数 K 2=扭矩系数平均值 用每一组的扭矩系数减去平均扭矩系数值再开平方,八组相加之和,再除于7。

再开根号就是标准偏差。

例:随机从施工现场抽取8 套进行扭矩系数复验,经检测: 螺栓直径为22螺栓预拉力分别为:186kN ,179kN ,192kN ,179kN ,200kN ,205kN ,195kN ,188kN ; 相应的扭矩分别为:530N ·m ,520N ·m ,560N ·m ,550N ·m ,589N ·m ,620N ·m , 626N ·m ,559N ·mK=T/(P*D) T —旋拧扭矩 P —螺栓预拉力 D —螺栓直径(第一步先算K 值,如186*22=4092再用530/4092=0.129,共算出8组的K 值,再算出这8组的平均K 值,第二步用每组的K 值减去平均K 值,得出的数求出它的平方,第三步把8组平方数相加之和,除于7再开根号。

不锈钢多次拉伸系数表

不锈钢多次拉伸系数表

不锈钢多次拉伸系数表(原创版)目录1.不锈钢的概述2.不锈钢的拉伸试验3.多次拉伸系数的概念和计算方法4.不锈钢多次拉伸系数表的解读5.不锈钢多次拉伸系数表的应用正文一、不锈钢的概述不锈钢是一种具有较高耐腐蚀性的合金钢,主要由铁、铬、镍等元素组成。

由于其良好的耐腐蚀性、高温性能和抗氧化性,不锈钢被广泛应用于石油、化工、建筑、医疗等领域。

在生产和使用过程中,对不锈钢的力学性能进行测试和分析是十分重要的。

二、不锈钢的拉伸试验拉伸试验是测试材料抗拉强度、延伸率等力学性能的常用方法。

在拉伸试验中,材料会被拉伸到一定的长度,然后测量其抗拉强度、延伸率等性能指标。

不锈钢的拉伸试验可以按照国家标准 GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第 1 部分:室温试验方法》进行。

三、多次拉伸系数的概念和计算方法多次拉伸系数是指材料在多次拉伸过程中,其应力 - 应变曲线下的面积与单次拉伸曲线下面积之比。

它可以反映材料在多次拉伸过程中的疲劳性能和抗拉强度变化。

多次拉伸系数的计算方法为:将多次拉伸的应力- 应变曲线下的面积除以单次拉伸的应力 - 应变曲线下的面积,然后取平均值。

四、不锈钢多次拉伸系数表的解读不锈钢多次拉伸系数表列出了不同牌号不锈钢在多次拉伸过程中的多次拉伸系数。

通过查阅该表,可以了解到不同不锈钢牌号在多次拉伸过程中的疲劳性能和抗拉强度变化情况。

这为在实际应用中选择合适的不锈钢材料和分析其使用寿命提供了依据。

五、不锈钢多次拉伸系数表的应用不锈钢多次拉伸系数表在工程实践中具有重要意义。

通过对比不同不锈钢牌号的多次拉伸系数,可以优化材料的选择,提高工程结构的安全性和使用寿命。

此外,在失效分析和材料性能研究中,不锈钢多次拉伸系数表也起到了关键作用。

钢丝塑性变形程度表示方法及计算

钢丝塑性变形程度表示方法及计算

丝材变形程度表示方法及计算信息来源:金属制品网日期:2013-3-20 点击:489 文字大小:[大][中][小]1. 丝材变形程度表示方法及计算拉拔时丝材通过模孔变形的结果是截面积减少而长度增长。

变形程度愈大,上述变化愈大。

为衡量拉拔变形程度的大小,经常采用下列参数:1.1.延伸系数延伸系数(拉伸系数)代号为μ,表示拉拔后丝材长度与原长度之比,或表示为拉拔后截面积减小的倍数:(1)式中l o——拉拔前长度;l K——拉拔后长度;A o——拉拔前截面积;A K——拉拔后截面积;d o——拉拔前直径;d K——拉拔后直径由于拉拔过程中截面积总是减小的,所以丝材拉拔的延伸系数μ>11.2.减面率减面率(压缩率)代号为Q(q),表示丝材在拉拔后截面积减小的绝对量与拉拔前截面积之比。

由于拉拔过程中丝材截面总是减小的,所以减面率的数值小于1(q<1),通常用百分数表示。

(2)减面率是制定拉拔工艺时经常用到的一个参数。

他能准确地反应变形程度的大小,当减面率相同时,尽管粗丝和细丝直径变化绝对值相差很大,但变形程度是一样的。

1.3. 延伸系数自然对数延伸对数代号为ε,等于延伸系数的自然对数lnμ,引入延伸系数自然对数概念的作用是将乘方、开方运算简化为加减运算,便于配模计算,也为拉拔力和拉拔功的计算提供方便。

(3)ε总=ε1+ε2+ε3+……+εk1.4. 伸长率在实际生产中,除用μ、q和ε表示变形程度外,有时还用伸长率来表示变形程度。

伸长率代号为λ,表示拉拔过程中的绝对伸长与原来长度之比。

当变形程度不大时,伸长率数值小于1,因此伸长率也常用百分比表示:(4)上述四个变形程度参数之间有一定的关系(),可以相互转换。

这种关系是建立在被拉丝材体积不变定律基础上的。

例如延伸系数与其它变形参数的关系式如下:(5)为便于计算,将各参数換算关系式列于表1。

表2列出延伸系数(μ)在1.10、1.11、1.12…1.70时,以及减面率(q)在10%、11.0%、12.0%…42%时与其他变形参数的换算关系。

拉深件展开计算公式

拉深件展开计算公式

拉深件展开计算公式【实用版】目录1.拉深件的概念及其应用2.拉深件的展开计算公式3.应用举例正文一、拉深件的概念及其应用拉深件是一种常见的金属加工工艺,主要用于制造各种金属制品,如汽车零部件、电器外壳等。

拉深件是指通过压力作用,使金属材料在一定的模具形状下产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的零件。

拉深件的制造过程包括拉伸、深拉、整形等步骤,其质量直接影响到产品的性能和外观。

二、拉深件的展开计算公式拉深件的展开计算公式是金属塑性加工中一个重要的计算方法,主要用于预测拉深后的零件形状和尺寸。

拉深件展开计算公式主要包括以下几个方面:1.拉伸系数拉伸系数是指拉深前后金属材料的长度变化与原始长度之比,用λ表示。

它是一个重要的参数,直接影响到拉深件的尺寸和形状。

2.拉深件的展开面积拉深件的展开面积是指拉深后零件展开后的总面积。

它主要取决于拉深件的形状、尺寸和材料性质等因素。

3.拉深件的展开公式拉深件的展开计算公式如下:S = λ^2 * A其中,S 表示拉深件的展开面积,λ表示拉伸系数,A 表示拉深件的原始面积。

三、应用举例假设我们要制造一个直径为Φ200mm,高度为 H100mm 的圆柱形拉深件,材料为钢。

首先需要计算拉深系数λ,根据拉伸工艺参数和材料性质,可得拉伸系数λ=1.2。

然后,根据原始面积 A=π*(Φ/2)^2=π*(200/2)^2=10000π,代入公式 S = λ^2 * A,可得拉深件的展开面积S=1.2^2 * 10000π=14400π。

根据展开面积 S,可以设计拉深模具,并进行拉深加工,从而得到所需的拉深件。

拉伸工艺及拉伸模具设计

拉伸工艺及拉伸模具设计

图阶梯形零件

图4.2.12 阶梯形多次拉深方法
01
若最小阶梯直径 过小,即 过小, 又不大时,最小阶梯可用胀形法得到。
02
若阶梯形件较浅,且每个阶梯的高度又不大,但相邻阶梯直径相差又较大而不能一次拉出时,可先拉成圆形或带有大圆角的筒形,最后通过整形得到所需零件,(如图)。
拉深过程中变形毛坯各部分的应力与应变状态 拉深过程中某一瞬时毛坯变形和应力情况(如图)
凹模圆角区 过渡区
凸模圆角部分 过渡区
平面凸缘部分 主要变形区
筒壁部分 传力区
圆筒底部分 小变形区
1
2
3
4
5
6
图 4.1.5 拉深中毛坯的应力应变情况
图4.2.13 直径差较大的浅阶梯形件的拉深方法
4.3 非直壁旋转体零件拉深成形的特点 曲面形状(如球面、锥面及抛物面) 零件的拉深,其变形区的位置、受力情况、变形特点等都与圆筒形零件不同,所以在拉深中出现的各种问题和解决方法亦与圆筒形件不同。对于这类零件就不能简单地用拉深系数衡量成形的难易程度,并把拉深系数作为制定拉深工艺和模具设计的依据。
4.1.3 拉深变形过程的力学分析
1.凸缘变形区的应力分析 (1)拉深中某时刻变形区应力分布 根据微元体的受力平衡可得 因为 取 并略去高阶无穷小,得: 塑性变形时需满足的塑性方程为 :
01
4.1 拉深变形过程的分析
在拉深后我们发现如图:工件底部的网格变化很小,而侧壁上的网格变化很大,以前的等距同心圆,变成了与工件底部平行的不等距的水平线,并且愈是靠近工件口部,水平线之间的距离愈大,同时以前夹角相等的半径线在拉深后在侧壁上变成了间距相等的垂线,如图所示,以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。

拉伸模经典资料教材

拉伸模经典资料教材

m2
拉深系数m表示拉深材料的变形程度,m愈小,说明拉深变形程度愈 大,相反,变形程度愈小。 拉深件的总拉深系数m总等于各次拉深系数的乘积,即
d n d1 d2 d3 d n 1 d n m总 m1m2 m3 mn 1mn D D d1 d 2 d n 2 d n1
F d i t b K 2
K1 、k2值可查表4-15. 不采用压料圈拉深时 首次拉深 以后各次拉深
F 1.25 ( D d1 )t b
(i=2、3、…、n)
F 1.3 (d i 1 d i )t b
(2)压力机公称压力 单动压力机,其公称压力应大于工艺总压力 Fz。 工艺总压力为
2.各次拉深工序件尺寸的确定 (1)工序件直径的确定 d1=m1D d2=m2d1

dn=mndn-1
(2)工序件高度的计算 根据拉深后工序件表面积与坯料表面积相等的原则,可得到如 下工序件高度计算公式。计算前应先定出各工序件的底部圆角 半径。
D2 r1 h1 0.25 d d1 0.43 d d1 0.32r1 1 1 D2 r2 d 2 0.32r2 h2 0.25 d 0 . 43 2 d d2 2 ... D2 rn hn 0.25 d n 0.43 d n 0.32rn dn dn
刚性压料装置
双动压力机用拉深模的刚性压料 1-凸模固定杆 2-外滑块 3-拉深凸模 4-压料圈兼落料凸模 5-落料凹模 6-拉深凹模
刚性压料装置的压料作用是通过调整压料圈与凹模平面之间 的间隙c获得的,而该间隙则靠调节压力机外滑块得到。考 虑到拉深过程中坯料凸缘区有增厚现象,所以这一间隙应略 大于板料厚度。 刚性压料圈的结构形式与弹性压料圈基本相同。刚性压料装 置的特点是压料力不随拉深的工作行程而变化,压料效果较 好,模具结构简单。
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拉深件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础,按体积不变原则和相似原则确定。

体积不变原则,即对于不变薄拉深,假设变形前后料厚不变,拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等,得到坯料尺寸;相似原则,即利用拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似,得到坯料形状。

当冲件的断面是圆形、正方形、长方形或椭圆形时,其坯料形状应与冲件的断面形状相似,但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。

对于形状复杂的拉深件,利用相似原则仅能初步确定坯料形状,必须通过多次试压,反复修改,才能最终确定出坯料形状,因此,拉深件的模具设计一般是先设计拉深模,坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。

由于金属板料具有板平面方向性和模具几何形状等因素的影响,会造成拉深件口部不整齐,因此在多数情况下采取加大工序件高度或凸缘宽度的办法,拉深后再经过切边工序以保证零件质量。

切边余量可参考表4.3.1和表4.3.2。

当零件的相对高度H/d很小,并且高度尺寸要求不高时,也可以不用切边工序。

首先将拉深件划分为若干个简单的便于计算的几何体,并分别求出各简单几何体的表面积。

把各简单几何体面积相加即为零件总面积,然后根据表面积相等原则,求出坯料直径。

图 4.3.1 圆筒形拉深件坯料尺寸计算图在计算中,零件尺寸均按厚度中线计算;但当板料厚度小于1mm时,也可以按外形或内形尺寸计算。

常用旋转体零件坯料直径计算公式见表4.3.3。

4才对比较准确该类拉深零件的坯料尺寸,可用久里金法则求出其表面积,即任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积,等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积。

如图4.3.2所示,旋转体表面积为 A。

图4.3.2 旋转体表面积计算图1.拉深系数的定义图4.4.1 圆筒形件的多次拉深在制定拉深工艺时,如拉深系数取得过小,就会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。

因此拉深系数减小有一个客观的界限,这个界限就称为极限拉深系数。

极限拉深系数与材料性能和拉深条件有关。

从工艺的角度来看,极限拉深系数越小越有利于减少工序数。

2.影响极限拉深系数的因素(3)拉深工作条件图4.4.2 凸凹模圆角半径对极限拉深系数的响但凸、凹模圆角半径也不宜过大,过大的圆角半径,会减少板料与凸模和凹模端面的接触面积及压料圈的压料面积,板料悬空面积增大,容易产生失稳起趋。

凸、凹模之间间隙也应适当,太小,板料受到太大的挤压作用和摩擦阻力,增大拉深力;间隙太大会影响拉深件的精度,拉深件锥度和回弹较大。

2)摩擦润滑凹模和压料圈与板料接触的表面应当光滑,润滑条件要好,以减少摩擦阻力和筒壁传力区的拉应力。

而凸模表面不宜太光滑,也不宜润滑,以减小由于凸模与材料的相对滑动而使危险断面变薄破裂的危险。

3)压料圈的压料力压料是为了防止坯料起皱,但压料力却增大了筒壁传力区的拉应力,压料力太大,可能导致拉裂。

拉深工艺必须正确处理这两者关系,做到既不起皱又不拉裂。

为此,必须正确调整压料力,即应在保证不起皱的前堤下,尽量减少压料力,提高工艺的稳定性。

此外,影响极限拉深系数的因素还有拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等。

采用反拉深、软模拉深等可以降低极限拉深系数;首次拉深极限拉深系数比后次拉深极限拉深系数小;拉深速度慢,有利于拉深工作的正常进行,盒形件角部拉深系数比相应的圆筒形件的拉深系数小。

3.极限拉深系数的确定由于影响极限拉深系数的因素很多,目前仍难采用理论计算方法准确确定极限拉深系数。

在实际生产中,极限拉深系数值一般是在一定的拉深条件下用实验方法得出的。

表4.4.1和表4.4.2是圆筒形件在不同条件下各次拉深的极限拉深系数。

在实际生产中,并不是在所有情况下都采用极限拉深系数。

为了提高工艺稳定性和零件质量,适宜采用稍大于极限拉深系数的值。

1.拉深次数的确定注:1.表中拉深数据适用于08钢、10钢和15Mn钢等普通拉深碳钢及黄铜H62。

对拉深性能较差的材料,如20钢、25钢、Q215钢、Q235钢、硬铝等应比表中数值大1.5%~2.0%;而对塑性较好的材料,如05钢、08钢、10钢及软铝等应比表中数值小1.5%~2.0%。

2. 表中数据适用于未经中间退火的拉深。

若采用中间退火工序时,则取值应比表中数值小2%~3%。

3.表中较小值适用于大的凹模圆角半径〔rA=(8~15)t〕,较大值适用于小的凹模圆角半径〔rA=(4~8)t〕。

注:此表适用于08钢、10钢及15Mn钢等材料。

其余各项同表4.4.1之注。

(1)查表法根据工件的相对高度即高度H与直径d之比值,从表4.4.3中查得该工件拉深次数。

注:1.大的H/d值适用于第一道工序的大凹模圆角〔rA(8~15)t〕。

2.小的H/d值适用于第一道工序的小凹模圆角〔rA(4~8)t〕。

3.表中数据适用材料为08F钢、10F钢。

(3)计算方法拉深次数的确定也可采用计算方法进行确定,其计算公式如下:2.各次拉深工序件尺寸的确定(1)工序件直径的确定确定拉深次数以后,由表查得各次拉深的极限拉深系数,适当放大,并加以调整,其原则是:无凸缘圆筒形件拉深工序计算流程如图4.4.3所示。

图4.4.3 无凸缘圆筒形件拉深工序计算流程例4.4.1求图4.4.4所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。

材料为10钢,板料厚度t=2mm。

图4.4.4 无凸缘圆筒形件以上计算所得工序件有关尺寸都是中径尺寸,换算成工序件的外径和总高度后,绘制的工序件草图如图4.4.5所示。

1.压料装置与压料力为了解决拉深过程中的起皱问题,生产实际中的主要方法是在模具结构上采用压料装置。

常用的压料装置有刚性压料装置和弹性压料装置两种(详见4.7)。

是否采用压料装置主要看拉深过程中是否可能发生起皱,在实际生产中可按表4.4.4来判断拉深过程中是否起皱和采用压料装置。

图4.4.5 拉深工序件草图压料装置产生的压料力FY大小应适当,FY太小,则防皱效果不好;FY太大,则会增大传力区危险断面上的拉应力,从而引起材料严重变薄甚至拉裂。

因此,实际应用中,在保证变形区不起皱的前提下,尽量选用小的压料力。

随着拉深系数的减小,所需压料力是增大的。

同时,在拉深过程中,所需压料力也是变化的,一般起皱可能性最大的时刻所需压料力最大。

理想的压料力是随起皱可能性变化而变化,但压料装置很难达到这样的要求。

2.拉深力与压力机公称压力(1)拉深力(2)压力机公称压力单动压力机,其公称压力应大于工艺总压力。

该类零件的拉深过程,其变形区的应力状态和变形特点与无凸缘圆筒形件是相同的。

但有凸缘圆筒形件拉深时,坯料凸缘部分不是全部进入凹模口部,当拉深进行到凸缘外径等于零件凸缘直径(包括切边量)时,拉深工作就停止。

因此,拉深成形过程和工艺计算与无凸缘圆筒形件的差别主要在首次拉深。

图4.5.1 有凸缘圆形件与坯料图1.有凸缘圆筒形件的拉深变形程度注:1.表中大值适于大的圆角半径[由t/D=2%~1.5%时的R=(10~12)t到t/D=0.3%~0.15%时的R=(20~25)t,小值适用于底部及凸缘小的圆角半径,随着凸缘直径的增加及相对拉深深度的减小,其值也跟着减小。

2.表中数值适用于10钢,对于比10钢塑性好的材料取表中的大值;塑性差的材料,取表中小数值。

2.有凸缘圆筒形件的拉深方法(1)窄凸缘圆筒形件的拉深可以将窄凸缘圆筒形件当作无凸缘圆筒形件进行拉深,在最后两道工序中将工序件拉成具有锥形的凸缘,最后通过整形压成平面凸缘。

图4.5.2为窄凸缘圆筒形件及其拉深工艺过程,材料为10钢,板厚为1mm。

(2)宽凸缘圆筒形件的拉深方法如果根据极限拉深系数或相对高度判断,拉深件不能一次拉深成形时,则需进行多次拉深。

a) 窄凸缘拉深件b)窄凸缘件拉深过程Ⅰ-第一次拉深Ⅱ-第二次拉深Ⅲ-第三次拉深Ⅳ-成品图4.5.2 窄凸缘圆筒形件的拉深第一次拉深时,其凸缘的外径应等于成品零件的尺寸(加修边量),在以后的拉深工序中仅仅使已拉深成的工序件的直筒部分参加变形,逐步地达到零件尺寸要求,第一次拉深时已经形成的凸缘外径必须保持在以后拉深工序中不再收缩。

因为在以后的拉深工序中,即使凸缘部分产生很小的变形,筒壁传力区将会产生很大的拉应力,使危险断面拉裂。

为此在调节工作行程时,应严格控制凸模进入凹模的深度。

对于多数普通压力机来说,要严格做到这一点有一定困难,而且尺寸计算还有一定误差,再加上拉深时板料厚度有所变化,所以在工艺计算时,除了应精确计算工序件高度外,通常有意把第一次拉入凹模的坯料面积加大3%~5%(有时可增大至10%),在以后各次拉深时,逐步减少这个额外多拉入凹模的面积,最后使它们转移到零件口部附近的凸缘上。

用这种办法来补偿上述各种误差,以免在以后各次拉深时凸缘受力变形。

宽凸缘圆筒形件多次拉深的工艺方法通常有两种:一种是中小型、料薄的零件,采用逐步缩小筒形部分直径以增加其高度的方法(图4.5.3a)。

用这种方法制成的零件,表面质量较差,其直壁和凸缘上保留着圆角弯曲和局部变薄的痕迹,需要在最后增加整形工序。

另一种方法常用在 >200mm较大零件,零件的高度在第一次拉深就基本形成。

在以后各次拉深中,高度保持不变,逐步减少圆角半径和筒形部分直径而达到最终尺寸要求(图4.5.3b)。

用这种方法拉深的零件,表面质量较高,厚度均匀,不存在上述的圆角弯曲和局部变薄的痕迹。

适用于坯料的相对厚度较大,采用大圆角过渡不易起皱的情况。

3.有凸缘圆筒形拉深工序件高度的计算图4.5.3 宽凸缘筒形件的拉深方法图4.5.4 宽凸缘圆筒形件拉深工序计算流程阶梯形件(图4.5.5)的拉深与圆筒形件的拉深基本相同,也就是说每一阶梯相当于相应圆筒形件的拉深。

而其主要问题是要决定该阶梯形件是一次拉成,还是需要多次才能拉成。

图4.5.5 阶梯形件1.判断能否一次拉深成形判断所给阶梯形件能否一次拉深成形的方法是,先求出零件的高度h与最小直径dn之比,然后查表4.4.3,如果拉深次数为1,则可一次拉深成形,否则就要多次拉深成形。

2.阶梯形件多次拉深的方法图4.5.6 阶梯形多次拉深方法图4.5.7 电喇叭底座的拉深1.拉深变形特点曲面形状零件主要是指球面、锥面、抛物面形状冲件以及诸如汽车覆盖件一类冲件。

这类零件的拉深成形,其变形区、受力情况及变形特点并不是单一的,而是属于复合类冲压成形工序。

从电动喇叭罩的成形实验中,可以大致了解这类曲面零件的变形特点。

图4.5.8中标明了电动喇叭罩拉深成形后的变形数值,括号内的是径向拉应变值,括号外是切向应变值,上段为压,下段为拉。

从拉深成形过程及实测的结果还可以看出:零件的曲面由三部分组成,即①坯料的凸缘及进入凹模中的一部分,这一变形区部分产生拉深变形;②坯料的中间部分,也是产生拉深变形;③坯料靠近球形冲头顶部的部分,这一部分变形区产生的是胀形变形。

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