揭秘大企业技术篇,拉伸模具工艺与模具设计的设计思维

1.拉深的基本概念

拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心件,或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法。

如图

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2.典型的拉深件如图:

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3.拉深模具的特点

结构相对较简单,与冲裁模比较,工作部分有较大的圆角,表面质量要求高,凸、凹模间隙略大于板料厚度。


4.1 拉深变形过程的分析

4.1.1板料拉深变形过程及其特点 如图:

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在毛坯上画作出距离为a的等距离的同心圆与相同弧度b辐射线组成的网格如图:

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然后将带有网格的毛坯进行拉深。

在拉深过程中,毛坯受凸模拉深力的作用,在凸缘毛坯的径向产生拉伸应力 ,切向产生压缩应力 。在它们的共同作用下,凸缘变形区材料发生了塑性变形,并不断被拉入凹模内形成筒形拉深件。

在拉深后我们发现如图:

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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:

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以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。

4.1.2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4.1.5)

1.平面凸缘部分 → 主要变形区

2.凹模圆角区 → 过渡区

3.筒壁部分 → 传力区

4.凸模圆角部分 → 过渡区

5.圆筒底部分 → 小变形区

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

拉深计算方式公式

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