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拉深模的基本原理(一)
( x# r. n* K& b @ 拉深是利用模具將平板毛坯或半成品毛坯拉深成開(kāi)口空心件的一種冷沖壓工藝。
8 c1 Y; Y9 [. D 拉深工藝可制成的制品形狀有:圓筒形、階梯形、球形、錐形、矩形及其它各種不規(guī)則的開(kāi)口空心零件。
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拉深工藝與其它沖壓工藝結(jié)合,可制造形狀復(fù)雜的零件,如落料工藝與拉深工藝組合在一起的落料拉深復(fù)合模。
: _' g5 c0 C, `5 D! C1 _+ [# i* S 日常生活中常見(jiàn)的拉深制品有:
: B' z3 o4 i2 ]) b 旋轉(zhuǎn)體零件:如搪瓷臉盆,鋁鍋。/ ]8 S, K$ c6 m/ ^% e; F( b) L- b
方形零件:如飯盒,汽車油箱
7 h& u: m( n+ \; K. J5 d3 R9 C& x 復(fù)雜零件:如汽車覆蓋件。
) H) o$ k% ~: n圓形拉深的基本原理! `' d) f( `' e8 B7 C5 [; N
一、7 T* z, _/ W2 ?7 N7 U R) r0 x
拉深的變形過(guò)程( C7 {, ]1 u9 e- L. b# [
用座標(biāo)網(wǎng)格試驗(yàn)法分析。
- u+ r2 v9 S% n9 N9 l1 a2 u 拉深時(shí)壓邊圈先把中板毛坯壓緊,凸模下行,強(qiáng)迫位于壓邊圈下的材料(凸緣部分)產(chǎn)生塑性變形而流入凸凹模間隙形成圓筒側(cè)壁。
* e! M. s, P% q5 K 觀察拉深后的網(wǎng)格發(fā)現(xiàn):底部網(wǎng)格基本保持不變,筒壁部分發(fā)生較大變化。
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原間格相等的同心圓成了長(zhǎng)度相等,間距增大的圓周線,越接近筒口,間距增大。
4 Q9 O" ]: c+ `* o/ Z 2.
# @% [+ w7 q$ E原分度相等的輻射線變成垂直的平行線,而且間距相等。3 B" _' f d! T+ \1 g+ [- Z
3.
# E" x0 x8 Z! O5 T9 B7 J& l凸緣材料發(fā)生徑向伸長(zhǎng)變形和切向壓縮變形。9 u+ [9 i3 o# a4 X" J, t4 }
總結(jié):拉深材料的變形主要發(fā)生在凸緣部分,拉深變形的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是凸緣處的材料在徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生塑性變形,凸緣不斷收縮而轉(zhuǎn)化為筒壁的過(guò)程,這種變形程度在凸緣的最外緣為最大。
2 _. [8 \. U/ B; E/ X: a- }3 n二、/ A* H0 M' Q3 ?* \. l' ^! H% {
各種拉深現(xiàn)象6 g$ l6 b; o# v& v6 B
由于拉深時(shí)各部分的應(yīng)力(受力情況)和變形情況不一樣,使拉深工藝出現(xiàn)了一些特有的現(xiàn)象:
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; o6 f8 |) u$ U/ L4 _: m+ h I' ~! k起皺:5 N# _2 ~6 a- x+ p
A.拉深時(shí)凸緣部分的切向壓應(yīng)力大到超出材料的抗失穩(wěn)能力,凸緣部分材料會(huì)失穩(wěn)而發(fā)生隆起現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱起皺.起皺首先在切向壓應(yīng)力最大的外邊緣發(fā)生,起皺嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起拉度.
" J$ N! L7 r0 ^0 ?1 e9 x% O B.起皺是拉深工藝產(chǎn)生廢品的主要原因之一,正常的拉深工藝中是不允許的.常采用壓力圈的壓力壓住凸緣部分材料來(lái)防止起皺.4 j7 P+ Z8 O$ t5 E2 s
C.起皺的影響因素:
" @$ E( p. g9 @2 y L4 Q1 s a). 相對(duì)厚度:t/D5 y. r1 S9 G8 d6 C$ b/ c
其中t----毛坯厚度,D----毛坯直徑3 V4 R: l4 ]6 G9 j& S
判斷是否起皺的條件-d<=2Zt, d ----工件直徑.
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