新拉伸自动计算(圆形零件)
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拉伸模具设计时第一步就是要计算产品的材料展开尺寸,这里主要是根据材料的总体积不变法则来计算的。
通过产品的表面面积来计产品算展开尺寸:
拉伸模具之圆形产品的材料展开公式,右边外径50mm高60mm材料厚度1.0的拉伸件,其展开尺寸计算如下:
√(50*3.14*60)+【(50*0.5)*(50*0.5)*3.14】*2 =Φ120mm
这个公式计算出来的展开尺寸基本上接近实际用料尺寸。
(公式注解:直径D*π*高度H=产品圆柱表面面积,R的平方*π=底部面积,两项之和除以π再开方=产品的半径*2约等于产品的展开外径)。
在实际应用中还要考虑切边余量可以适当在高度上增加1mm,则需要
(50*3.14*61)如果是不切边。
金属拉伸试验试样 GB 6397-86金属拉伸试验试样 GB 6397-86本标准规定了各种金属产品常温拉伸试验用试样的一般要求,试样应按有关标准或双方协议的规定选用。
本标准适用于钢铁和有色金属材料的通用拉伸试样。
如无特殊规定,棒、型、板(带)、管:线(丝)、铸件、压铸件和锻压件的试样,均按本标准规定执行。
1 样坯的切取、试样的制备及标志1.1样坯从制品上切取的部位和方向应按GB2975—82《钢材力学及工艺性能试验取样规定》、有关标准或双方协议的规定执行。
1.2切取样坯和机加工试样,均应严防因冷加工或受热而影响金属的力学性能,通常以在切削机床上进行为宜。
因烧割或冷剪法切取样坯时,边缘应留有足够的机加工余量,一般不小于制品的厚度,最低不小于20mm。
但对薄板(带)等则为例外,详见GB2975—82。
机加工试样时,切削、磨削深度及润滑(冷却)剂应适当,最后一道切、磨削深度不宜过大,以免影响性能。
建议保留机加工中心孔,以便必要时重新修整。
1.3从外观检查合格的板材、扁材或带材上切取的矩形样坯,一般应保留其原表面层,不予损伤。
试样毛刺须清除,尖锐棱边应倒圆,圆弧半径不宜过大。
由盘卷上切取的线和薄板、(带)试样,允许校直或校平,但矫正不得对试样的力学性能有显著影响。
对不测定伸长率的试样,则可不经矫正进行试验。
1.4不经机加工单铸试样表面上的夹砂、夹渣、毛刺、飞边等,必须加以清除。
1.5凡不符合本标准所规定的各项要求,表面有显著横向刀、磨痕或机械损伤,有明显淬火变形或裂纹以及肉眼可见冶金缺陷的试样,均不允许用于试验。
1.6试样标志一般应标在头部端面或侧边上(对小截面试样,可挂标志牌),以便试验时易于辨识。
2 试样的符号、名称及单位(见表1)表1符号 名称单位试样平行长度 mm试样原始标距d 0 圆形试样平行长度部分原始直径或圆管试样原始内径 D 0 圆管试样原始外径a 0 矩形、弧形试样或管壁的原始厚度b 0 矩形或弧形试样平行部分原始宽度 F 0 试样平行部分原始横截面积mm2 r带头试样从头部到平行部分过渡圆弧半径mm3 试样形状及尺寸的一般规定3.1拉伸试样分为比例和定标距两种,一般为经机加工试样和不经机加工的全截面试样,其横截面通常为圆形、矩形、异形以及不经机加工的全截面形状。
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。
拉伸工具练习一、建立新的零件文件并设置文件名1.新建文件:单击工具栏的切换类型为“零件”给定文件名为lianxi2 把缺省版去掉选择模板里边的mmns_part_solid类型单击“确定按钮”。
二、打开拉伸工具,并指定绘图面与参考面1.打开拉伸工具:单击右方工具栏的单击下方工具栏的“放置”“定义”,以制定草绘平面与定向参考面。
3.选取TOP基准平面作为草绘面选择RIGHT基准平面作为向右定向参考面单击“草绘”按钮单击出参照对话框里边的“关闭”按钮,以进入草绘模式。
三、绘制截面1.绘制圆形:单击右方工具栏的绘制两个圆形,如图:2.建立与两园弧相切的直线:单击右方工具栏的绘制图形如图:3.进行动态裁减:单击右方工具栏点选不要的线段,将其删除掉,如图:生成的效果如图:4.完成截面绘制:单击右方工具栏的。
四、设置拉伸深度1.更改拉伸深度:改变深度上的数字,将其修改为50,如图:生成的图形如下:2.完成特征的建立:单击下方工具栏的五、打开拉伸工具,指定绘图面与参考面并绘制截面1.打开拉伸工具:单击右方工具栏的单击下方工具栏的“放置”“定义”,以制定草绘平面与定向参考面。
3.选取刚刚建立的特征表面作为草绘面选择RIGHT基准平面作为向右定向参考面单击“草绘”按钮单击参照对话框里边的“关闭”按钮,以进入草绘模式。
4.建立已存在圆弧的同心圆:单击右方工具栏的按钮,绘制如图的同心圆:5.建立偏移线段:单击右方工具栏的按钮(此工具可以产生线段,这些线段由现有线段偏移而得)。
6.决定线段选取方式:切换成“链”(选取两段之间的所有线段)如图:7.选取先前所建立的两条公切线,此时两线段之间的所有线段会以顺时针方式全被选取,如图:8.改变选取方向:执行“下一个”命令此时改成以逆时针方向选取线段,请执行“接受”命令,以完成线段的选取,如图:9.在下方工具栏输入偏移距离为-10(负号代表向箭头方向的反方向偏移),然后按ENTER键,结果如图:10.建立一条垂直线:单击右方工具栏的按钮分别在现存线段上点一下(顺序任意)调整线段长度为75,如图:11.动态删除线段:单击右方工具栏的点选不要的线段,将其删除掉,如图:修剪后的效果如下:完成后,单击右方工具栏的按钮,以结束截面绘制。
拉伸试验结果的测量不确定度评定1试验1.1检测方法依据GB∕T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》进行试样的加工和试验.1.2环境条件试验时室温为25℃,相对湿度为75%.1.3检测设备及量具100kN电子拉力试验机,计量检定合格,示值误差为±1%;电子引伸计(精度0.5级);0~150㎜游标卡尺,精度0.02mm;50mm间距的标距定位极限偏差为±1%。
1.4被测对象圆形横截面比例试样,名义圆形横截面直径10 mm。
1.5试验过程根据GB∕T228-2002,在室温条件下,用游标卡尺测量试样圆形横截面直径,计算原始横截面积,采用电子拉力试验机完成试验,计算相应的规定非比例延伸强度R P0.2、上屈服强度R eH、下屈服强度R eL、抗拉强度R m、断后伸长率A及断面收缩率Z。
2数学模型拉伸试验过程中涉及到的考核指标R P0.2,R eH,R eL,R m,A,Z的计算公式分别为R P0.2= F P0.2∕S0(1)R eH=F eH∕S0(2)R eL= F eL∕S0(3)R m=F m∕S0(4)A=(L U-L0)∕L0(5)Z=(S0-S)∕S0(6)式中F P0.2———规定非比例延伸力;F eH———上屈服力;F eL———下屈服力;F m———最大力;L U———断后标距;L0———原始标距;S0———原始横截面积;S u———断面最小横截面积。
3测量不确定度主要来源试验在基本恒温的条件下进行,温度变化范围很小,可以忽略温度对试验带来的影响。
3.1对于强度指标,不确定度主要分量可分为三类:试验力值不确定度分量、试样原始横截面积测量不确定度分量和强度计算结果修约引起的不确定度分量.3.2对于断后伸长率A, 不确定度主要分量包含输入量L0和L U的不确定度分量.3.3对于断面收缩率Z, 不确定度主要分量包含输入量S0和S u的不确定度分量.4标准不确定度分量的评定4.1试验力值测量结果的标准不确定度分量4.1.1试验机误差所引入的不确定度分量试验所用试验机经计量部门检定,示值误差为±1%,服从均匀分布,因此可用B类评定,置信因子100%。