拉深系数总汇表
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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。
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。
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。
目录1 前言………………………………………………………………‥31.1 题目的由来……………………………………………………‥31.2 具体的题目及零件工艺分析.......................................‥3 2 冲压工艺方案 (3)2.1 修边余量的确定 (3)2.2 坯料直径的计算 (4)2.3 拉深系数的计算 (4)2.4 拉深次数的计算 (4)2.5 冲压工艺设计及工艺方案确定(工序冲件图绘制)............4 3 冲压模具设计 (5)3.1 落料模、拉深模的设计或落料拉深复合模的设计 (5)3.2 冲压力的计算 (7)3.3 冲压设备的选定 (8)3.4 模柄尺寸及其它相关尺寸确定 (8)3.5 强度校核………………………………………………………‥93.6模具材料与热处理………………………………………………9 4 模具关键零件加工工艺编制…………………………………‥164.1 凸模加工工艺编制 (16)4.2 凹模加工工艺编制 (16)4.3 凸凹模加工工艺编制 (17)5 结束语……………………………………………………………‥17 前言1.1 题目的由来在教育主管部门的关怀下,在院系领导的关心、关注下,在《冲压成型技术》课程实践考核方案获得通过之后,由专业老师出题,进行与冲压、模具、加工有关的综合设计,重点考核综合运用冲压知识、工序与工序衔接复合、拉深曲线拟合(或正拉深与反拉深的应用、在掌握模具制造工艺基础上正确利用合理模具结构解决冲压件成形问题能力。
1.2 具体的题目及零件工艺性分析1对以下冲压件(材料08FAl, 厚度1mm )进行冲压工艺设计、模具设计,对关键模具零件进行加工工艺编制,按要求绘制模具装配图、关键模具零件的零件图,编写设计计算说明书,正确回答有关提问。
将以上长度方向尺寸各加上1mm图1.1 冲压件2、材料及强度、刚度。
该零件的材料为硬度t=1.5的08FAL 钢,具有优良的冲压性能。
模具设计与制造(第3版)| 196 |表7-2 带凸缘拉深件的修边余量∆h 单位:mm2.对于高深件必须规定中间修边工序;3.对于材料厚度小于0.5mm 的薄材料多次拉深时,应按表值增加30%。
(2)计算工件表面积。
为了便于计算,把零件分解成若干个简单几何体,分别求出其表面积后相加。
如图7-10所示的零件可看成由圆筒直壁部分1,圆弧旋转而成的球台部分2以及底部圆形平板3三部分组成。
工件的总面积为圆筒直壁部分表面积A 1,球台部分表面积A 2和底部圆形平板表面积A 3三部分之和,即1()A d H r =π− (7-1)22(2)8]4A r d r r π=[2π−+ (7-2)23(2)4A d r π=− (7-3)21234i D A A A A π=++=∑ (7-4)式中:d ——拉深件圆筒部分中径; H ——拉深件高度;r ——工件中线在圆角处的圆角半径;D ——毛坯直径。
(3)求出毛坯尺寸。
毛坯的直径D 可按以下公式计算。
D =(7-5)对于上式,若毛坯的厚度t <1mm ,则以外径和外高或内部尺寸来计算;若毛坯的厚度t ≥1mm ,则各个尺寸应以零件厚度的中线尺寸代入进行计算。
对于常用的旋转体拉深件,可选用相关手册获取其坯料直径的计算公式。
其他复杂形状零件的毛坯计算可查有关资料。
7.3.2 拉深次数的确定1.拉深系数的概念和意义拉深的变形程度大小可以用拉深件的高度和直径的比值来表示,比值小的变形程度小,图7-10 圆筒形件毛坯尺寸计算1—圆筒直壁部分 2—球台部分3—底部圆形平板。