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拉伸模具视频教程,拉伸模具:拉伸工艺及拉伸模具的设计学习
拉深是用磨具将平板电脑毛坯或半成品加工毛坯拉深成张口中空零件的冷冲模加工工艺。可制作的产品外观设计有:圆柱形、门道形、球形、锥形、方形等不规则开口中空零件。
拉深工艺与其他冲压模具设计相结合,可生产出外观设计复杂的零件,如落料工艺与拉深工艺相结合的落料拉深复合模。
日常生活中的拉深产品有:旋转工件:如塘瓷洗脸盆、吕锅;方形零件:如餐盒、油箱;复杂零件:如汽车盖。
拉深的整个形变过程
用坐标网格图实验法进行分析。拉深时,压边圈首先拧紧中厚板的毛坯,模座滑动,迫使位于压边圈中的原材料(凸台的一部分)变形,流向凸凹模缝隙,产生桶壁。观察拉深后,网格图发现底部网格图基本一致,筒壁部分变化较大。
1. 原间格相等的内切圆变成长度相同,间隔变大的圆上线,接近筒口,间隔扩大。
2. 原测量范围相等的辐射线变为垂直线,间隔相同。
3. 凸台原料产生轴向伸展变形和径向变形。
摘要:拉深原材料的变形主要发生在凸台的一部分。拉深变形的整个过程实际上是凸台设备在轴向拉伸应力和径向压力应力的作用下造成的形状变化。凸台继续关闭并转化为整个气缸壁过程。这种变形程度在凸台的最边缘相对较大。
各种拉深条件
由于拉深过程中各部件的地应力(承载力)和变形不同,拉深过程中出现了一些独特的情况:
发皱:
A. 拉深时,凸台部分径向压力应力大于原材料的抗变形水平,凸台部分原材料会出现不平衡和突起,称为起皱。径向压力应力大,其外边缘产生皱纹,皱纹严重时会引起拉伸。
B. 皱纹是拉深加工过程中造成废物的主要原因之一,正常拉深过程中不承诺。工作压力圈中的工作压力通常用于按压凸台的部分原材料,以防止起皱。
C. 影响皱纹的因素:
a)相对性薄厚:t/D
T-毛坯薄厚,D-毛坯孔径
判断是否是皱纹的前提:D-d0.5mm,计算以材料厚度中线为标准。
圆柱形拉深指数
1.拉深系数定义
拉深系数是指拉深后产品工件孔径D与拉深前毛坯直径D的比例。
M=d/D
A.(Mm1,可一次拉深成型;如mz1.工艺计算和拉深可根据无凸台筒形件进行,即:第一次拉深无凸台,再次拉深时空出锥形凸台,最终工艺流程将凸台铺平。
B. 凸台的相对孔径非常大 dt/d>4.而且相对高度H相对较低,该零件的变形特性已经起到了拉深的范畴,属于胀形。
C. 凸台相对性半经相对较大 dt/d>1.4.绝对高度相对较大。这种称为宽凸台筒形件,即带凸台筒形件。生活中有两种成形方法:一是每次拉深的相对高度不会改变,改变以满足要求;二是改变每次拉深的直径,以提高相对高度。
(2)带凸台筒形件的拉深特性:(原理与无凸台筒形件相似)
A. 拉深指数
dt/d——凸台的相对孔径
H/d——绝对高度R/产品工件d--底部和凸台的一部分相对圆角半径
m由上述三个规格要素明确,其中dt/d影响很大,当毛坯孔径D和拉深指数一定时,r/d的危害最小。dt/d和H如果/d不同,原材料的变形程度也不同,dt/d越小,H/d越多,变形程度越高。
B.凸台筒形件拉深,凸台不完全转化为筒壁,可以理解为没有凸台拉深过程的中间状态。因此,其初始拉深指数可以低于或没有凸台形件的拉深。
B.凸台筒形件拉深,凸台不完全转化为筒壁,可以理解为没有凸台拉深过程的中间状态。因此,其初始拉深指数可以低于或没有凸台形件的拉深。
由于极限值拉深指数m的大小完全取决于较大拉深力出现时是否拉破。当凸台直径约dt时,拉深力较大,凸台拉深与无凸台拉深的极限拉深指数相同。如果拉伸到凸台直径约dt,拉伸深度不大(即拉伸深度不超过原材料强度极限),则带凸台的拉伸深度指数可以较小,拉伸深度指数可低于没有凸台拉伸后的拉伸深度指数,
C. 第一次拉深时,m1=d1/d一定时,dt由于d1不会改变,d1和H1/d1之间的关系是肯定的,即dt减少,H1扩大,根据体积不会改变标准,dt与H1的关联不会改变,即变形程度由H1/d1描述,原材料的极限值H1/d1(即m1为极限值拉深值后)可以用作工件H/d
D. 在带凸台筒形零件的拉深中,dt是第一次拉深,在以后的拉深中不会改变,仅仅通过减小直筒部分的直径来提高直筒部件的相对高度。由于第一次拉深后的应变硬化效果,凸台部分无法在未来的拉深中带动变形,强制带动也会导致拉破。由于第一次拉深后的应变硬化效果,凸台部分无法在未来的拉深中带动变形,强制带动也会导致拉破。
第一次拉深进型腔的原材料往往比最终拉深部分所需的具体材料多3%~5%,使不必要的原材料在未来的再深化中逐渐分配,最终留在凸台上,防止因原材料不足而在再深化中强制深化。凸台进型腔导致产品工件拉破。
(3)凸台筒形件拉深的相对高度:
Hn-第n次拉深相对高度
D-平板电脑毛坯孔径
dt-凸缘直径
dn-第n次拉深孔径
Rn-第n次拉深上端圆角半径
Rn-第n次拉深底端圆角半径
拉深模具设计
第一次拉深模
(1) 模具设计简单,使用方便,生产制造方便。
(2) 压边圈不仅起包边条的作用,还起倒料价值和板材定位的作用。
(2) 压边圈不仅起包边条的作用,还起倒料价值和板材定位的作用。
(3) 模座上切有出气孔,避免拉深件紧紧吸收在模座上造成困难。
(4) 磨具采用部分倒装式,确保包边条设备安装和调整在下部室内空间较大的部位。
2.再次拉深模具
再次拉深模具。半成品加工毛坯在压边圈上准确定位,下模降低。上模中的模座将半成品加工毛坯拉入型腔,减少了半成品加工的孔径。关键区别是压边圈不同于第一次拉深的压边圈。
3.复合拉深模
拉深型腔具有落料模座的功效。
拉深模工作部分规格明确
其工作部分主要指深模座、型腔和压边圈。工作部件的截面尺寸对拉深部件的变形和质量有很大的影响。
1.拉深空隙
拉深间隙对拉深件筒形直壁有校准效果:如果间隙大,校准效果会降低,效果不好,导致口大底小锥形;如果间隙减少,拉深力会扩大,容易导致拉伤,模具损坏会很快。
充分考虑拉深中边缘的增厚。除最后一次拉深间隙为或略低于板厚(以确保产品工件的精度)外,其他拉深应将间隙略高于原材料厚度。对于不需要压边圈的拉深,Z=(1~1.1)Zmax,小值用于未拉深,最大值用于中间拉深。
2.凸凹模圆角半径
型腔圆角半径对拉深件影响较大,型腔圆弧不能小,但很大,容易导致包边条总面积小、起皱。在拉深过程中,凸台较早离开压边圈,也会引起起皱。
圆弧小,圆弧原料变软严重,易开裂:
ran=(0.6~0.9)tan-1
rt=(0.6~1)ra
最终工艺流程rt=r产品工件>(1) ~2)t
3.计算深凹模工作部分的尺寸
拉深件的加工精度完全取决于最后一道工序,拉深凹模规格,与中间工艺流程规格无关,中间工艺流程可以直接以工艺流程规格作为模具工作规格的一部分,最后一个工艺流程需要根据产品工件内(外)形状规格的要求和损坏方向来确定凹模工作的尺寸和尺寸公差。
按公差标注方法:
外观设计:Da=(D-0.75t) δn dt=(D-0.75-2Z)- δt
按内形标明:Da=(d 0.4t 2Z) δa dt=(d 0.4t) δt
其中δa和δt按IT8~9级精密度。
拉深模座排气口按d=(5)~10)mm
4. 选择压边圈条件和压边圈类型
(1) 不起皱的前提是:D-d<22t>
(2) 包边条装置类型:刚度和弹性。
刚度压边圈:双动冲压机采用外滚轮包边条,包边条不随拉深行程变化而变化。
刚度压边圈:双动冲压机采用外滚轮包边条,包边条不随拉深行程变化而变化。
弹性包边条设备:用于单动冲压机,包边条力随高速冲床行程而变化
(3) 压边圈类型:
平面图压边圈:一般用于初次拉深。
带弧形压边圈:用于t//D0.3含有小凸台圆角半径的拉深。
带限位开关的压边圈:保持包边条力平衡,避免压边圈将毛坯压得太重。
拉深质量检查
(1) 开裂、起皱:由于包边条力度不大,导致起皱,使拉入凹模腔困难。
(2) 开裂:轴向拉伸应力大。
(3) 皱纹:径向压力应力过小,失衡。
(4) 工件边缘呈锯齿形:毛坯边缘有毛边。
(5) 产品工件边缘不同:毛坯中心与磨具核心不一致,或原材料厚度不均匀,型腔圆角半径不均匀,磨具间隙不均匀。
(6) 风险横截面明显变软:圆角半径(磨具)过小,工作压力过大。
(7) 产品工件底部断裂:型腔弧过小。激光切割原料。
(8) 凸台褶皱:型腔圆角半径大,拉深难以平时工作压力圈压不上,起皱后再拉入型腔。