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汽车制造工艺------拉深工艺

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晴天 发表于 2014-12-12 22:30:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
拉深工艺


1、拉深(拉延,压延):利用拉深杆将已冲裁好的平面毛坯压制成各种形状的开口空心零件或将已压制的开口空心毛坯进一步制成其他形状,尺寸的空心零件的冲压成形工序。  


2、拉深成形的实质就是凸缘(法兰)部分金属产生塑性流动,拉深成形过程就是使坯料逐步收缩为零件筒壁的过程。  


3、拉深系数:


     拉深系数m是拉深后的圆筒形零件直径d与拉深前毛坯直径D之比值,即m=d/D。m值愈小,筒壁的最大拉应力愈大。当最大拉应力之值增加到筒壁危险断面的抗拉强度,使筒壁的承载能力达到极限,危险断面濒与拉裂时,这一极限变形状态下的拉深系数即称为极限拉深系数。


4、降低极限拉深系数的措施:a选择合适材料b凹模圆角半径c凸模圆角半径d材料的相对厚度e凸凹模间隙f摩擦和润滑条件



5、拉深件质量问题:起皱,拉裂,表面划伤,形状否扭,回弹


6、起皱:


     凸缘部分由于切向压应力过大造成材料失稳,使得拉伸件沿凸缘切向形状高低不  平的皱纹。屈服应力 s越大,)/(tDt越小,则越易起皱。此外材料的弹性模量越小,抵抗失稳的能力越小。起皱影响表面质量,尺寸精 度,增大拉深变形力甚至拉裂。  


7、防止起皱措施:采用压料装置 、采用反拉深、采用拉深筋、采用软模拉深、采用锥形凹模


8、拉裂:筒壁处所受拉应力超过了材料的强度极限  


9、防止拉裂措施:合理选用材料、正确确定凸凹模圆周半径、合理选取拉深系数、正确进行润滑   


10、盒形件与圆筒形件拉深成形异同:在变形性质上是一致的,变形区的材料都是在拉、压应力状态下产生塑性变形。不同点,盒形零件拉深变形时,沿变形区周边的应变分布式不均匀的,并随零件的几何参数、柸料形状及拉深成形条件的不同,这种不均匀变形程度也不同。


第五章  局部成形工艺


1、局部成形:用各种不同变形性质的局部变形来改变毛坯(或由冲裁、弯曲、拉深等方法制成的半成品)的形状和尺寸的冲压成形工序。


2、胀形:利用模具强迫板材厚度纸薄和表面积增大,得到所属几何形状和尺寸的制件的冲压成形的方法。


3、常用胀形:起伏胀形、圆柱形毛坯(或管形毛坯)的胀形、平板毛坯的胀形


4、外缘翻边:内凹外缘翻边,外凸翻边  


5、由凹外缘翻边:用模具把毛坯上内凹的外缘翻成竖边的冲压方法。用“集中法”修正:这样两侧先受力,把料向中间靠拢。  


6、外凸外缘翻边:用模具把毛坯上的外边缘翻成竖边的冲压加工方法。用“分散法”修正:修正毛坯形状,将毛坯做成/\状,让中间的料先受力向两边扩散  第六章   汽车覆盖件冲压工艺  


1、汽车覆盖件:覆盖汽车发动机、底盘、构成驾驶座和车身的薄钢板冲压成形的表面零件(外覆盖件)和内部覆盖件。  


2、覆盖件冲压工序:落料:为了获得拉深工序所属的毛坯外形。拉深:冲压关键工序、完成大部分形状。修边:切除拉深件的工序补充部分。翻边:覆盖件边缘的竖边成形,冲孔:加工孔洞  


3、覆盖件拉深工艺设计原则:


1尽可能一道拉深工序成形


2拉深深度应尽可能平缓均匀,使各处变形程度趋于一致


3拉深表面为平坦的覆盖件,主变形方式应为胀形变形


4覆盖件主要结构面上往往有急剧凸凹折曲和较深的鼓包等局部形状,在形状设计时,应尽可能满足合理拉深成形的条件的要求


5覆盖件的焊接面不允许存在皱折、回弹等质量问题,对不规则形状用拉深出焊接面


6覆盖件上的孔在拉深成形后冲出,以预防发生变形


7覆盖件拉深的压料圈形状设计,应使不发生皱褶、翘曲等质量问题为原则,保证压料面材料变形流动顺利


8拉深后为翻边,修边工序,拉深的坯料形状尺寸和拉深工艺设计时,应充分考虑为后续工序提供良好的工艺条件(变形条件,模具结构,零件定位,送料,取件)


9坯料送进和拉深件取出装置应安全、方便,有利于覆盖件的自动化、流水线生产。当拉深模具的内表面与坯料发生干涉时,有必要在模具内设置导向装置


4、覆盖件拉深工艺参数确定:


1)拉深方向


2)工艺补充部分


3)压料面


4)工艺孔,工艺切口


5)变形阻力与拉深筋  


5、合理拉深原则


1)保证凸模能够进凹模


2)凸模开垢面拉深时与毛坯接触状态(开垢时接触面保持大,接触面保持冲模中心)


3)压料面各部位进料阻力均匀


6、工艺补充:为了实现拉深,将覆盖件的翻边展开,窗口补满,再加上工艺补充部分构成一个拉深件。工艺补充部分是拉深件不可缺少的组成部分,它的确定直接影响到拉深成形,以及拉深后修边、整形、翻边等工序的方案  


7、确定工艺补充部分考虑的问题


1)拉深深度尽量浅


2)尽量采用垂直修边


3)工艺补充部分尽量小


4)定位可靠


5)拉深条件


8、压料面:汽车覆盖件工艺补充部分的一个组成部分,即位于凹模圆角半径以外的那一部分柸料。 1压料面是覆盖件本身凸缘面;2压料面是由工艺补充部分组成修边后切除。  


9、确定压料面原则(4条):


1平面、单曲面、曲率很小的双曲面、无局部起伏折棱、无压紧时褶皱塑流阻力流动顺利;


2凸模对拉深毛胚有拉伸作用;


3合理选择压料面与拉深方向的相对位置;


4凹模是凸仓的要求


10、工艺孔和工艺切口(作用、条件、制法、布置原则)  


11、作用:(覆盖件中间部位上高冲某些深度较大的突起突仓时,一次拉深中文文不能以毛坯外部得到材料补充导致局部破裂,)在局部变形区的适当部位冲出工艺切口(孔),使易破裂的区域从变形区内部得到材料的补充。  


12、条件:必须在容易破裂的区域附近设置工艺切口,而这个切口又必须处在拉深件的修边线以外,以便在修边工序中切除,而不影响覆盖件形体


13、制法:


1,落料时冲出-用于局部成形深度较浅的场合(工艺孔);


2,拉深过程中切出-它充分利用材料的塑性  


14、工艺切口布置原则:


1.切口应与局部突起周缘形状相适应,以使材料合理流动


2.切口之间应留有足够的搭边,以使凸模张紧材料,保证成形清晰,避免波纹等缺陷;而且修边后可获得良好的窗口翻边孔缘质量


3.切口的切断部分应邻近突起部边缘或容易破裂的区域


4.切口数量应保证突起部位各处材料变形趋于均匀。  


15、变形阻力与拉深槛 阻力:


1.材料的塑性流动阻力


2.弯曲阻力


3. 摩擦阻力  


16、影响拉深变形阻力的因素:


1.凹模口形状


2.拉深深度


3.拉深件侧壁形状


4.压料力


5.凹模圆角半径


6.润滑条件


7.压料面面积  


17、拉深筋、拉深槛作用:


1.增加进料阻力


2.调节材料的流动情况


3.扩大压料力德调节范围


4.可以降低对压料面的加工光洁度要求,这便降低了大型拉深模的制造工作量,提高压料面的寿命


5.纠平材料不平整的缺陷  


18、拉深筋种类:


1.拉深筋(拉深筋的剖面呈半圆弧形状。拉深筋一般装在压料圈上,而在凹模压料面上开出相应的槽)


2.拉深槛(拉深槛的剖面呈梯形,类似门槛,安装于凹模的洞口)  


19、按凹模口的形状布置拉深筋的方法:


1.大外凸圆弧:要求补偿变形阻力不足,布置方法设置一条长筋;


2.大内凹圆弧:要求补偿变形阻力不足;避免拉深时,材料从相邻两侧凸圆弧部分挤过来而形成皱纹,布置方法设置一条长筋和两条短筋


3.小外凸圆弧:要求塑流阻力大,应让材料有可能向直线区段挤流。


布置方法


(1)不设拉深筋


(2)相邻筋的位置与凸圆弧保持8°~12°夹角关系


4.小内凹圆弧:要求将两相邻侧面挤过来的多余材料延展开,保证压边面下的毛坯处于良好状态。


布置方法


(1)沿凹模口不设筋


(2)在离凹模口较远处设置两条短筋


5.直线段:要求补偿变形阻力不足布置方法根据直线长短设置1~3条拉深筋(长者多设,并呈塔形分布:短者少设)

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