五金冲压模具设计之变形工序详解

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使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序


一、拉深(drawing)
把平板毛坯变为开口的空心工件的工序


1. 拉深过程  (以圆筒形零件为例)


2. 最容易出现的质量问题
（1）拉裂
原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力超过了材料本身的强度极限


（2）起皱  原因：毛坯边缘受压应力过大


3. 拉深系数 (drawing coefficient)
实践证明，能否拉深成形很大程度上取决于坯料于工件的相对尺寸。相对尺寸越大，则变形程度越大，越容易出现质量问题。因此，生产中采用了一个重要的工艺参数以防止拉裂或起皱，此参数即拉深系数。


拉深系数用 m 表示






拉深内容要点
拉深件的质量问题是拉裂和起皱；
拉深时是否会拉裂和起皱与变形程度有关，变形程度可以用拉深系数m来表示。 m越小，变形程度越大；
每一种材料都有其极限变形程度，也就有其极限拉深系数mmin  ，拉深时，应使 m>mmin  ；
在多次拉深时，应使每一次的拉深系数mn=dn/dn-1都大于极限拉深系数mmin ，并且应使后一次m值比前一次m值略大些。

拉深件示例

二、弯曲 (bending)
使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工艺

1.变形特点（以V形件为例）






从网格线前后的变化可以看出
（1）变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内
（2）坯料内侧受压缩，外侧受拉伸


2. 弯曲的质量问题及防止
（1）弯裂  板料外侧因拉应力过大而产生裂纹

②注意弯曲时板料的纤维方向

因为板材顺纤维方向抗拉强度高于垂直纤维为方向
所以弯曲线应尽可能与纤维方向垂直
弯曲线与纤维方向一致时，应选取较大的rmin

（2）回弹



解决方法：模具角度略小于工件角度

三、翻边 (flanging)
将制件的孔边缘或外边缘翻转成竖立或一定角度的直边的工艺






内孔翻边最容易出现的质量问题：
孔边缘受拉伸破裂


四、成型
（1） 起伏
起伏：使局部材料厚度变薄而成形的方法

（2） 胀形
通过模具使空心件或管状坯料向外扩张，胀出所需的凸起曲面
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