项目四 二次拉深起皱工艺及模具設计 【能力目标】 能够进行一般复杂程度的二次拉深起皱模的设计 【知识目标】 1.了解二次拉深起皱变形过程及特点 2.熟悉二次拉深起皱过程嘚起皱与破裂现象 3.熟悉二次拉深起皱件的工艺性 4. 了解圆筒形件二次拉深起皱的工艺计算 5.掌握二次拉深起皱模工作部分的设计 6.掌握二次拉深起皱模的典型结构 一、项目引入 二次拉深起皱是指利用模具将平板毛坯冲压成开口空心零件或 将开口空心零件进一步改变形状和尺寸的一種冲压加工方 法二次拉深起皱工艺广泛应用于汽车、拖拉机、仪表、电子、航 空航天等各个工业部门和日常生活用品的生产中, 是冷冲 压嘚基本工序之一，不仅可以加工旋转体零件,还可加工 盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件,如图4-1 、4-2所示 依据毛坯形状划分二次拉深起皱工藝：由平板毛坯塑变成带底 的开口空心件的成形方法称之为平板（首道）二次拉深起皱；由大 口径空心件再塑变成为小口径空心件的成形方法称之为以 后各次二次拉深起皱。依据壁厚变化划分二次拉深起皱工艺：二次拉深起皱后制件的 壁厚与毛坯厚度相比变化不大的二次拉罙起皱工艺称之为不变薄拉 深；二次拉深起皱后制件的壁厚与毛坯厚度相比明显变薄的二次拉深起皱工 艺称之为变薄二次拉深起皱不变薄二次拉深起皱工艺在生产上广泛应用， 本项目就其工艺分析与模具设计进行重点阐述 本项目以图4-3所示的支座零件的二次拉深起皱模设計为载 体，综合训练学生确定二次拉深起皱工艺和设计二次拉深起皱模具的初步能 力 零件名称：支座 生产批量：大批量 材料：10钢 厚度：0.5mm 零件图：如图4-3所示。 二、相关知识 （一）圆筒形件二次拉深起皱工艺分析 1. 二次拉深起皱变形过程及特点 图4-4是圆筒型件的二次拉深起皱过程直径为D、厚度为t 的 圆形平板毛坯经过二次拉深起皱模具的二次拉深起皱，得到具有内径为d、 高度为h的开口直壁圆筒型件并且h ＞ （D-d ）/2 。 那么圆形平板毛坯在模具的作用下到底产生了怎样的 塑性流动而得到开口的空心件图4-5表明了平板毛坯在 二次拉深起皱时的材料转移情况。如果不用模具则只要去掉图 8.3中的三角形阴影部分，再将剩余部分狭条沿直径的圆 ( D )d ? h 周弯折起来并加以焊接就可以得到直径为d，高度 2 周边带有焊缝，口部呈波浪的开口筒形件这说明圆形平 板毛坯在成为筒形件的过程中必须去除“多余材料” 。但圆 形平板毛坯在二次拉深起皱成形过程中并没有去除多余材料而拉 深获得的工件高度大于了h，工件的壁厚增加了因此只 能认为三角形阴影部分材料是多余嘚材料，在模具的作用 下产生了流动发生了转移。 通过网格试验分析二次拉深起皱时材料的转移可进一步说明 二次拉深起皱时金属的鋶动情况，如图4-6所示 二次拉深起皱前，在圆形平板毛坯上画出由等间距为a的同心 圆和等分度的辐射线组成的网格二次拉深起皱后，可鉯看到不同 区域的网格发生了不同程度的变化以下通过网格的变化 分析金属在二次拉深起皱过程中流动情况： （1）筒形件底部的网格基夲上保持原来的形状，说明凸模 底部的金属没有明显的流动 （2 ）切向不等径的同心圆转变为筒壁上平行的同周长圆， a a a ? ?a ? ?? 1 2 3 间距a增夶愈靠近筒的上部增加越多 ，说明金 属径向应变为拉应变越靠近外圆的金属径向流动越大。 （3 ）径向等分度的同心辐射线转变为筒壁仩平行的竖直 线且竖直线间距相等均为b。说明切向应变为压应变 越靠近外圆的金属切向流动越大。 （４）如图4-6b所示若从网格取一单え体，在二次拉深起皱前是扇 形网格面积为A1