拉深的变形过程

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2015-09-25 03:09:24 作者: 所属分类:冲压模具 阅读:1428 评论:0

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拉深工艺是一种塑性成形工艺,为了对拉深的变形过程

即金属材料产生塑性流动的情况有一个本质的认识,

可以采用坐标网格法进行分析观察,见图4-1。

拉深变形过程
取一个直径为D的毛坯,在其上面画出间距都等于a的同心圆和分度相等的辐射线。

拉深时压边圈先把平板毛坯压紧,凸模下降时强迫位于压边圈下的凸缘部分材料产生塑性变形,

并且流入凸、凹模间隙中,形成圆筒形件的侧壁。

当凸缘部分的材料全部转化为筒壁时,拉深便告结束。

观察拉深后所得圆筒形件的网格形状,可以发现工件底部网格基本保持原状,

而筒壁部分却变化很大:原来间距相等的同心圆成了长度相同、间距增大的圆周线,

并且间距a越接近筒口增大得越多,即a1> a2>⋯> a;

原来分度相等的辐射线变成了垂直平行线,但间距却完全相等。

如果拿网格中一个小单元体来看,在拉深前是位于凸缘处的扇形A1,

拉深后则成为筒壁上的矩形A2。忽略拉深中料厚变化,可以认为拉深前后小单元体的面积不变,

即A1=A2。进一步分析小单元体的变形情况,见图4-2。

假想毛坯上的小扇形单元体位于楔形槽内,它在径向拉应力和切向压应力的作用下,

产生径向伸长变形和切向压缩变形,通过楔形槽而成为矩形小单元体。

显然小扇形单元体离楔形槽越远,通过楔形槽口时的变形就越大。

当然在实际拉深过程中并没有这样的楔形槽,小单元体也不是孤立存在,

而是处于相互联系、紧密结合在一起的毛坯整体内。

拉深中使小扇形单元体变形的径向拉应力,由凸模通过筒壁处的材料传递上来,

切向压应力则是由各小扇形单元体相互挤压而引起的。

根据上述坐标网格法分析及金属产生塑性流动的实际情况,可以对拉深的变形过程作如下归纳:

拉深中材料的变形主要发生在凸缘部分,拉深变形过程实质上就是凸缘处的材料

在径向拉应力和切向压应力的共同作用下产生塑性变形,

凸缘不断收缩而转化为筒壁的过程,这种塑性变形程度在凸缘的最外缘为最大。

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