圓筒(tǒng)形拉深件拉深(shēn)過程中受力情況分析

  圓筒形拉深件五(wǔ)金衝壓件加工廠常見到的拉深件類型之一,它屬(shǔ)於旋轉體拉深件類別。
在(zài)實際生產中,我(wǒ)們發現拉深件各部分的厚(hòu)度是不一致的。一般是底部略有變薄(báo),但基本上等於原毛坯的厚度;壁部(bù)上段增厚,愈靠近上緣壁部增厚愈明顯;壁部的(de)下段變薄,愈靠下部變薄(báo)愈多;由壁部向底部轉角的稍上處(chù),則出現嚴重變薄,甚至斷裂。另(lìng)外,沿高度方向,零件各部分的硬度也不一樣,愈到上緣硬度愈高。這說明,在拉深過程(chéng)中的(de)不同時刻,毛坯內各部分由於所處的位置不同,它們的應力應變狀態(tài)是不一樣的。以圓筒形拉深件為(wéi)例,在拉深加工過程中,其受力情況可(kě)分為幾個區域來說明。
  1. 平(píng)麵凸(tū)緣部分為主要變(biàn)形(xíng)區
由於模具的作用,該處(chù)的材料徑向受拉應力的作用,切向受(shòu)壓應力的作用,此應力的更大值在毛坯邊緣。
2 凹模圓角部分為(wéi)過渡區
凹模圓角區指的是凹(āo)模圓角部分的區域,這是一個過渡區,材料的變形比較複雜,在徑向受拉(lā)應力和(hé)切向受(shòu)壓應力的作用厚(hòu)度方向上還由於承受凹模圓角的壓力和彎曲作用(yòng)而(ér)產生壓應力,其變形情況是:在經過凹模圓角時材料(liào)受到彎曲和(hé)拉直的作用而產生拉長和變薄,切向產生少量的壓縮變形。
3 筒壁部分為傳力區
這一(yī)部分(fèn)是由凸(tū)緣(yuán)部分材料變形後轉化(huà)而成。這部分(fèn)材料已經形(xíng)成(chéng)筒形,材料不(bú)再發生大的變形。但(dàn)是,在(zài)繼續拉深時,凸模的拉深力要經由筒壁傳遞到凸緣(yuán)部分。因此(cǐ),它承受單向拉應力的作用,發生少量(liàng)的縱向伸長和變薄。
4 底部圓(yuán)角區(qū)為第二個過渡(dù)區
這是筒壁和筒底的過渡區(qū)域,它承受徑向和切向拉應力、的作用,同時(shí),在厚度方向由於凸模的壓力和彎曲作(zuò)用而受壓應力的作用。在這一區域(yù)中筒壁與底部轉角處稍上的(de)地(dì)方,由於傳遞拉深力的截麵(miàn)積小,因此產生的拉應力更大。同時,因為在該處所需要轉移的材(cái)料少,故該處材料的變形程度小,冷作硬化更低,材料的屈服極(jí)限也就更低。
5 圓筒底部為小變形區
這部(bù)分材料受平麵拉伸。由於(yú)凸模圓角處及端麵摩擦的製約,筒底材(cái)料的應力與應變均不(bú)大,拉深前後的(de)厚度變化甚(shèn)微,可忽略不計(jì)。
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