盒型件拉深模设计说明书
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- 发布时间:2014-05-27
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在盒的外壳分析中得到,上图可知此矩形盒状零件可划分成 2 个长度为 (A-2r) 和 2 个长度为 (B-2r) 的直边加上 4 个半径为 r 的 1/4 圆筒部分(图4.4.1) 。若将圆角部分和直边部分分开考虑,则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深,直边部分的变形相当于弯曲。但实际上圆角部分和直边部分是联系在-起的整体,因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深,有其特有的变形特点,这可通过网格试验进行验证。
拉深前,在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格,在毛坯的圆角部分,画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。变形前直边处的横向尺寸是等距的,即 ,纵向尺寸也是等距的,拉深后零件表面的网格发生了明显的变化(如图1所示) 。这些变化主要表现在:
图 1 盒形件的拉深变形特点
⑴直边部位的变形 直边部位的横向尺寸变形后间距逐渐缩小,愈向直边中间部位缩小愈少,纵向尺寸变形后,间距逐渐增大,愈靠近盒形件口部增大愈多,可见,此处的变形不同于纯粹的弯曲。
(2) 圆角部位的变形 拉深后径向放射线变成上部距离宽,下部距离窄的斜线,而并非与底面垂直的等距平行线。同心圆弧的间距不再相等,而是变大,越向口部越大,且同心圆弧不位于同-水平面内。因此该处的变形不同于纯粹的拉深。
根据网格的变化可知盒形件拉深有以下变形特点:
(1) 盒形件拉深的变形性质与圆筒件-样,也是径向伸长,切向缩短。沿径向愈往口部伸长愈多,沿切向圆角部分变形大,直边部分变形小,圆角部分的材料向直边流动。即盒形件的变形是不均匀的。
(2) 变形的不均匀导致应力分布不均匀(图2) 。在圆角部的中点 最大,向两边逐渐减小,到直边的中点处 最校故盒形件拉深时破坏首先发生在圆角处。又因圆角部材料在拉深时容许向直边流动,所以盒形件与相应的圆筒件比较,危险断面处受力小,拉深时可采用小的拉深系数也不容起皱。
图2 盒形件拉深时的应力分布
(3) 盒形件拉深时,由于直边部分和圆角部分实际上是联系在-起的整体,因此两部分的变形相互影响,影响的结果是:直边部分除了产生弯曲变形外,还产生了径向伸长,切向压缩的拉深变形。两部分相互影响的程度随盒形件形状的不同而不同,也就是说随相对圆角半径 r/B 和相对高度 H/B 的不同而不同。r/B 愈小,圆角部分的材料向直边部分流得愈多,直边部分对圆角部分的影响愈大,使得圆角部分的变形与相应圆筒件的差别就大。当 r/B0.5 时,直边不复存在,盒形件成为圆筒件,盒形件的变形与圆筒件-样。
当相对高度 H/B 大时,圆角部分对直边部分的影响就大,直边部分的变形与简单弯曲的差别就大。因此盒形件毛坯的形状和尺寸必然与 r/B 和 H/B 的值有关。对于不同的 r/B 和 H/B ,盒形件毛坯的计算方法和工序计算方法也就不同。
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