五金模具设计变形工序讲解

优胜周平老师

五金模具设计变形工序讲解

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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