汽車(chē)覆蓋件沖壓成型ppt課件

1、第一章 概述1.1 汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)1.2 汽車(chē)覆蓋件沖壓成型特點(diǎn)1.3 汽車(chē)覆蓋件沖壓消費(fèi)設(shè)備1.4 汽車(chē)覆蓋件沖壓技術(shù)開(kāi)展方向.概述隨著社會(huì)的快速開(kāi)展，汽車(chē)已成為人類社會(huì)活動(dòng)中不可短少的工具，汽車(chē)工業(yè)已成為許多工業(yè)興隆國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)。汽車(chē)覆蓋件的消費(fèi)是汽車(chē)制造的一個(gè)重要消費(fèi)過(guò)程。 在板材沖壓成形技術(shù)中，以汽車(chē)覆蓋件為主要代表的大型薄板零件的沖壓成形技術(shù)已開(kāi)展成為一個(gè)很重要的組成部分。.1.1 汽車(chē)車(chē)身制造過(guò)程1.1.1 汽車(chē)車(chē)身制造過(guò)程1.1.2 汽車(chē)覆蓋件在車(chē)身上的位置1.1.3 汽車(chē)覆蓋件沖壓是沖壓技術(shù)的重要組成部分.1.1.1 汽車(chē)車(chē)身制造過(guò)程在汽車(chē)構(gòu)成中，車(chē)身和底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)一同被稱為汽

2、車(chē)的三大部件，已越來(lái)越遭到人們的注重。 從汽車(chē)開(kāi)展趨勢(shì)來(lái)看，人們對(duì)汽車(chē)的平安性、溫馨性、新穎性以及奢華檔次等特征的要求將越來(lái)越高，而這些特征很多要經(jīng)過(guò)汽車(chē)車(chē)身來(lái)表達(dá)。汽車(chē)車(chē)身是一個(gè)外形復(fù)雜的空間薄壁殼體。.1.1.1 汽車(chē)車(chē)身制造過(guò)程轎車(chē)、微型車(chē)、小型客車(chē)以及載貨汽車(chē)的駕駛室等都屬于無(wú)骨架車(chē)身。它是以沖壓成某種外形的沖壓件或幾個(gè)沖壓件焊接后具有某種截面方式而作為骨架，以添加車(chē)身剛性和強(qiáng)度。無(wú)骨架車(chē)身的消費(fèi)流程如圖1-1.1.1.2 汽車(chē)覆蓋件在車(chē)身上的位置汽車(chē)覆蓋件主要是指構(gòu)成駕駛室和車(chē)身的外表零件，也包括覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)的某些外表零件。包括外覆蓋件和內(nèi)覆蓋件。 外覆蓋件是指人們能直接看到的汽

3、車(chē)車(chē)身外部的裸露件。 內(nèi)覆蓋件是指車(chē)身內(nèi)部的覆蓋件，它們被覆蓋上內(nèi)飾件或被車(chē)身的其它零件所擋住而普通不能被直接看到。.1.1.2 汽車(chē)覆蓋件在車(chē)身上的位置圖1-2就是轎車(chē)白車(chē)身構(gòu)造及覆蓋件表示圖。.1.1.2 汽車(chē)覆蓋件在車(chē)身上的位置在汽車(chē)覆蓋件圖上，為了表示其在汽車(chē)上的位置和便于標(biāo)注尺寸，通常每隔100mm或200mm畫(huà)出三個(gè)方向的坐標(biāo)線，三個(gè)坐標(biāo)的基準(zhǔn)為：前后方向 以前輪中心為零，前后方向向后為正，向前為負(fù)；上下方向?qū)τ谵I車(chē)：以前輪中心為零，向上為正，向下 為負(fù)；對(duì)于載貨車(chē)： 以縱梁上外表為零，向上為正，向下為負(fù)；左右方向以汽車(chē)對(duì)稱中心為零，左右不分正負(fù)。.1.1.3 汽車(chē)覆蓋件沖壓是沖壓

4、技術(shù)的重要組成部分汽車(chē)覆蓋件多是尺寸大、外形復(fù)雜的三維曲面，消費(fèi)汽車(chē)覆蓋件所用的沖壓設(shè)備、模具和原資料都與普通沖壓件消費(fèi)有所不同。汽車(chē)覆蓋件沖壓成形技術(shù)在沖壓成形領(lǐng)域中占有重要位置。汽車(chē)工業(yè)的開(kāi)展還大大促進(jìn)了鋼板制造技術(shù)的開(kāi)展。.1.2 汽車(chē)覆蓋件沖壓成型特點(diǎn)1.2.1 汽車(chē)覆蓋件的質(zhì)量要求1.2.2 汽車(chē)覆蓋件構(gòu)造特點(diǎn)1.2.3 汽車(chē)覆蓋件成形特點(diǎn).1.2.1 汽車(chē)覆蓋件的質(zhì)量要求普通來(lái)說(shuō)，汽車(chē)覆蓋件應(yīng)滿足以下要求：1尺寸精度2外形精度3外表質(zhì)量4剛性好5良好的工藝性.1.2.2 汽車(chē)覆蓋件構(gòu)造特點(diǎn)典型汽車(chē)覆蓋件從構(gòu)造外形及尺寸上看，這類零件的主要特點(diǎn)有：1總體尺寸大2相對(duì)厚度小3外形復(fù)雜4

5、輪廓內(nèi)部帶有部分外形.1.2.3 汽車(chē)覆蓋件成形特點(diǎn)汽車(chē)覆蓋件的要求和構(gòu)造特點(diǎn)決議了其沖壓成形特點(diǎn)。1一次拉深成形 對(duì)于汽車(chē)覆蓋件來(lái)說(shuō)，由于其構(gòu)造復(fù)雜、變形復(fù)雜，都是采用一次拉深成形的方法。2拉脹復(fù)合成形汽車(chē)覆蓋件的成形過(guò)程中的毛坯變形不是簡(jiǎn)單的拉深變形，而是拉深和脹形變形同時(shí)存在的復(fù)合成形。.1.2.3 汽車(chē)覆蓋件成形特點(diǎn)3部分成形輪廓內(nèi)部有部分外形的零件沖壓成形時(shí)，壓料面上的毛坯遭到壓邊圈的壓力，隨著凸模的下行而首先產(chǎn)生變形并向凹模內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)凸模下行到一定深度時(shí)，部分外形開(kāi)場(chǎng)成形，并在成形過(guò)程的最終時(shí)辰全部貼模。所以，部分外形外部的毛坯難以向該部位流動(dòng)，該部位的成形主要靠毛坯在雙向拉應(yīng)力下

6、的變薄來(lái)實(shí)現(xiàn)面積的增大。即這種內(nèi)部部分成形為脹構(gòu)成形。.1.2.3 汽車(chē)覆蓋件成形特點(diǎn)4變形途徑變化汽車(chē)覆蓋件沖壓成形時(shí)，內(nèi)部的毛坯不是同時(shí)貼模，而是隨著沖壓過(guò)程的進(jìn)展而逐漸貼模。毛坯在整個(gè)沖壓過(guò)程中的變形途徑不是一 成不變的，而是變途徑的。.1.3.1 汽車(chē)覆蓋件沖壓消費(fèi)設(shè)備由汽車(chē)覆蓋件的沖壓消費(fèi)特點(diǎn)所決議，所用消費(fèi)設(shè)備及其自動(dòng)化也有其特點(diǎn)。一、拉深工序多采用寬臺(tái)面雙動(dòng)壓力機(jī)二、廣泛采用單動(dòng)寬臺(tái)面多點(diǎn)壓力機(jī)三、廣泛采用沖壓消費(fèi)線四、沖壓消費(fèi)線的自動(dòng)化五、廢料處置方式.1.3.1 汽車(chē)覆蓋件沖壓消費(fèi)設(shè)備一、拉深工序多采用寬臺(tái)面雙動(dòng)壓力機(jī) 雙動(dòng)壓力機(jī)有分別運(yùn)動(dòng)的內(nèi)、外兩個(gè)滑塊，內(nèi)滑塊提供拉深成形

7、力，外滑塊提供很大而穩(wěn)定的壓邊力，有利于拉深過(guò)程中壓邊力的控制。因此，汽車(chē)覆蓋件的拉深工序廣泛采用10000-20000N的雙動(dòng)壓力機(jī)。二、廣泛采用單動(dòng)寬臺(tái)面多點(diǎn)壓力機(jī)由于汽車(chē)覆蓋件輪廓尺寸大而資料厚度小，所需臺(tái)面尺寸較大，在修邊、校形、翻邊、沖孔等工序的偏心力較大，因此廣泛采用寬臺(tái)面多點(diǎn)壓力機(jī)。同時(shí)為了縮短換模時(shí)間，廣泛采用帶活開(kāi)任務(wù)臺(tái)面的壓力機(jī)。.1.3.1 汽車(chē)覆蓋件沖壓消費(fèi)設(shè)備三、廣泛采用沖壓消費(fèi)線汽車(chē)車(chē)身消費(fèi)都是大批量消費(fèi)，為提高消費(fèi)效率、穩(wěn)定質(zhì)量，普通采用沖壓消費(fèi)線方式消費(fèi)。沖壓消費(fèi)線的設(shè)備普通按工藝流程，通常以雙動(dòng)壓力機(jī)為首，加上4-5臺(tái)單動(dòng)寬臺(tái)面壓力機(jī)組成。陳列方式多采取貫穿式

8、縱向陳列，也有采用壓力機(jī)橫向陳列的。四、沖壓消費(fèi)線的自動(dòng)化 沖壓消費(fèi)的機(jī)械化和自動(dòng)化主要表如今：1 坯料預(yù)備，運(yùn)用卷材、帶料，實(shí)現(xiàn)卷材的開(kāi)卷、校平、落料自動(dòng)化； .1.3.1 汽車(chē)覆蓋件沖壓消費(fèi)設(shè)備2大型覆蓋件，構(gòu)成 不同型式的沖壓自動(dòng)線和機(jī)械化沖壓消費(fèi)線；3小型沖壓件，大量采用延續(xù)或自動(dòng)沖模，采用高速壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)沖壓消費(fèi)的高速化；4廢料排除，采用廢料處置的自動(dòng)化系統(tǒng)。五、廢料處置方式 廢料處置的普經(jīng)過(guò)程為：.1.3.1 汽車(chē)覆蓋件沖壓消費(fèi)設(shè)備1廢料的搜集。從壓力機(jī)沖模上順序下來(lái)的廢料通常都采用由沖壓設(shè)備旁的斜槽自動(dòng)經(jīng)設(shè)在壓力機(jī)前后地面上的廢料洞口下的滑槽滑入地下保送帶上；2由地下保送帶將廢料送

9、處置車(chē)間；3用打包機(jī)打包成塊；4將壓好的廢料塊由公用運(yùn)輸車(chē)送出。.五、廢料處置方式以下圖是為地下的沖壓廢料處置系統(tǒng)表示圖.1.4 汽車(chē)覆蓋件沖壓技術(shù)開(kāi)展方向 目前，汽車(chē)覆蓋件沖壓實(shí)際和技術(shù)的開(kāi)展方向主要有以下方面：1.汽車(chē)覆蓋件沖壓成形實(shí)際的研討2.新型汽車(chē)覆蓋件沖壓資料的研討3.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造.第二章 汽車(chē)覆蓋件資料及性能汽車(chē)覆蓋件所用資料除了要保證足夠的強(qiáng)度和剛性以滿足覆蓋件的運(yùn)用性能外，還要求必需滿足沖壓工藝的要求。 一方面應(yīng)經(jīng)過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提高沖壓件的構(gòu)造工藝性來(lái)改善沖壓過(guò)程中資料的變形條件，以降低對(duì)資料的質(zhì)量要求。另一方面應(yīng)選擇具有適當(dāng)沖壓成形性能的資料，以順應(yīng)沖壓過(guò)程的變形要求，

10、保證制件質(zhì)量。.第二章 汽車(chē)覆蓋件資料及性能2.1 汽車(chē)覆蓋件常用板材2.2 板材性能及實(shí)驗(yàn)方法2.3 板材性能參數(shù)與成形性的關(guān)系.2.1 汽車(chē)覆蓋件常用板材2.1.1 加磷鋁鎮(zhèn)靜鋼板2.1.2 加磷鋁鎮(zhèn)靜烘烤硬化鋼板2.1.3 超深沖IF冷軋鋼板2.1.4 鍍鋅鋼板.2.1 汽車(chē)覆蓋件常用板材冷軋鋼板的分類A.按沖壓級(jí)別分B.按強(qiáng)度級(jí)別分 最復(fù)雜拉深級(jí)ZF 很復(fù)雜拉深級(jí)HF 復(fù)雜拉深級(jí)F 最深拉深級(jí)Z 深拉深級(jí)S 普通拉深級(jí)P 普通強(qiáng)度 高強(qiáng)度 超高強(qiáng)度 .2.1.1 加磷鋁鎮(zhèn)靜鋼板 加磷鋁鎮(zhèn)靜鋼板的特點(diǎn)：1強(qiáng)度高2較好的塑性3板厚方向抗變形才干強(qiáng)4烘烤硬化性能.2.1.1 加磷鋁鎮(zhèn)靜鋼板含

11、磷冷軋鋼板的沖壓性能.2.1.2 加磷鋁鎮(zhèn)靜烘烤硬化鋼板烘烤硬化鋼板BH鋼板，在沖壓成形前具有較低的屈服強(qiáng)度，經(jīng)沖壓成形中拉伸變形后，進(jìn)展高溫時(shí)效處置，鋼板的屈服強(qiáng)度可以得到一定程度的提高。硬化機(jī)理：冷軋退火鋼板中的碳、氮原子以間隙固溶形狀存在，鋼板經(jīng)預(yù)變形，導(dǎo)致基體內(nèi)位錯(cuò)密度添加，碳、氮原子向位錯(cuò)分散的間隔縮短。高溫時(shí)效處置使碳、氮原子分散的熱激活能提高，并在位錯(cuò)處聚集，釘扎位錯(cuò)。.2.1.2 加磷鋁鎮(zhèn)靜烘烤硬化鋼板常規(guī)拉伸試樣在預(yù)變形7.5%的屈服應(yīng)力與隨后100度加熱30min后的屈服應(yīng)力的差值稱為時(shí)效指數(shù)，用AI表示。AI與BH存在線性關(guān)系，BH值越大，AI值越高。.2.1.3 超深沖

12、IF冷軋鋼板在超低碳鋼C=0.005%，N=0.004%)中，參與足夠量的元素鈦和鈮，使鋼中的碳、氮原子完全被固定成碳、氮化合物Ti(C、N)，NbC、N，鋼中無(wú)間隙固溶原子存在，這種鋼稱為“無(wú)間隙原子鋼，即IF鋼。IF冷軋鋼板的優(yōu)點(diǎn)： 1.雜質(zhì)元素Si、Mn、P、S少 2.屈服點(diǎn)低和低屈強(qiáng)比。 3.塑性伸長(zhǎng)率大。 4.硬化指數(shù)n值和厚向異性系數(shù)r值高 使其具有很優(yōu)良的深沖性能。 5.無(wú)失效性時(shí)效指數(shù)AI=0.2.1.4 鍍鋅鋼板 為提高覆蓋件的耐腐蝕性能，鍍鋅鋼板在轎車(chē)上得到越來(lái)越多的運(yùn)用。鍍鋅鋼板 電鍍鋅鋼板含普通電鍍鋅鋼板和 合金電鍍鋅鋼板 熱鍍鋅鋼板含普通熱鍍鋅鋼板和 合金熱鍍鋅鋼板

13、.2.2板材性能及實(shí)驗(yàn)方法板材沖壓性能是指板材對(duì)各種沖壓加工方法的順應(yīng)才干，如便于加工，容易得到高質(zhì)量和高精度的沖壓件，消費(fèi)率高，不易產(chǎn)生廢品等。.2.2板材性能及實(shí)驗(yàn)方法板材沖壓性能 實(shí)驗(yàn)方法直接實(shí)驗(yàn)中，板材的應(yīng)力形狀與真實(shí)沖壓時(shí)根本一樣，所得結(jié)果也比較準(zhǔn)確；間接實(shí)驗(yàn)時(shí)板材的受力情況與變形特點(diǎn)都與實(shí)踐沖壓時(shí)有一定的差別。所以，所得的結(jié)果也只能間接地反映板材的沖壓性能，有時(shí)還要借助于一定的分析方法才干做到。 直接實(shí)驗(yàn) 間接實(shí)驗(yàn).2.2板材性能及實(shí)驗(yàn)方法常用的方法為：直接實(shí)驗(yàn)中的模擬實(shí)驗(yàn)和間接實(shí)驗(yàn)中的拉伸實(shí)驗(yàn)。.2.2.1 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)是在拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)上對(duì)板材試樣進(jìn)展拉伸變形的實(shí)驗(yàn)以上左圖是規(guī)

14、范拉伸試樣，右圖是試樣的拉伸曲線。.2.2.1 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸試樣性能參數(shù) 衡量汽車(chē)覆蓋件板材性能時(shí)常用的有以下幾種參數(shù)： 1屈服點(diǎn)s 2抗拉強(qiáng)度b 3屈強(qiáng)比s/ b 4) 均勻伸長(zhǎng)率u和均勻應(yīng)變j 5總伸長(zhǎng)率和總應(yīng)變k 。 6硬化指數(shù)n。 7厚向異性系數(shù)r。 8板面內(nèi)方向異性系數(shù) r。.2.2.1 拉伸實(shí)驗(yàn)1屈服點(diǎn)s是指板材在由彈性變形開(kāi)場(chǎng)進(jìn)入塑性變形時(shí)的應(yīng)力，其數(shù)值為拉伸曲線上屈服平臺(tái)的力Fs與試樣原始截面積A0之比。2抗拉強(qiáng)度b是指板材試樣拉伸時(shí)的拉伸力到達(dá)最大值時(shí)的應(yīng)力，其數(shù)值為最大拉伸力Fmax與試樣原始截面積A0之比。3屈強(qiáng)比s/ b是指屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值。它是一個(gè)無(wú)量綱參數(shù)。

15、.2.2.1 拉伸實(shí)驗(yàn)4) 均勻伸長(zhǎng)率u和均勻應(yīng)變j是指板材試樣在產(chǎn)生部分塑性變形縮頸時(shí)的延伸長(zhǎng)率和真實(shí)應(yīng)變。在拉伸曲線上，對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度的取點(diǎn)。其值為： 5總伸長(zhǎng)率和總應(yīng)變k 。 是指板材試樣在被拉斷時(shí)的伸長(zhǎng)率和應(yīng)變。.2.2.1 拉伸實(shí)驗(yàn) 6硬化指數(shù)n。表示在塑性變值形中資料硬化的強(qiáng)度。 7厚向異性系數(shù)r。 它是板材拉伸試樣在拉伸實(shí)驗(yàn)中寬度方向應(yīng)變與厚度之比。 .2.2.1 拉伸實(shí)驗(yàn)厚向異性系數(shù)的平均值8板面內(nèi)方向異性系數(shù) r。.2.2.2 拉深成形實(shí)驗(yàn)拉深成形實(shí)驗(yàn)最常用的是Swift杯形實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)稱Swift實(shí)驗(yàn)。極限拉深比確定出不發(fā)生破裂所能拉深成杯形件的最大毛坯直徑與凸模直徑 之比，此比

16、值稱為極限拉深比。通常用LDR 來(lái)表示。.2.2.3 脹構(gòu)成形實(shí)驗(yàn)艾里克森實(shí)驗(yàn)杯突實(shí)驗(yàn)： 進(jìn)展 實(shí)驗(yàn)時(shí)，將備好的試樣放在凹模平面上，并用壓邊圈壓住，球形凸模以0.10.3mm/s的速度壓下，壓至資料開(kāi)場(chǎng)產(chǎn)生能透光的裂痕時(shí)，丈量凸模壓入的深度。如圖;.2.2.4 拉脹復(fù)合性能實(shí)驗(yàn)福井錐杯成形實(shí)驗(yàn)：進(jìn)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試樣程度地放入實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩陌寄?nèi)，不加壓邊力，凸模下行進(jìn)展成形實(shí)驗(yàn)。當(dāng)試樣發(fā)生破裂時(shí)表現(xiàn)為成形力開(kāi)場(chǎng)下降，停頓實(shí)驗(yàn)并取出試樣。丈量其錐杯口的最大直徑和最小直徑。取平均值作為錐形件成形值，稱CCV值。.2.2.5 成形極限圖成形極線圖簡(jiǎn)稱FLD表示板材在不同的應(yīng)力形狀下的變形極限。制造FLD的

17、實(shí)驗(yàn)方法 半球形凸模脹型法 圓柱形凸模脹型法.2.2.6 起皺實(shí)驗(yàn)1.方板對(duì)角拉伸實(shí)驗(yàn) YBT-1實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)一方便，所得到的皺高h(yuǎn)b可以表示板材抗不均勻拉力起皺的才干，hb 越小，板材的抗不均勻拉力起皺的才干越強(qiáng)。 YBT-2主要用來(lái)研討加載方式、加載途徑等對(duì)板材起皺的影響，需求公用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。2.切應(yīng)力起皺實(shí)驗(yàn)切應(yīng)力起皺實(shí)驗(yàn)?zāi)M毛胚某些區(qū)域受拉力不僅不均勻而且不能同軸平衡的情況。 A.單向?qū)抢靁BT-1 B.雙向?qū)抢靁BT-2.2.3 板材性能參數(shù)與成形性的關(guān)系一、拉伸實(shí)驗(yàn)性能參數(shù)與沖壓成形的關(guān)系1.屈服點(diǎn)s 屈服點(diǎn)越小，越易屈服，變形抗力小，貼模性能和外形凍結(jié)性能好，有利于提高外形精度

18、。2.屈強(qiáng)比s/ b屈強(qiáng)比小，變形區(qū)較容易進(jìn)入塑性變外形狀，而傳力區(qū)卻不容易產(chǎn)生破裂，從而可以提高成形極限。3.均勻伸長(zhǎng)率uu與板材的艾利克森值也成正比例關(guān)系。所以，具有很大脹構(gòu)成分的汽車(chē)覆蓋件鋼板要求具有較高的u值。.2.3 板材性能參數(shù)與成形性的關(guān)系4.硬化指數(shù)nN越大，應(yīng)變均化才干強(qiáng)，部分變薄減弱，極限變形參數(shù)增大。5.厚向異性系數(shù)r r值越大，板材抵抗變薄的才干越強(qiáng)。6.板面內(nèi)方向異性系數(shù)RR越大性能差別越大。7.X1和X0.05值 x1和x0.05值表示資料在不同的應(yīng)力形狀下的抗拉強(qiáng)度的變化。.2.3 板材性能參數(shù)與成形性的關(guān)系二、LDR、IE和CCV值與沖壓成形性的關(guān)系LDR反映了

19、板材在拉深時(shí)的沖壓性能，LDR越大，拉深性能越好。IE值反映了板材在脹構(gòu)成形時(shí)的沖壓性能，IE越大，脹型性能越好。CCV反映了板材在拉深-脹型復(fù)合成形時(shí)的沖壓性能，CCV越大，拉深-脹形性能越好。三、沖壓成形類別與板材性能目的 不同變形性質(zhì)的沖壓成形對(duì)板材的沖壓性能的不同參數(shù)的相關(guān)程度也不同。硬化指數(shù)n和厚向異性系數(shù)r等資料性能參數(shù)對(duì)極限拉深深度都有不同程度的影響。.第三章 汽車(chē)覆蓋件沖壓變形分析3.1 汽車(chē)覆蓋件的構(gòu)造特征3.2 覆蓋件沖壓成形的變形特點(diǎn)3.3 變形分析方法3.4 汽車(chē)覆蓋件變形趨向性控制3.5 變形過(guò)程計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬.3.1 汽車(chē)覆蓋件的構(gòu)造特征汽車(chē)覆蓋件的構(gòu)造特征： 構(gòu)造

20、特征 法蘭外形 輪廓外形 側(cè)壁外形 底部外形 A、平面法蘭 B、上凸形法蘭 C、下凹形法蘭 D、多平面法蘭 E、綜合性法蘭 F、圓形輪廓 G、橢圓形輪廓 H、長(zhǎng)圓形輪廓 J、矩形輪廓 I、部分內(nèi)凹形輪廓.3.2 覆蓋件沖壓成形的變形特點(diǎn)變形特點(diǎn)：1.沖壓件的法蘭外形a 平面法蘭：毛坯的流動(dòng)速度、變形量、變形分布等隨著內(nèi)輪廓的變化而變化。b上凸形法蘭：壓料面上的資料在向凹模內(nèi)流動(dòng)時(shí)，流動(dòng)速度不均勻，且流動(dòng)方向不垂直于凹模口。c 多平面法蘭： 資料容易流入凹模，但不易產(chǎn)生塑性變形，對(duì)高平面法蘭部分的資料有帶動(dòng)流動(dòng)作用。資料內(nèi)產(chǎn)生剪應(yīng)力和剪應(yīng)變。d 綜合性法蘭：由多個(gè)平面、曲面組合而成。2.沖壓件的

21、輪廓外形.3.2 覆蓋件沖壓成形的變形特點(diǎn)a.圓形輪廓:假設(shè)法蘭和底部均為平面外形，且側(cè)壁為軸對(duì)稱，那么在同一圓周上，變形是均勻分布的，法蘭上毛坯產(chǎn)生拉深變形；假設(shè)法蘭外形為非平面，那么變形隨著法蘭的變化而變。b.橢圓形輪廓：曲率越大塑性變形越大。c. 長(zhǎng)圓形輪廓：圓形部分以拉深變形為主，直邊部分以彎曲變形為主。d. 矩形輪廓：直邊部分以彎曲變形為主，轉(zhuǎn)角部分以拉深變形為主。e.部分內(nèi)凹輪廓：內(nèi)凹部分為兩向伸長(zhǎng)變形，其它部分為拉深變形。.3.2 覆蓋件沖壓成形的變形特點(diǎn)3.側(cè)壁外形a.直壁：傳送變形力，普通不產(chǎn)生塑性變形。b.斜面?zhèn)缺冢翰煌课蛔冃翁攸c(diǎn)不完全一樣。c.臺(tái)階側(cè)壁：普通為脹形，利于

22、提高外表質(zhì)量。4.底部外形除平面底部普通不產(chǎn)生塑性變形，其他普通開(kāi)場(chǎng)產(chǎn)生脹形變形。.3.3 變形分析方法一、“分解綜合分析法原理： 把一“分解個(gè)汽車(chē)覆蓋件“分解成假設(shè)干個(gè)根本外形，先分別分析這些根本外形的變形特點(diǎn)，然后把這些根本外形綜合起來(lái)，并思索各根本外形之間的相互影響，總結(jié)出該沖壓件的沖壓變形特點(diǎn)及各種要素對(duì)成形的影響。二、坐標(biāo)網(wǎng)分析方法原理：普通都把板材沖壓成形時(shí)的受力形狀作為平面應(yīng)力來(lái)處置，只需知道板材平面內(nèi)的兩個(gè)主應(yīng)變方向的應(yīng)變，就可以計(jì)算出三個(gè)主應(yīng)力經(jīng)過(guò)丈量坐標(biāo)網(wǎng)隨板材變形而變化的網(wǎng)目尺寸，并進(jìn)展計(jì)算，可以獲得有關(guān)板材變形和應(yīng)力的大小、分布等重要信息，研討毛坯的變外形狀、變形途徑、

23、破壞時(shí)的極限應(yīng)變、起皺時(shí)毛坯變形的分布等.3.4 汽車(chē)覆蓋件變形趨向性控制沖壓變形趨向性的根本規(guī)律： 在同一沖模外力直接作用下毛坯的傳力區(qū)與變形區(qū)都有產(chǎn)生某種方式的塑性變形的能夠，即都具有某種塑性變形的趨向。但是，由于受模具外力作用的各區(qū)幾何外形與受力方式的不同，在一切能夠產(chǎn)生的變形方式中，需求變形力最小的部分以所需變形力最小的變形方式首先變形。 .3.4 汽車(chē)覆蓋件變形趨向性控制 實(shí)現(xiàn)變形趨向性控制的措施： a. 改動(dòng)沖壓件的構(gòu)造外形及尺寸 b. 改動(dòng)工藝流程順序 措施 c. 改動(dòng)壓料面作用力的大小及分布 d. 改動(dòng)毛坯的貼模過(guò)程 e. 改動(dòng)沖壓成形條件.3.5 變形過(guò)程計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬 1.

24、 運(yùn)用于板材成形過(guò)程模擬的有限元方法是大變形彈塑性有限元法。2. 有限元法主要有準(zhǔn)靜態(tài)隱式算法和動(dòng)態(tài)顯式時(shí)間積分算法二種。由于沖壓成形的壓床速度較慢，成形過(guò)程屬于準(zhǔn)靜態(tài)變形過(guò)程，運(yùn)用隱式算法求解較為合理。.第四章 拉深件設(shè)計(jì)4.1 拉深方向的設(shè)計(jì)4.2 壓料面的設(shè)計(jì)4.3 工藝補(bǔ)充部分的設(shè)計(jì).4.1 拉深方向的設(shè)計(jì)一、拉深方向?qū)畛尚蔚挠绊懤罘较蚰芊窈侠?，將直接影響：a. 凸模能否能進(jìn)入凹模b. 毛坯的最大變形程度c. 能否能最大限制地減小拉深件各部分的深度差d. 能否能使各部分毛坯之間的流動(dòng)方向和流動(dòng)速度差比較小e. 變形能否均勻f. 能否能充分發(fā)揚(yáng)資料的塑性變形才干g. 能否有利于防止

25、破裂和起皺等質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生。.4.1 拉深方向的設(shè)計(jì)二、選擇拉深方向的原那么：1保證能將拉深件的全部空間外形一次拉深出來(lái)，不應(yīng)有凸模接觸不到的“死區(qū)，即要保證凸模能全部進(jìn)入凹模。2盡量使拉深深度差最小，以減小資料流動(dòng)和變形分布的不均勻性。3) 保證凸模與毛坯具有良好的初始接觸形狀，以減少毛坯與凸模的相對(duì)滑動(dòng)，有利于毛坯的變形，并提高沖壓件的外表質(zhì)量。4) 有利于防止外表缺陷。.4.2 壓料面的設(shè)計(jì)一、壓料面的作用與對(duì)拉深成形的影響A. 壓料面的作用：經(jīng)過(guò)壓料面的變化，可以使拉深件的深度均勻，毛坯流動(dòng)阻力的分布滿足拉深成形的需求。B.對(duì)拉深件的影響： 直接影響到壓料面毛坯向凹模內(nèi)流動(dòng)的方向與速度

26、，毛坯變形的分布與大小、破裂起皺等問(wèn)題的產(chǎn)生。 壓料面設(shè)計(jì)不合理，還會(huì)在壓邊圈壓料時(shí)就構(gòu)成皺折、余料、松弛等。.4.2 壓料面的設(shè)計(jì)二、壓料面設(shè)計(jì)原那么1壓料面外形盡量簡(jiǎn)單化，以程度壓料面為最好。2程度壓料面運(yùn)用最多 ，其阻力變化相對(duì)容易控制，有利于調(diào)模時(shí)調(diào)整到最有利于拉深成形所需求的最正確壓料面阻力形狀。3壓料面任一斷面的曲線長(zhǎng)度要小于拉深件內(nèi)部相應(yīng)斷面的曲線長(zhǎng)度。4壓料面應(yīng)使成形深度小且各部分深度接近一致。5壓料面應(yīng)使毛坯在拉深成形和修邊工序中都有可靠的定位，并思索送料和取件的方便。6當(dāng)覆蓋件的底部有反成形外形時(shí)，壓料面必需高于反成形外形的最高點(diǎn)。7不在某一方向產(chǎn)生很大的側(cè)向力。.4.3

27、工藝補(bǔ)充部分的設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充：是指為了順利拉深成形出合格的制件、在沖壓件的根底上添加的那部分資料。一、工藝補(bǔ)充的作用與對(duì)拉深成形的影響工藝補(bǔ)充部分制定的合理與否，是沖壓工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)與否的重要標(biāo)志，它直接影響到拉深成形時(shí)工藝參數(shù)、毛坯的變形條件、變形量大小、變形分布、外表質(zhì)量、破裂、起皺等質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生等 內(nèi)工藝補(bǔ)充不添加資料耗費(fèi) 外工藝補(bǔ)充添加了資料耗費(fèi).4.3 工藝補(bǔ)充部分的設(shè)計(jì)三、常見(jiàn)工藝補(bǔ)充類型其中尺寸應(yīng)思索：1在進(jìn)展模具壓料面或拉深筋鏪的的修繕時(shí)不能影響到修邊線2保證修邊模的凸模和凹模有足夠強(qiáng)度。3 凸模圓角和凹模圓角的大小要有利于毛坯的變形和塑性流動(dòng)等。.4.3 工藝補(bǔ)充部分的設(shè)計(jì)二、

28、工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)原那么 1. 內(nèi)孔封鎖補(bǔ)充原那么 2. 簡(jiǎn)化拉深件構(gòu)造外形原那么 3. 保證良好的塑性變形條件 4.外工藝補(bǔ)充部分盡量小 5.對(duì)后工序有利原那么 6. 雙件拉深工藝補(bǔ)充.第五章 拉深筋設(shè)計(jì)5.1 壓料面作用力5.2 拉深筋在覆蓋件拉深成形中的作用5.3 常用拉深筋5.4拉深筋設(shè)計(jì).第五章 拉深筋設(shè)計(jì)作用： 在壓料面上產(chǎn)生很大的阻力以滿足毛胚塑性變形和塑性流動(dòng)的要求。利用拉深筋可以在較大范圍里控制變形區(qū)毛坯的變形大小和變形分布，抑制破裂、起皺、面畸變等多種沖壓質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生。實(shí)踐沖壓工藝設(shè)計(jì)時(shí)必需思索：1.能否需求布置拉深筋2.怎樣布置拉深筋3.采用哪種方式的拉深筋.5.1 壓料面作

29、用力壓料面作用力：凹模和壓邊圈作用在毛坯上的力，就是凹模的上外表即凹模壓料面和壓邊圈下外表即壓邊圈壓料面作用在毛坯上的力。壓料面作用力大小 成形過(guò)程中的流動(dòng)速度的大小.5.1 壓料面作用力一、覆蓋件構(gòu)造外形對(duì)壓料面作用力的要求1.覆蓋件輪廓外形與壓料面作用力2.側(cè)壁外形與壓料面作用力3.法蘭外形與壓料面作用力4.拉深深度與壓料面作用力5.內(nèi)部外形成形與壓料面作用力.1.覆蓋件輪廓外形與壓料面作用力直線輪廓部位壓料面上的毛坯產(chǎn)生塑性變形和流動(dòng)所需求的壓料面作用力較小。外凸形輪廓產(chǎn)生拉深變形，曲率越大，所需的塑性變形力也越大，故所需壓料面上產(chǎn)生的壓料面作用力隨輪廓曲率的增大而增大內(nèi)凹形輪廓產(chǎn)生脹形

30、變形，曲率越大，所需塑性變形力越大，故所需壓料面上產(chǎn)生壓料面作用力隨輪廓曲率的增大而增大.5.1 壓料面作用力2.側(cè)壁外形與壓料面作用力在其他條件一樣時(shí)，直壁部分壓料面上的毛坯流入凹模時(shí)的彎曲變形力比斜壁時(shí)要大，所需壓料面作用力也大。具有直壁的部位不容易產(chǎn)生起皺。3.拉深深度與壓料面作用力拉深深度較大時(shí)，所需毛坯也大，所需壓料面作用力也隨之增大。4.內(nèi)部外形成形與壓料面作用力當(dāng)覆蓋件上的內(nèi)部外形在拉深一開(kāi)場(chǎng)就產(chǎn)生變形時(shí)，要求模具壓料面上的壓料面作用力增大.5.1 壓料面作用力5.法蘭外形與壓料面作用力法蘭為平面時(shí)所需的壓料面作用力比較適中，容易控制。沖壓件的法蘭為曲面時(shí)，在曲面壓料面上凸形和下

31、凹形上，毛坯在產(chǎn)生板面內(nèi)的塑性變形的同時(shí)，還要產(chǎn)生一定程度的面外彎曲變形，并使毛坯在向凹模內(nèi)流動(dòng)時(shí)所需的變形力增大。這種壓料面的壓料面作用力也較大。沖壓件的法蘭在切向方向?yàn)閮A斜面時(shí)，在傾斜的壓料面上及不同類型的壓料面的過(guò)渡區(qū)域，切向的流動(dòng)阻力較小，毛坯容易向位置較低的部位產(chǎn)生切向流動(dòng)，構(gòu)成資料的集中或堆積，呵斥這些部位的壓料面作用力忽然增大，并可導(dǎo)致破裂產(chǎn)生。.壓料面傾斜對(duì)壓料面作用力的影響.5.1壓料面作用力二、毛坯的資料性能對(duì)壓料面作用力的要求資料的屈服極限越高，所需的變形力越大；資料的硬化指數(shù)越大，毛坯變形硬化越嚴(yán)重，所需的變形力就越大，所需的壓料面作用力也大。三、模具構(gòu)造參數(shù)與壓料面作

32、用力許多內(nèi)部外形要求較大的壓料面作用力。凹模圓角半徑越小要求壓料面作用力越大。四、沖壓條件對(duì)壓料面作用力的影響壓邊力越大壓料面作用力越大。壓料面與毛坯之間的摩擦系數(shù)越大，摩擦力越大，壓料面作用力越大。.5.2 拉深筋在覆蓋件拉深成形中的作用 1.拉深筋的高度越高，毛坯變形越大，對(duì)拉深筋的包角越大，Qy越大，摩擦力Fy越大。 2.拉深筋圓弧半徑越小， Fw越大，F(xiàn)y越大。 3.拉深筋槽的圓角半徑越小 摩擦力Fw1和Fw2越大。. 5.2拉深筋在覆蓋件拉深成形中的作用拉深筋的存在使毛坯內(nèi)遭到的徑向拉應(yīng)力有很大添加。如以下圖所示.5.2拉深筋在覆蓋件拉深成形中的作用二、拉深筋產(chǎn)生的附加拉力 彎曲變形使毛坯遭到更大的壓力，經(jīng)過(guò)拉深筋時(shí)所必需抑制的摩擦阻力添加，它對(duì)拉深筋外部的毛坯來(lái)說(shuō)是