【正文】 料拉深成直徑為d的空心圓筒。在這個(gè)拉深實(shí)驗(yàn)完成后，發(fā)現(xiàn)板料的第一部分變化不大，即直徑為d的圓板仍然保持原形狀作為空心圓筒的底，板料的圓環(huán)部分變化相當(dāng)大，變成了圓柱的筒壁，這一部分的金屬發(fā)生了流動(dòng)。扇形chef是從板料圓環(huán)上截取的單元，經(jīng)過(guò)拉深后變成了矩形chef。扇形單元體變形是切線方向受壓縮，徑向受拉深，材料向凹?？诹鲃?dòng)，多余的材料由于流動(dòng)添補(bǔ)了雙點(diǎn)劃線部分。設(shè)扇形面積為，拉深后矩形面積為，由于拉深使厚度變化很小，可認(rèn)為拉深前后面積相等，即所以，綜合起來(lái)看，平板毛坯的環(huán)形區(qū)的金屬在凸模壓力的作用下，要受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用，徑向伸長(zhǎng)、切向縮短，依次流入凸、凹模的間隙里成為筒壁，最后使平板毛坯完全變成圓筒形工件。拉伸時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)和形變情況。拉伸的變形區(qū)比較大，金屬流動(dòng)性比較大，拉深過(guò)程容易起皺、拉裂而失敗。因此，有必要分析拉深時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點(diǎn)，找出發(fā)生起皺、拉裂的根本原因，在制定工藝和設(shè)計(jì)模具時(shí)注意它，以提高拉深件的質(zhì)量。設(shè)在拉深件的某一時(shí)刻，分析各部分的應(yīng)力狀態(tài)。 由于凸模向下壓，迫使板料進(jìn)入凹模，故在凸緣產(chǎn)生徑向拉應(yīng)力，小單元體互相擠壓產(chǎn)生切向壓應(yīng)力，由于壓邊圈提供的壓邊力產(chǎn)生法向壓應(yīng)力，在這3個(gè)主應(yīng)力中的絕對(duì)值比、絕對(duì)值小得多，凸緣上、是變化的，由凸緣外到內(nèi)，是由小變大，而的絕對(duì)值是由大變小的，凸緣最外緣的壓應(yīng)力是最大的，則材料在切向上必然是壓縮變形。如果被拉深的材料厚度較薄壓邊力太小，就有可能使凸緣部分的材料失穩(wěn)而產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。 該部分受到凸模傳來(lái)的拉應(yīng)力和凸模阻礙材料切向自由壓縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，顯然的絕對(duì)值大，徑向是拉深變形，徑向的拉深是靠壁厚的變薄來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故筒壁上厚下薄。 該部分受到徑向拉應(yīng)力和切向拉應(yīng)力的作用，厚度方向上受到凸模的彎曲作用而產(chǎn)生壓應(yīng)力。材料變形為平面應(yīng)變狀態(tài)，徑向拉深變形，是靠壁厚變薄來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這部分材料變薄最為嚴(yán)重，最容易出現(xiàn)拉裂，此處稱為危險(xiǎn)斷面。 這部分材料一開(kāi)始就被拉入凹模中，始終保持平面狀態(tài)，它受兩向拉應(yīng)力和的作用。變形是三向的，是拉深，是壓縮。由于拉深變形受到凸模摩擦力的阻止，故變薄很小，可忽略不計(jì)。拉深是材料發(fā)生塑性變形，所以必然伴隨著加工硬化，如果工件需多次拉深才能成形，或工件是硬化效應(yīng)強(qiáng)的金屬，則應(yīng)合理安排退火工序以恢復(fù)材料的塑性，降低其硬度和強(qiáng)度?？傊私饫罟に嚨奶攸c(diǎn)后，在制定工藝設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)考慮如何在保證最大變形程度下避免毛坯起皺和工件被拉裂。2. 沖壓工藝方案的確定沖壓工藝方案的確定， 沖壓工藝方案項(xiàng)目單工序模級(jí)進(jìn)模復(fù)合模無(wú)導(dǎo)柱有導(dǎo)柱沖壓精度低較低較高，相當(dāng)于IT10～I(xiàn)T13高，相當(dāng)于IT8～I(xiàn)T11制件平整程度不平整一般不平整，有時(shí)要校平因壓料較好，制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm以下厚度達(dá)6mm尺寸〈～6之間尺寸〈～3mm沖模制造的難度程度及價(jià)格容易、價(jià)格低導(dǎo)柱、導(dǎo)套的裝配采用先進(jìn)工藝后不難簡(jiǎn)單形狀制件的級(jí)進(jìn)模比復(fù)合模具制造難度低，價(jià)格亦較低形狀復(fù)雜的制件用復(fù)合模比級(jí)進(jìn)模制造難度低，相對(duì)價(jià)格低生產(chǎn)率低較低可用自動(dòng)送料出料裝置，效率較高工序組合后效率高使用高速?zèng)_床的可能性只能單沖不能連沖有自動(dòng)送料裝置可以連沖，但速度不能太高使用于高速?zèng)_床高達(dá)400次/分以上由于有彈性緩沖器，不宜用高速，不宜連沖材料要求可用邊角料條料要求不嚴(yán)格條料或卷料要求嚴(yán)格除用條料外，小件可用邊角料，但生產(chǎn)率低生產(chǎn)安全性不安全手在沖模過(guò)程區(qū)不安全比較安全手在沖模工作區(qū)不安全，要有安全裝置沖模安裝調(diào)整與操作調(diào)整麻煩操作不便安裝、調(diào)整較容易、操作方便安裝、調(diào)整較容易，操作簡(jiǎn)單安裝、調(diào)整比級(jí)進(jìn)模更容易，操作簡(jiǎn)單 ，采用：?jiǎn)喂ば蚰＞呓Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具才能完成，且生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求。復(fù)合模需一副模具，生產(chǎn)率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較單工序模復(fù)雜，但由于零件的幾何零件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。雖然級(jí)進(jìn)模也需一副模具，且生產(chǎn)率較高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進(jìn)料不方便，加之工件尺寸偏大。通過(guò)分析對(duì)上述三種模具的比較，該件若能一次成形，則采用復(fù)合模最佳。3. 模具的技術(shù)要求及材料選用利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長(zhǎng)短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本，是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級(jí)的選擇和表面質(zhì)量要求。一、冷沖模材料的性能冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機(jī)械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有以下幾個(gè)方面的性能：1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。其中硬度是模具重要的抗力指標(biāo)，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在60HRC，強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度才能保證，模具才會(huì)具有較高的變形能力。2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗力：主要抗力指標(biāo)有材料的抗沖擊性能、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、 斷裂抗力等。沖擊載荷下抵抗模具產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)，模具材料基體中碳含量越高，沖擊韌性越高。故載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷的細(xì)長(zhǎng)凸?；蛴袘?yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對(duì)于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，可在硬度高的材料表面上均勻涂抹大量細(xì)小硬的碳化物。在相同硬度下提高鋼的耐磨性可減小模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長(zhǎng)期使用刮痕凹槽等。4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工工藝性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。二、冷沖模材料的選擇原則1. 要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料。2. 要針對(duì)模具失效形式選用鋼材：鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素，包括：(1)為防模具開(kāi)裂，要選用韌性好的材料(2)為防磨損，應(yīng)選用合金元素高的材料(3)對(duì)于大型沖模應(yīng)選用淬透性好的材料(4)為保持鋼材硬度性能，要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼(5)為防熱處理變形，對(duì)于形雜的零件應(yīng)選用含碳量高、淬透性好的高合金材料3. 要根據(jù)制品批量大小，以最低成本的選材原則選用：對(duì)于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降低成本。4. 要根據(jù)沖模零件的作用選擇：凸、凹模模具應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的鋼材制作，對(duì)于數(shù)量不多或厚度不大的可采用有色金屬或黑色金屬。而對(duì)于支撐板、卸料零件、導(dǎo)向件應(yīng)選用一般鋼材。5. 要根據(jù)沖模精密程度選用： 在制造小型精密模具而又復(fù)雜時(shí)，可選用優(yōu)質(zhì)合