錐形的案例
錐形五金拉深件經幾次拉深能成形
拉深成形是五金沖壓件生產廠家較為常用的一種沖壓工藝，經沖壓拉深成形的沖壓件稱為拉深件，拉深件的形狀有多種，錐形就是其中的一種。下面我們來了解下錐形拉深件經幾次拉深加工方能成形。
想知道錐形五金拉深件需要經過幾次拉深加工方能成形，我們就得先了解錐形拉深有什么特點。錐形拉深件的特點是：其坯料懸空面積大，容易起皺；凸模接觸坯料面積小、變形胚均勻程度比球形件大，尤其是錐頂圓角半徑較小，容易變薄甚至破裂；當口部與底部直徑相差大時，拉深后回彈較大。
由于錐形沖壓件各部分的尺寸比例關系不同，所以拉深成形的難易程度也不同，成形方法也不同。可將錐形件分為三種類型：
1.淺錐形體(t/d2≤0.25~0.3)：這種類形的五金沖壓零件的拉深加工，一般只要一次拉深就能成形。
2.中錐形沖壓拉深件（t/d2≤0.3~0.7）
這類制件大多為一次拉深成形，按毛坯相對厚度的不同可分為三種情況：
1）當拉深件的毛坯相對厚度t/D＞0.025時，可一次成形，不需要壓邊，只需要在行程末進行校正整形；
2）當拉深件的毛坯相對厚度t/D=0.015~0.020時，可一次拉深成形，但因材料較薄，為了預防起皺，采用壓邊裝置、拉深筋、增加工藝凸緣等措施，以增大徑向拉應力成分；
3）當錐形拉深件毛坯相對厚度t/D＜0.15時，因材料較薄，易于起皺，一般應采用壓邊裝置并經過兩次或三次拉深成形。第一次拉深成形帶有大圓圓筒形件或球形件，再采用正拉深 或反拉深成形。
3.深錐形件（t/d2＞0.7~0.8）這類錐形沖壓拉深件變形程度大，既易產生變薄破裂，又易產生起皺現象，因此須經過多次拉深成形。
展開 論文推薦丨常浩等：基于有限元仿真技術的軌道車輛錐形彈簧的結構優化研究
基于有限元仿真技術的軌道車輛錐形彈簧的結構優化研究
常 浩1，張 楊1，程海濤2，葛 琪2
（1. 湖南安全技術職業學院；2. 株洲時代新材料科技股份有限公司）
摘要：基于有限元仿真技術，對軌道車輛某型號錐形彈簧（以下簡稱錐形彈簧）的結構進行優化研究。結果表明：Ogden 4階超彈本構模型分析精度較高，能很好地反映錐形彈簧的橡膠材料的大應變特性；與采用勾形橡膠型面的錐形彈簧相比，采用流線形橡膠型面的錐形彈簧可以避免其橡膠型面出現褶皺現象，消除應力集中點，延長錐形彈簧的疲勞壽命；采用喇叭口式隔板的錐形彈簧，可通過改變喇叭口半徑大小靈活實現垂向剛度與橫向剛度匹配，從而延長錐形彈簧的疲勞壽命。本研究為錐形彈簧的結構優化提供了新思路。
展開 錐形微通道內液滴的自運輸仿真 ￥500
錐形微通道是一種具有逐漸變窄的結構，它在微流體領域中扮演著重要的角色。錐形微通道的設計可以在流體中產生壓力變化，從而推動自流輸運。在錐形微通道中，當流體從寬端流向窄端時，通道的寬度減小，通道的剖面積減小，流速增加，而根據質量守恒定律，流體的質量流量保持不變。根據伯努利方程，流體速度增加會導致壓力降低。因此，在錐形微通道中，由于幾何上的突變，流體在通道中產生了驅動力，推動自身沿著通道從寬到窄運輸。這種自運輸現象可以在微流體技術中發揮重要作用，如在微流控芯片和微流控設備中。通過設計合適的錐形微通道結構，可以實現流體混合、分離、粒子分選和藥物輸送等應用。此外，錐形微通道還能夠提供更快速的反應速度、更高的靈敏度和更小的樣品消耗。
本案例建立的錐形微通道模型如圖1所示。為更好地量化分析錐形微通道流體自運輸機制，將微通道內的流體簡化為液滴，在仿真模型中將液滴的初始位置設為微通道中間，為實現液滴固-液邊界張力驅動，將微通道內壁設為濕潤邊界，且液滴與微通道內壁相切，微通道兩端與大氣連通，無外加荷載，數值仿真結果如圖2所示。
圖1 幾何模型
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
展開 錐形拉深件的特點及成形方法
拉深成形是沖壓件加工廠較為常用的一種沖壓工藝，經沖壓拉深成形的沖壓件稱為拉深件，拉深件的形狀有多種，錐形就是其中的一種。
錐形拉深件屬于非直壁類旋轉體拉深件，它具有三個變形區：1.壓邊圈下面的圓環部分拉深變形區；2.凹模口內至變形過渡環處的拉深變形區；3.制件頂部到過渡環處的脹形變形區。
錐形變形區域及變形特點均與圓筒形件不同。因而不能只用拉深系數這一藝參數來衡量和判斷拉深工序的難易程度。其在模具和工藝過程設計時，一般采用制件的相對高度和相對厚度為依據進行設計。錐形沖壓件的拉深除具有半球形五金沖壓件拉深的特點外，還由于工件口部與底部直徑差別大，回彈現象特別嚴重。因此這種零件的拉深比半球形件更困難。
根據錐形沖壓件的高度，其拉深可分為以下三類。
一、淺錐形沖壓件
當沖壓件高度h≤(0.25～0.3)d2時，稱為淺錐形件，一般可一次拉成。當α>45°時回彈大，常采用有拉深肋的模具
二、中錐形沖壓件
1、當五金沖壓件高度h=(0.4～0.7)d2時，稱中錐形件。
2、當t/D>2.5%時，可一次拉成，不用壓邊，只需要在工作行程終了對沖壓件進行整形
3、當t/D=1.5%～2%時，可一次拉成，但因材料較薄，為防起皺，要用強力壓邊。
4、當t/D<1.5%時，需采用2～3次拉深。首 次拉成帶有大圓角的圓筒形或半球形沖壓件，然后再拉成所需要的形狀。
三、深錐形沖壓件
當工件高度h>0.8d2時，稱為深錐形件。 這類錐形制件變形程度大，既易產生變薄破裂，又易產生起皺現象，因此須經過多次拉深成形。
展開 
沖壓件加工廠帶你看一下錐形沖壓件的拉深特點
沖壓件產品多種多樣，用于各個行業，今天介紹的是特殊形狀的沖壓件產品“錐形沖壓件”的拉深特點；
錐形沖壓件的拉深除具有半球形五金沖壓件拉深的特點外，還由于工件口部與底部直徑差別大，回彈現象特別嚴重。因此這種零件的拉深比半球形件更困難。
根據錐形沖壓件的高度，其拉深可分為以下三類。
一、淺錐形沖壓件
當沖壓件高度h≤(0.25～0.3)d2時，稱為淺錐形件，一般可一次拉成。當α>45°時回彈大，常采用有拉深肋的模具
二、中錐形沖壓件
1、當五金沖壓件高度h=(0.4～0.7)d2時，稱中錐形件。
2、當t/D>2.5%時，可一次拉成，不用壓邊，只需要在工作行程終了對工件進行整形
3、當t/D=1.5%～2%時，可一次拉成，但因材料較薄，為防起皺，要用強力壓邊。
4、當t/D<1.5%時，需采用2～3次拉深。第一次拉成帶有大圓角的圓筒形或半球形沖壓件，然后再拉成所需要的形狀。
三、深錐形沖壓件
當工件高度h>0.8d2時，稱為深錐形件。深錐形需要多次拉深，采用逐步成形的方法；
文章推薦：五金沖壓件加工中工序數量確定的原則
展開 錐形五金拉深件的加工方法
錐形五金沖壓件拉深的主要困難是：坯料懸空面積大，容易起皺；凸模接觸坯料面積小、變形胚均勻程度比球形件大，尤其是錐頂圓角半徑較小，容易變薄甚至破裂；當口部與底部直徑相差大時，拉深后回彈較大。
由于錐形沖壓件各部分的尺寸比例關系不同，所以拉深成形的難易程度也不同，成形方法也不同。可將錐形件分為三種類型：
1.淺錐形體：(t/d2≤0.25~0.3)
這種類形的五金沖壓零件的拉深加工，一般只要一次拉深就能成形。
若零件的相對厚度較小（t/D＜0.02）或相對錐頂直徑較小（錐角α＞45°）時，則拉深后回彈量大，故尺寸精度差。為了提高這類五金拉深件尺寸精度，通常采用增加工藝凸緣，用壓邊圈或帶有拉深筋的模具，或使用液壓和橡皮柔性凸（凹）模拉深。
2.中錐形沖壓拉深件（t/d2≤0.3~0.7）
這類制件大多為一次拉深成形，按毛坯相對厚度的不同可分為三種情況：
1）當沖壓拉深件的毛坯相對厚度t/D＞0.025時，可一次成形，不需要壓邊，只需要在行程末進行校正整形；
2）當拉深件的毛坯相對厚度t/D=0.015~0.020時，可一次拉深成形，但因材料較薄，為了預防起皺，采用壓邊裝置、拉深筋、增加工藝凸緣等措施，以增大徑向拉應力成分；
3）當錐形拉深件毛坯相對厚度t/D＜0.15時，因材料較薄，易于起皺，一般應采用壓邊裝置并經過兩次或三次拉深成形。第一次拉深成形帶有大圓圓筒形件或球形件，再采用正拉深或反拉深成形。
3.深錐形件（t/d2＞0.7~0.8）這類錐形沖壓拉深件變形程度大，既易產生變薄破裂，又易產生起皺現象，回此須經過多次拉深成形。
展開 雙螺桿壓縮機大內容積比錐形轉子的設計與性能研究
如圖１１所示，錐形螺桿轉子的泄漏通道長度從進口到出口的逐漸減小，相比于等徑螺桿轉子，錐形螺桿靠近排氣口的接觸線變短，靠近進氣口的接觸線變長。
如圖１２所示，為４對螺桿轉子的齒間泄漏線長度和齒頂泄漏線長度隨陽螺桿轉子轉角的變化曲線。從圖中可以看出，當陽螺桿轉子轉角小于１３５°時，錐形螺桿轉子的泄漏通道長度小于等徑螺桿轉子的泄漏通道長度。旋轉軸夾角θ越大，泄漏通道長度越短，泄漏面積越小。這是因為角度θ的增大將導致螺桿轉子靠近進氣口的部分尺寸減小，并因此形成較短的泄漏通道長度。由于壓縮機的進、排氣口設置位置問題，工作過程中存在經由轉子間泄漏通道從進氣口向排氣口的直接泄漏，在靠近排氣口位置減小接觸線長度可以有效減少此泄漏量。
當陽螺桿轉子轉角大于１３５°時，錐形螺桿轉子的泄漏通道長度大于等徑螺桿轉子的泄漏通道長度。這是因為，靠近排氣口的錐形螺桿轉子的尺寸小于等徑螺桿轉子的尺寸。在靠近吸氣口的位置，介質與接觸線另一側工作腔的壓力差減小，因此泄漏線長度的增加所造成的影響減小。與等徑螺桿轉子相比，錐形螺桿轉子的內部密封有了一定的改善，并且由于其錐形的結構，便于調節螺桿轉子和殼體之間的周向間隙。
４ 結論
本文基于平面嚙合理論和漸變截面型線，提出了一種錐形雙螺桿轉子的構建方法，將螺桿轉子平面型線的嚙合線轉換到球面上，并反向求解螺桿轉子球截面型線，實現了錐形螺桿轉子的球截面型線在球面上的嚙合，進而構建了錐形螺桿轉子。通過改變螺桿轉子旋轉軸夾角構建了多組錐形螺桿轉子，分析了螺桿轉子旋轉軸夾角對雙螺桿壓縮機性能的影響，并與傳統的等徑螺桿轉子的性能進行對比。
進氣體積相同時，不同轉子旋轉軸夾角的錐形螺桿轉子對壓縮過程的改善效果更好。轉子旋轉軸夾角為１０～２０°時，內容積比的提高幅度可達２４.６％ ～４７.５％，旋轉軸夾角２０°時內容積比可達６，介質可得到充分壓縮。
展開 深錐形拉深件常用的拉深方法
錐形拉深件屬于非直壁類旋轉體拉深件，是不變薄拉深，屬于冷沖壓工藝。今天沖壓件廠家帶你一起了解下深錐體拉深件的幾種拉深方法。
深錐形制件（t/d2＞0.7~0.8）變形程度大，既易產生變薄破裂，又易產生起皺現象，因此須經過多次拉深成形。常用的拉深方法有：
⑴階梯拉深法，此種方法是將沖壓件的坯料逐次拉深成階梯形，要求階梯形的過渡毛坯應與錐形成品內側相切，最后在五金件成形模具中精整成形；
⑵錐形表面逐步成形法，這是目前應用較多的方法；
⑶在錐角較小時，可考慮用兩道工序拉深成形。第一道工序拉成具有凸底的圓筒形過渡毛坯，第二道工序采用正拉深成形，這種方法的工序少，產品質量好。
總得說來，不管是淺錐形拉深件還是中錐形拉深件亦或是深錐形拉深件，其拉深的主要困難是：坯料懸空面積大，容易起皺；凸模接觸坯料面積小、變形胚均勻程度比球形件大，尤其是錐頂圓角半徑較小，容易變薄甚至破裂；當口部與底部直徑相差大時，拉深后回彈較大。沖壓件廠在實際生產時，務必要設計制定切實可行的拉深工藝，才可能避免這些現象的發生。
展開 沖壓件廠家拉深錐形拉深件通常采用什么方法
錐形拉深件屬于非直壁類旋轉體拉深件，它具有三個變形區：A.壓邊圈下面的圓環部分拉深變形區；B.凹模口內至變形過渡環處的拉深變形區；C.制件頂部到過渡環處的脹形變形區。
錐形變形區域及變形特點均與圓筒形件不同。因而不能只用拉深系數這一藝參數來衡量和判斷拉深工序的難易程度。其在模具和工藝過程設計時，一般采用制件的相對高度和相對厚度為依據進行設計。下面介紹下沖壓件廠家在加工錐形拉深件時常用的拉深方法有哪些。
深錐形拉深件（t/d2＞0.7~0.8），這類錐形制件變形程度大，既易產生變薄破裂，又易產生起皺現象，因此須經過多次拉深成形。常用的拉深方法有：
1.錐形表成逐步成形法，這是目前應用較多的方法；
2.階梯拉深法，此種方法是將金屬拉深件的坯料逐次拉深成階梯形，要求階梯形的過渡毛坯應與錐形成品內側相切，最后在成形模具中精整成形；
3.在錐角較小時，可考慮用兩道工序拉深成形。第一道工序拉成具有凸底的圓筒形過渡毛坯，第二道工序采用正拉深成形或反拉深成形，這種方法的工序少，產品質量好。
展開 ANSYS workbench錐形透鏡瞬態熱應力分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習錐形透鏡的三維模型處理
2、學習線瞬態熱結構耦合分析步的建立
3、學習錐形透鏡熱結構耦合分析的載荷施加
4、學習錐形透鏡熱結構耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 錐形透鏡瞬態熱應力分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
雙軸晶體中錐形折射的建模與應用
雙軸晶體中的錐形折射
證明了KGd晶體中的圓錐形折射。
錐形折射作為偏振測量工具的模擬
這個用例演示了錐形折射應用于偏振測量工具。
錐形折射是由光學各向異性引起的眾所周知的現象。當聚焦光束沿其光軸通過雙軸晶體傳播時，就會發生這種現象：透射場演化為一個高度依賴于輸入光束偏振狀態的錐體。基于這一現象已經發展了多項應用；用它作為偏振測量的基礎是最有趣的方法之一。
福特汽車公司使用 Abaqus for 3DS CATIA 和 Isight加快錐形鉸接可制造性的設計速度
福特汽車公司工程師的任務就是，為中型客車的后懸掛系統提供堅固的懸臂式錐形鉸接設計（見圖一）。為了在滿足功能的情況下將時間和成本降至最低，團隊使用針對結構分析的 Abaqus for 3DS CATIA（AFC）和針對流程自動化和優化的 Isight，開發了自動實驗設計（DOE）流程。
“我們團隊采用了 AFC，以便以模板形式，為設計組織內的更大的工程師團隊提供標準的應力建模和仿真實踐。”福特底盤 CAE 工程師 Satyendra Savanur 說，“Isight 與 AFC 的聯合，可以使我們研制出強大的自動設計分析方法。我們使用近似模型中的響應面模型，來找出接頭尺寸的最佳參數。”
分析錐形鉸接的性能
螺栓連接是汽車懸掛系統中最常用的連接方法。在此連接方法中，錐形鉸接使用懸臂式連接方式，將趾型連接臂與后轉向節連接進行連接。錐形鉸接的兩個接合部件——內套管和轉向節——對錐角都有唯一的制造公差。
為了在內套管和轉向節間實現牢固的錐形連接，應考慮以下方面：
? ——各個元件的制造公差
? ——錐體和錐形座接觸面
? ——錐角角度
? ——工作負載移除后的轉矩損耗
為了對設計進行虛擬測試，福特公司工程師根據使用 3DS CATIA 創建的模型的幾何信息和材料屬性，使用 AFC 來創建內套管和轉向節的有限元模型。AFC 與 3DS CATIA 模型保持關聯，以確保 CAD（計算機輔助設計）模型在設計變量范圍內變更后，Abaqus更新后的模型保持一致。
在物理裝配過程中，鍛鋼內錐與鋁材轉向節座相連接。由于各個部件的制造工藝不同，內套管和轉向節嚙合面的錐形設計的角公差也不同。
“由于角公差可能存在不對等，兩個表面嚙合，并完全施以扭動力時，接觸面積可能出現變化。”
展開 雙軸晶體中的錐形折射
摘要
當圓偏振光沿著雙軸晶體的一個光軸傳播時，透射光場形成一個錐體，這種現象被稱為錐形折射。基于這種效應已經發展了一些應用，如產生貝塞爾光束和光鑷。利用VirtualLab Fusion中的快速物理光學仿真技術，演示了KGd晶體中的錐形折射。
建模任務
參數來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
系統建立模塊-光源
系統建立模塊-雙軸KGd晶體
參數來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
系統建立模塊-自動探測器定位
在錐形折射中，在輸出處發生橫向偏移。因此，我們使用參數耦合方法將探測器的位移與晶體參數（晶體厚度和主折射率）聯系起來，以實現自動定位。該數學公式的表達式可以在參考文獻中找到。
公式來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
仿真結果
VirtualLab Fusion 技術
文檔信息
展開 VirtualLab：雙軸晶體中的錐形折射
摘要
當圓偏振光沿著雙軸晶體的一個光軸傳播時，透射光場形成一個錐體，這種現象被稱為錐形折射。基于這種效應已經發展了一些應用，如產生貝塞爾光束和光鑷。利用VirtualLab Fusion中的快速物理光學仿真技術，演示了KGd晶體中的錐形折射。
建模任務
參數來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
系統建立模塊-光源
系統建立模塊-雙軸KGd晶體
參數來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
系統建立模塊-自動探測器定位
在錐形折射中，在輸出處發生橫向偏移。因此，我們使用參數耦合方法將探測器的位移與晶體參數（晶體厚度和主折射率）聯系起來，以實現自動定位。該數學公式的表達式可以在參考文獻中找到。
公式來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
仿真結果
VirtualLab Fusion 技術
文檔信息
拓展閱讀
- VirtualLab Fusion中的光學各項異性介質
- 單軸晶體中的偏振轉換
- 各向異性方解石晶體中的雙折射效應
展開 VirtualLab：雙軸晶體中的錐形折射
摘要
當圓偏振光沿著雙軸晶體的一個光軸傳播時，透射光場形成一個錐體，這種現象被稱為錐形折射。基于這種效應已經發展了一些應用，如產生貝塞爾光束和光鑷。利用VirtualLab Fusion中的快速物理光學仿真技術，演示了KGd晶體中的錐形折射。
建模任務
參數來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
系統建立模塊-光源
系統建立模塊-雙軸KGd晶體
參數來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
系統建立模塊-自動探測器定位
在錐形折射中，在輸出處發生橫向偏移。因此，我們使用參數耦合方法將探測器的位移與晶體參數（晶體厚度和主折射率）聯系起來，以實現自動定位。該數學公式的表達式可以在參考文獻中找到。
公式來自C. F. Phelan et al., Opt. Express 17, 12891-12899 (2009)
仿真結果
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