1、1第四講第四講 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 東北大學(xué)東北大學(xué) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)與分析研究所現(xiàn)代設(shè)計(jì)與分析研究所24.14.1、概述、概述拉深拉深： 又稱拉延，是利用拉深模在壓力機(jī)的壓力作用下，將平板坯又稱拉延，是利用拉深模在壓力機(jī)的壓力作用下，將平板坯料或空心工序件制成料或空心工序件制成開口空心零件開口空心零件的加工方法。的加工方法。 它是沖壓基本工序之一。它是沖壓基本工序之一。可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可加工盒可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。34.14.1、概述、概述拉深模拉深模：拉深模拉深模特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，與沖裁模比

2、較，工作部分有較結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，與沖裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大間隙略大于板料厚度于板料厚度。 拉深所使用的模具。拉深所使用的模具。- -模柄模柄 - -上模座上模座 - -凸模固定板凸模固定板 - -彈簧彈簧 - -壓邊圈壓邊圈 - -定位板定位板 - -凹模凹模 - -下模座下模座 - -卸料螺釘卸料螺釘 10-10-凸模凸模 44.24.2、圓筒形件拉深變形分析、圓筒形件拉深變形分析圓筒形件是最典型的拉深件。圓筒形件是最典型的拉深件。一、拉深變形過(guò)程一、拉深變形過(guò)程拉深變形過(guò)程拉深變形過(guò)程及特點(diǎn)及特點(diǎn)1變形現(xiàn)象變形現(xiàn)象

3、平板圓形坯料的凸緣平板圓形坯料的凸緣彎曲繞過(guò)凹模圓角彎曲繞過(guò)凹模圓角然后拉直然后拉直形成豎直筒壁。形成豎直筒壁。 變形區(qū)變形區(qū)凸緣；凸緣； 已變形區(qū)已變形區(qū)筒壁；筒壁；不變形區(qū)不變形區(qū)底部。底部。底部和筒壁為傳力區(qū)。底部和筒壁為傳力區(qū)。 實(shí)質(zhì)：凸緣部分逐步縮小轉(zhuǎn)變?yōu)橥脖诘倪^(guò)實(shí)質(zhì)：凸緣部分逐步縮小轉(zhuǎn)變?yōu)橥脖诘倪^(guò)程。程。54.24.2、圓筒形件拉深變形分析、圓筒形件拉深變形分析 圓形平板成為筒形零件的過(guò)程，必須去除材料。圓形平板成為筒形零件的過(guò)程，必須去除材料。2金屬的流動(dòng)過(guò)程金屬的流動(dòng)過(guò)程 金屬進(jìn)行了塑性流動(dòng)而發(fā)生金屬進(jìn)行了塑性流動(dòng)而發(fā)生轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 。結(jié)果：結(jié)果： 增加工件的高度增加工件的高度 增

4、加工件口部的壁厚增加工件口部的壁厚 64.24.2、圓筒形件拉深變形分析、圓筒形件拉深變形分析工藝網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)工藝網(wǎng)格實(shí)驗(yàn): 可先在毛料上畫出間距相等的同心圓和分度相等的輻射線可先在毛料上畫出間距相等的同心圓和分度相等的輻射線所組成的網(wǎng)格。所組成的網(wǎng)格。 總體：總體：1.底部無(wú)變化底部無(wú)變化2.等距同心圓變?yōu)椴坏染嗤膱A變?yōu)椴坏染鄨A環(huán)線。等距圓環(huán)線。3.等分輻射線變?yōu)榈鹊确州椛渚€變?yōu)榈染嗥叫芯€。距平行線。局部：扇形變?yōu)榫匦尉植浚荷刃巫優(yōu)榫匦?4.24.2、圓筒形件拉深變形分析、圓筒形件拉深變形分析3拉深變形過(guò)程拉深變形過(guò)程1.變形集中于凸緣上。變形集中于凸緣上。2.凸緣產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力：徑向拉應(yīng)力凸緣產(chǎn)

5、生內(nèi)應(yīng)力：徑向拉應(yīng)力1 1；切向壓應(yīng)力；切向壓應(yīng)力3 3 。3.徑向伸長(zhǎng)，切向壓縮，形成筒壁。徑向伸長(zhǎng)，切向壓縮，形成筒壁。4.拉深時(shí)各部分變形不均勻。拉深時(shí)各部分變形不均勻。84.24.2、圓筒形件拉深變形分析、圓筒形件拉深變形分析二、拉深過(guò)程中坯料內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)94.24.2、圓筒形件拉深變形分析、圓筒形件拉深變形分析三、拉深件的起皺與拉裂三、拉深件的起皺與拉裂 拉深過(guò)程中的拉深過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題質(zhì)量問(wèn)題：主要是主要是凸緣凸緣變形區(qū)的變形區(qū)的起皺起皺和和筒壁筒壁傳力區(qū)的傳力區(qū)的拉裂拉裂。凸緣區(qū)起皺凸緣區(qū)起皺：傳力區(qū)拉裂傳力區(qū)拉裂：由于切向壓應(yīng)力引起板料失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲；由于切向壓應(yīng)力引起板料

6、失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲；由于拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂。由于拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂。104.24.2、圓筒形件拉深變形分析、圓筒形件拉深變形分析一方面是切向壓應(yīng)力一方面是切向壓應(yīng)力3 3的大小，越大越容易失穩(wěn)起皺；的大小，越大越容易失穩(wěn)起皺；另一方面是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力。另一方面是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力。 凸緣寬度越大，厚度越薄，材料彈性模量越小，抵抗失穩(wěn)能凸緣寬度越大，厚度越薄，材料彈性模量越小，抵抗失穩(wěn)能力越小。力越小。 最易起皺的位置最易起皺的位置： 凸緣邊緣區(qū)域凸緣邊緣區(qū)域起皺最強(qiáng)烈的時(shí)刻起皺最強(qiáng)烈的時(shí)刻： 在在Rt=0.85R0時(shí)時(shí)防止防止起皺：壓邊起皺：

7、壓邊1.凸緣變形區(qū)的起皺凸緣變形區(qū)的起皺主要決定于主要決定于：Rt 凸緣外半徑；凸緣外半徑；R0 板料毛坯半徑板料毛坯半徑114.24.2、圓筒形件拉深變形分析、圓筒形件拉深變形分析2.筒壁的拉裂筒壁的拉裂主要取決于主要取決于： 一方面是筒壁傳力區(qū)中的拉應(yīng)力；一方面是筒壁傳力區(qū)中的拉應(yīng)力；另一方面是筒壁傳力區(qū)的抗拉強(qiáng)度。另一方面是筒壁傳力區(qū)的抗拉強(qiáng)度。 當(dāng)筒壁拉應(yīng)力超過(guò)筒壁材料的抗拉強(qiáng)度當(dāng)筒壁拉應(yīng)力超過(guò)筒壁材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，拉深件就會(huì)在底部圓角與筒壁相切時(shí)，拉深件就會(huì)在底部圓角與筒壁相切處處“危險(xiǎn)斷面危險(xiǎn)斷面”產(chǎn)生破裂。產(chǎn)生破裂。 防止防止拉裂：拉裂：一方面要通過(guò)改善材料的力學(xué)性能，一方面要通

8、過(guò)改善材料的力學(xué)性能，提高筒壁抗拉強(qiáng)度；提高筒壁抗拉強(qiáng)度； 另一方面通過(guò)正確制定拉深工藝和設(shè)計(jì)模具，另一方面通過(guò)正確制定拉深工藝和設(shè)計(jì)模具，控制好變形程度控制好變形程度，降低筒壁所受拉應(yīng)力。，降低筒壁所受拉應(yīng)力。 124.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算拉深系數(shù)拉深系數(shù)m是以拉深后的直是以拉深后的直徑徑d與拉深前的坯料與拉深前的坯料D（工（工序件序件dn）直徑之比表示。）直徑之比表示。一、拉深系數(shù)與極限拉深系數(shù)一、拉深系數(shù)與極限拉深系數(shù)1.1.拉深系數(shù)的定義拉深系數(shù)的定義第一次拉深系數(shù)：第一次拉深系數(shù)：第二次拉深系數(shù)：第二次拉深系數(shù)：第第n n次拉深系數(shù)：次拉深系數(shù)：Ddm

9、11122ddm 1nnnddm拉深系數(shù)拉深系數(shù)m表示拉深前后坯料（工序件）直徑的表示拉深前后坯料（工序件）直徑的變化率變化率。m愈小，說(shuō)明拉深愈小，說(shuō)明拉深變形程度愈大變形程度愈大，相反，變形程度愈小。，相反，變形程度愈小。 134.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算拉深件的總拉深系數(shù)等于各次拉深系數(shù)的拉深件的總拉深系數(shù)等于各次拉深系數(shù)的乘積乘積，即，即 如果如果m取得過(guò)小，會(huì)使拉深件起皺、斷裂或嚴(yán)重變薄超差。取得過(guò)小，會(huì)使拉深件起皺、斷裂或嚴(yán)重變薄超差。如果如果m取得過(guò)大，材料的塑性潛力未充分利用，拉深次數(shù)增加，取得過(guò)大，材料的塑性潛力未充分利用，拉深次數(shù)增加，成本增加。

10、成本增加。極限拉深系數(shù)極限拉深系數(shù)m就是工件在危險(xiǎn)斷面不致拉破的條件下，所就是工件在危險(xiǎn)斷面不致拉破的條件下，所能達(dá)到的能達(dá)到的最小拉深系數(shù)最小拉深系數(shù)。 nnnnnnnmmmmmddddddddDdDdm132112123121 從工藝的角度來(lái)看，從工藝的角度來(lái)看，m越小越有利于減少工序數(shù)。越小越有利于減少工序數(shù)。 144.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算（1）材料的組織與力學(xué)性能：屈強(qiáng)比越小，拉深越有利。）材料的組織與力學(xué)性能：屈強(qiáng)比越小，拉深越有利。2.影響極限拉深系數(shù)的因素影響極限拉深系數(shù)的因素 （2）板料的相對(duì)厚度）板料的相對(duì)厚度（3）拉深工作條件）拉深工作條件D

11、t/Dt/1）模具的幾何參數(shù)：半）模具的幾何參數(shù)：半徑越小，徑越小，m越大。越大。2）摩擦潤(rùn)滑）摩擦潤(rùn)滑3）壓邊圈）壓邊圈m3.極限拉深系數(shù)的確定極限拉深系數(shù)的確定：查表：查表43和表和表44極限拉深系數(shù)與材料、相對(duì)厚度有關(guān)系極限拉深系數(shù)與材料、相對(duì)厚度有關(guān)系154.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算二、拉深次數(shù)二、拉深次數(shù)拉深次數(shù)的確定拉深次數(shù)的確定 m時(shí)，拉深件可一次拉成，否則需要多次拉深。時(shí)，拉深件可一次拉成，否則需要多次拉深。其其拉深次數(shù)拉深次數(shù)的確定有以下幾種方法：的確定有以下幾種方法：（）查表（）查表45，根據(jù)相對(duì)厚度確定。，根據(jù)相對(duì)厚度確定。（）推算方法（）推算

12、方法 1）由表）由表43或表或表44中查得各次的極限拉深系數(shù)；中查得各次的極限拉深系數(shù)； 2）依次計(jì)算出各次拉深直徑，即）依次計(jì)算出各次拉深直徑，即 d1m1D；d2m2d1；dmd； 3）當(dāng)）當(dāng)dd時(shí)，計(jì)算的次數(shù)即為拉深次數(shù)。時(shí)，計(jì)算的次數(shù)即為拉深次數(shù)。總m164.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算三、圓筒拉深件坯料尺寸的確定三、圓筒拉深件坯料尺寸的確定體積不變?cè)瓌t體積不變?cè)瓌t: :1.坯料形狀和尺寸確定的依據(jù)坯料形狀和尺寸確定的依據(jù)若拉深前后料厚不變，拉深前坯料表面積與拉若拉深前后料厚不變，拉深前坯料表面積與拉深后沖件表面積近似相等，得到坯料尺寸。深后沖件表面積近似相等，

13、得到坯料尺寸。 形狀相似原則形狀相似原則: :切邊工序：切邊工序： 拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似。拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似。形狀復(fù)雜的拉深件：形狀復(fù)雜的拉深件：需多次試壓，反復(fù)修改，才能最終確定坯料形狀。需多次試壓，反復(fù)修改，才能最終確定坯料形狀。拉深件口部不整齊，最后都要加入切邊工序，拉深件口部不整齊，最后都要加入切邊工序，需留切邊余量，查表需留切邊余量，查表4-2確定。確定。 但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。 174.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算a將拉深件劃分為若干個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體；將拉深件劃分為若干個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體；

14、b分別求出各簡(jiǎn)單幾何體的表面積；分別求出各簡(jiǎn)單幾何體的表面積；c把各簡(jiǎn)單幾何體面積相加即為零件總面積；把各簡(jiǎn)單幾何體面積相加即為零件總面積；d根據(jù)表面積相等原則，求出坯料直徑。根據(jù)表面積相等原則，求出坯料直徑。 2.簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定184.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算按圖得：按圖得： 故故21234iDAAAAiAD423221)2(48)2(24)(rdArrdrArHdA222256. 072. 148)2(2)(4)2(rdrdHdrrdrrHdrdD整理后可得整理后可得坯料直徑坯料直徑為為: : 194.34.3、圓筒

15、形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算四、圓筒拉深件工序尺寸的確定四、圓筒拉深件工序尺寸的確定（）工序件直徑的確定（）工序件直徑的確定 確定拉深次數(shù)以后，由表查得各次拉深的極限拉深系數(shù)，確定拉深次數(shù)以后，由表查得各次拉深的極限拉深系數(shù)，適當(dāng)放大適當(dāng)放大，并加以，并加以調(diào)整調(diào)整，其原則是：，其原則是：）保證）保證1 12 2）使）使1 12 2( (且都大于相應(yīng)各次極限拉伸系數(shù)且都大于相應(yīng)各次極限拉伸系數(shù)) ) 最后按最后按調(diào)整后的拉深系數(shù)計(jì)算各次工序件直徑：調(diào)整后的拉深系數(shù)計(jì)算各次工序件直徑：11221 Dd204.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算 根據(jù)拉深后工序件表面積與

16、坯料根據(jù)拉深后工序件表面積與坯料表面積相等表面積相等的原則，可得到的原則，可得到如下工序件高度計(jì)算公式。計(jì)算前應(yīng)先定出各工序件的底部圓如下工序件高度計(jì)算公式。計(jì)算前應(yīng)先定出各工序件的底部圓角半徑。角半徑。 （）工序件高度的計(jì)算（）工序件高度的計(jì)算 nnnnnnnrddrddDhrddrddDhrddrddDh32. 043. 025. 0.32. 043. 025. 032. 043. 025. 022222222211111121拉深高度是拉深模設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，是產(chǎn)品質(zhì)量的主要控制指標(biāo)。拉深高度是拉深模設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，是產(chǎn)品質(zhì)量的主要控制指標(biāo)。2256. 072. 14rdrdHdD214.

17、34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算例求圖示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。材料為例求圖示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。材料為1010鋼，鋼，板料厚度板料厚度2 2。 （）計(jì)算坯料直徑（）計(jì)算坯料直徑 根據(jù)零件尺寸，其相對(duì)高度為根據(jù)零件尺寸，其相對(duì)高度為7 . 22875230176dH查表得切邊量查表得切邊量mmh6坯料直徑為坯料直徑為2228428(756)1.722830.563D 代已知條件入上式得代已知條件入上式得98.2 2256. 072. 1)(4rdrhHddD224.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算（3）確定拉深次數(shù)）確定拉深次

18、數(shù) 坯料相對(duì)厚度為坯料相對(duì)厚度為 根據(jù)根據(jù)t/D2.03，查表，查表43得各次極限拉深系數(shù)得各次極限拉深系數(shù)10.50，20.75，30.78，40.80，。故故 110.5098.249.22210.7549.236.9 3320.7836.928.8 4430.828.823 此時(shí)此時(shí)42328，所以，所以應(yīng)該用應(yīng)該用4次拉深成形次拉深成形。 %2%03. 2%1002 .982Dt（2）判斷能否一次拉深成形）判斷能否一次拉深成形5 . 029. 02 .98281mDdm總（表（表4-4）零件無(wú)法一次拉深成形）零件無(wú)法一次拉深成形 234.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝

19、計(jì)算（4）各次拉深工序件尺寸的確定）各次拉深工序件尺寸的確定 經(jīng)調(diào)整后的各次拉深系數(shù)為：經(jīng)調(diào)整后的各次拉深系數(shù)為：10.52，20.78，30.83，4=0.846 各次工序件直徑為各次工序件直徑為 各次工序件底部圓角半徑取以各次工序件底部圓角半徑取以下數(shù)值：下數(shù)值： 18，25，34 各次工序件高度為各次工序件高度為 244.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算彈性壓邊裝置彈性壓邊裝置橡皮壓邊裝置橡皮壓邊裝置彈簧壓邊裝置彈簧壓邊裝置氣墊式壓邊裝置氣墊式壓邊裝置 1. 1. 壓料裝置與壓料力壓料裝置與壓料力五、圓筒形件拉深的五、圓筒形件拉深的壓料力壓料力與與拉深力拉深力254.

20、34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算壓料裝置產(chǎn)生的壓料力壓料裝置產(chǎn)生的壓料力大小應(yīng)大小應(yīng)適當(dāng)適當(dāng)： 在保證變形區(qū)在保證變形區(qū)不起皺不起皺的前提下，盡量選用的前提下，盡量選用小小的壓料力的壓料力。任何形狀的拉深件任何形狀的拉深件： Ap式中式中:壓料圈下坯料的投影面積；壓料圈下坯料的投影面積； 單位面積壓料力，值可查表單位面積壓料力，值可查表48； 圓筒形件首次拉深圓筒形件首次拉深圓筒形件以后各次拉深圓筒形件以后各次拉深prdDFAY2112)2(4prddFAiiiY212)2(4（2 2、3 3、）、） 264.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算拉深力與壓力

21、機(jī)公稱壓力拉深力與壓力機(jī)公稱壓力（1）拉深力拉深力采用壓料圈拉深時(shí)采用壓料圈拉深時(shí) 首次拉深首次拉深 以后各次拉深以后各次拉深11KtdFb2KtdFbi（2、3、）、） 不采用壓料圈拉深時(shí)不采用壓料圈拉深時(shí) 首次拉深首次拉深 以后各次拉深以后各次拉深（2、3、）、） btdDF)(25. 11biitddF)(3 . 11274.34.3、圓筒形件拉深工藝計(jì)算、圓筒形件拉深工藝計(jì)算（2）壓力機(jī)公稱壓力壓力機(jī)公稱壓力 單動(dòng)壓力機(jī)，其公稱壓力應(yīng)大于單動(dòng)壓力機(jī)，其公稱壓力應(yīng)大于工藝總壓力工藝總壓力 Fz。工藝總壓力為工藝總壓力為 注意注意： 當(dāng)拉深工作行程較大，尤其落料拉深復(fù)合時(shí)，應(yīng)使工藝當(dāng)拉深工

22、作行程較大，尤其落料拉深復(fù)合時(shí)，應(yīng)使工藝力曲線位于壓力機(jī)滑塊的力曲線位于壓力機(jī)滑塊的許用壓力曲線許用壓力曲線之下。之下。 淺拉深淺拉深YzFFF深拉深深拉深在實(shí)際生產(chǎn)中在實(shí)際生產(chǎn)中，可以按下式來(lái)確定壓力機(jī)的公稱壓力可以按下式來(lái)確定壓力機(jī)的公稱壓力 ： gFzgFF)8 . 16 . 1 (zgFF)0 . 28 . 1 (284.44.4、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算4 . 11 . 1/ddt一、有凸緣圓筒形件的拉深變形特點(diǎn)：一、有凸緣圓筒形件的拉深變形特點(diǎn)： 該類零件的拉深過(guò)程，其變?cè)擃惲慵睦钸^(guò)程，其變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點(diǎn)與形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點(diǎn)與無(wú)凸緣

23、圓筒形件是相同的。但無(wú)凸緣圓筒形件是相同的。但坯料凸緣部分不是全部拉入凹坯料凸緣部分不是全部拉入凹模。模。 a、窄凸緣件的拉深、窄凸緣件的拉深 b、寬凸緣件的拉深、寬凸緣件的拉深 /1.4tdd 294.44.4、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算（）窄凸緣圓筒形件的拉深（）窄凸緣圓筒形件的拉深這類零件因凸緣很小，可以作為這類零件因凸緣很小，可以作為一般圓筒形件進(jìn)行拉深，只在倒一般圓筒形件進(jìn)行拉深，只在倒數(shù)第二道工序時(shí)數(shù)第二道工序時(shí)才拉出凸緣或拉成具有錐形的凸緣才拉出凸緣或拉成具有錐形的凸緣，而最后通過(guò)，而最后通過(guò)整形工序壓成水平凸緣。整形工序壓成水平凸緣。二、有凸緣圓筒形

24、件的拉深方法：二、有凸緣圓筒形件的拉深方法：304.44.4、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算（2）寬寬凸緣圓筒形件的拉深凸緣圓筒形件的拉深中小零件：對(duì)于中小型零件中小零件：對(duì)于中小型零件(dp200mm)，通常采用，通常采用改變圓改變圓角半徑角半徑rd、rp，逐漸縮小筒形部，逐漸縮小筒形部分的直徑來(lái)達(dá)到分的直徑來(lái)達(dá)到。零件高度基。零件高度基本上一開始即以形成，而在整本上一開始即以形成，而在整個(gè)過(guò)程中基本上保持不變。個(gè)過(guò)程中基本上保持不變。 只要凸緣尺寸微量減小，則筒壁產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力增量。只要凸緣尺寸微量減小，則筒壁產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力增量。314.44.4、有凸緣圓筒形件

25、拉深工藝計(jì)算、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算 1.寬凸緣的拉深變形程度不能僅用圓筒件拉深系數(shù)的大小來(lái)衡寬凸緣的拉深變形程度不能僅用圓筒件拉深系數(shù)的大小來(lái)衡量。當(dāng)量。當(dāng)凸凹模圓角半徑相等凸凹模圓角半徑相等時(shí)：時(shí)： 2.有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)取決于有關(guān)尺寸的三個(gè)相對(duì)比值：有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)取決于有關(guān)尺寸的三個(gè)相對(duì)比值：dt/（凸緣的相對(duì)直徑）、（凸緣的相對(duì)直徑）、/（零件的相對(duì)高度）、（零件的相對(duì)高度）、/（相對(duì)圓角半徑）。（相對(duì)圓角半徑）。 3.首次極限拉伸系數(shù)比圓筒件要小。首次極限拉伸系數(shù)比圓筒件要小。 按表按表4-10，4-11計(jì)算。計(jì)算。三、有凸緣圓筒形件的拉深變形特點(diǎn)及工藝計(jì)算方法三

26、、有凸緣圓筒形件的拉深變形特點(diǎn)及工藝計(jì)算方法243.44tDddhdr21()43.44tdmDdhrddd324.44.4、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算 一次拉深：一次拉深：若零件的拉深系數(shù)若零件的拉深系數(shù)m大于表大于表4-10所給的第一次拉深極所給的第一次拉深極限系數(shù)值，零件的相對(duì)高度限系數(shù)值，零件的相對(duì)高度h/d小于表小于表4-11所給的數(shù)值，則零件所給的數(shù)值，則零件可一次拉成。可一次拉成。 多次拉伸：多次拉伸： 1.計(jì)算坯料直徑。確定切邊余量，并初選相對(duì)直徑計(jì)算坯料直徑。確定切邊余量，并初選相對(duì)直徑dt/并按表并按表4-10相對(duì)厚度初選第一次極限拉深系數(shù)，并計(jì)

27、算拉深高度。相對(duì)厚度初選第一次極限拉深系數(shù)，并計(jì)算拉深高度。 2.按表按表4-11校核相對(duì)拉深高度，確定所選的拉伸系數(shù)是否合適。校核相對(duì)拉深高度，確定所選的拉伸系數(shù)是否合適。 3.按表按表4-3依次確定各次拉伸系數(shù)。依次確定各次拉伸系數(shù)。 4.調(diào)整后的拉深系數(shù)計(jì)算各次工序件直徑。調(diào)整后的拉深系數(shù)計(jì)算各次工序件直徑。 22122221110.250.14()0.43()()tpdpdhDdrrrrdd243.44tDddhdr334.44.4、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算、有凸緣圓筒形件拉深工藝計(jì)算 5.計(jì)算各次拉深深度，畫工序圖。計(jì)算各次拉深深度，畫工序圖。22220.250.14()0.43(

28、)()ntpndnpndnnnhDdrrrrdd243.44tDddhdr344.54.5、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)1.不用壓料不用壓料的拉深模凸、凹模結(jié)構(gòu)的拉深模凸、凹模結(jié)構(gòu)（1）不用壓料的一次拉深成形時(shí)所用的凹模結(jié)構(gòu)形式）不用壓料的一次拉深成形時(shí)所用的凹模結(jié)構(gòu)形式錐形凹模拉深時(shí)，毛料的過(guò)渡形狀錐形凹模拉深時(shí)，毛料的過(guò)渡形狀呈曲面形狀呈曲面形狀，因而具有更大，因而具有更大一些的一些的抗失穩(wěn)能力抗失穩(wěn)能力，凹模圓角半徑造成的摩擦阻力和彎曲變形，凹模圓角半徑造成的摩擦阻力和彎曲變形的阻力都減小到很低的程度。的阻力都減小到很低的程度。一、凸、凹模的結(jié)構(gòu)一、凸、凹模的結(jié)構(gòu)a a）圓

29、弧形）圓弧形 b)b)錐形錐形 c c）漸開線形）漸開線形 d d）等切面形）等切面形無(wú)壓料一次拉深成形的凹模結(jié)構(gòu)無(wú)壓料一次拉深成形的凹模結(jié)構(gòu)354.54.5、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)2.有壓料的拉深模凸、凹模結(jié)構(gòu)有壓料的拉深模凸、凹模結(jié)構(gòu)（2）無(wú)壓料多次拉深的凸、）無(wú)壓料多次拉深的凸、凹模結(jié)構(gòu)凹模結(jié)構(gòu)D100mm364.54.5、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)、拉深模工作零件的設(shè)計(jì) 凹模圓角凹模圓角半徑過(guò)半徑過(guò)小小，板料在經(jīng)過(guò)凹模圓角部位時(shí)的變，板料在經(jīng)過(guò)凹模圓角部位時(shí)的變形形阻力要增大阻力要增大，引起總拉深力增大和模具壽命降低。，引起總拉深力增大和模具壽命降低。 凹模圓角半徑過(guò)凹模

30、圓角半徑過(guò)大大，是在拉深初始階段不與模具表面，是在拉深初始階段不與模具表面接觸的毛料寬度加大，因而這部分接觸的毛料寬度加大，因而這部分毛料很容易起皺毛料很容易起皺。 凸模圓角半徑過(guò)小會(huì)引起危險(xiǎn)斷面附近毛料厚度局部凸模圓角半徑過(guò)小會(huì)引起危險(xiǎn)斷面附近毛料厚度局部變薄，會(huì)在成品零件的側(cè)壁上遺留下來(lái)，以致影響零變薄，會(huì)在成品零件的側(cè)壁上遺留下來(lái)，以致影響零件的質(zhì)量。件的質(zhì)量。 凸模圓角半徑過(guò)大毛料底部變薄凸模圓角半徑過(guò)大毛料底部變薄 。二、凸、凹模的圓角半徑37384.54.5、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)1.凹模圓角半徑的確定凹模圓角半徑的確定首次（包括只有一次）拉深凹模圓角半徑可按下

31、式計(jì)算：首次（包括只有一次）拉深凹模圓角半徑可按下式計(jì)算：tdDrA)(8 . 01以后各次拉深凹模圓角半徑應(yīng)以后各次拉深凹模圓角半徑應(yīng)逐漸減小逐漸減小，一般按下式確定：，一般按下式確定：1)8 . 06 . 0(AiAirr（2 2、3 3、）、）以上計(jì)算所得凹模圓角半徑一般應(yīng)符合以上計(jì)算所得凹模圓角半徑一般應(yīng)符合r rA A22的要求。的要求。若小于若小于 2t，需要拉深后整形。，需要拉深后整形。394.54.5、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)2.凸模圓角半徑的確定凸模圓角半徑的確定首次拉深可取：首次拉深可取：中間各拉深工序凸模圓角半徑可按下式確定：中間各拉深工序凸模圓角半徑可

32、按下式確定：（3、4、）、）最后一次拉深凸模圓角半徑最后一次拉深凸模圓角半徑rTn即等于零件圓角半徑。即等于零件圓角半徑。但零件圓角半徑如果小于拉深工藝性要求時(shí)，則凸模圓但零件圓角半徑如果小于拉深工藝性要求時(shí)，則凸模圓角半徑應(yīng)按工藝性的要求確定（即角半徑應(yīng)按工藝性的要求確定（即rT），然后通過(guò)），然后通過(guò)整整形形工序得到零件要求的圓角半徑。工序得到零件要求的圓角半徑。 11)0 . 17 . 0(ATrr2211tddriiTi404.54.5、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)1.無(wú)壓料圈的拉深模無(wú)壓料圈的拉深模其拉深間隙為：其拉深間隙為：max) 1 . 11 (2/tZ2.有壓料

33、圈的拉深模有壓料圈的拉深模其拉深間隙為：其拉深間隙為： /2（0.90.95）t三、拉深模間隙 (1)拉深力：間隙越拉深力：間隙越小小，拉深，拉深力越大力越大。 (2)零件質(zhì)量：間隙過(guò)零件質(zhì)量：間隙過(guò)大大，容易，容易起皺起皺，而且毛料口部的厚度得，而且毛料口部的厚度得不到消除。另外也會(huì)使零件出現(xiàn)錐度。而間隙過(guò)小，則會(huì)使不到消除。另外也會(huì)使零件出現(xiàn)錐度。而間隙過(guò)小，則會(huì)使零件容易拉斷或變薄特別嚴(yán)重。故間隙過(guò)大或過(guò)小均會(huì)引起零件容易拉斷或變薄特別嚴(yán)重。故間隙過(guò)大或過(guò)小均會(huì)引起工件破壞。工件破壞。 (3)模具壽命：間隙小則磨損加劇。模具壽命：間隙小則磨損加劇。414.54.5、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)、

34、拉深模工作零件的設(shè)計(jì)對(duì)于最后一道工序的拉深模對(duì)于最后一道工序的拉深模當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在內(nèi)形時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為：當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在內(nèi)形時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為： 四、凸、凹模工作部分尺寸及公差四、凸、凹模工作部分尺寸及公差對(duì)于多次拉深，中間各工序的凸、凹模尺寸可按下式計(jì)算：對(duì)于多次拉深，中間各工序的凸、凹模尺寸可按下式計(jì)算： 0(0.75 )AADD0(0.75)TTDDZ0(0.4 )TTdd0(0.4)AAddZADDA00)(TZDDT當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在外形時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為：當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在外形時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為： 424.64.6、拉深件的工

35、藝性、拉深件的工藝性一般：一般：一、拉深件的公差等級(jí)一、拉深件的公差等級(jí)拉深件壁厚公差要求一般不應(yīng)超出拉深工藝?yán)罴诤窆钜笠话悴粦?yīng)超出拉深工藝壁厚變化規(guī)律壁厚變化規(guī)律。拉深件的尺寸精度應(yīng)在拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級(jí)以下級(jí)以下，不宜高于，不宜高于IT11級(jí)級(jí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，不變薄拉深，據(jù)統(tǒng)計(jì)，不變薄拉深，壁的最大增厚量約為（壁的最大增厚量約為（0.20.3）；）；最大變薄量約為（最大變薄量約為（0.100.18）（t為板料厚度）為板料厚度）434.64.6、拉深件的工藝性、拉深件的工藝性1拉深件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱，盡可能一次拉深成形。拉深件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱，盡可能一次拉深成形。2需多次拉深的零件，在保證必要的表面質(zhì)量前提下，應(yīng)允許需多次拉深的零件，在保證必要的表面質(zhì)量前提下，應(yīng)允許內(nèi)、外表面存在拉深過(guò)程中可能產(chǎn)生的痕跡。內(nèi)、外表面存在拉深過(guò)程中可能產(chǎn)生的痕跡。二、拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性二、拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性3拉深件的底或凸緣上的拉深件的底或凸緣上的孔邊到孔邊到側(cè)壁側(cè)壁的距離應(yīng)滿足：的距離應(yīng)滿足： +0.5（或（或dr+ 0.5）。）。444.64.6、拉深件的工藝性、拉深件的工藝性4拉深件的底與壁、凸拉深件的底與壁、凸緣與壁、矩