沖壓模現(xiàn)代設(shè)計(jì)4

1、第第4章章 拉深工藝及拉深模具的設(shè)計(jì)拉深工藝及拉深模具的設(shè)計(jì) 拉深概述拉深概述 4.1 拉深變形過(guò)程的分析拉深變形過(guò)程的分析 4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì) 4.3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形的特點(diǎn)非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形的特點(diǎn) 4.4 盒形件的拉深盒形件的拉深 4.5 拉深工藝設(shè)計(jì)拉深工藝設(shè)計(jì) 4.6 拉深模具設(shè)計(jì)拉深模具設(shè)計(jì) 4.7 其他拉深模其他拉深模1.1.拉深的基本概念拉深的基本概念 拉深是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開(kāi)拉深是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開(kāi)口的空心件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_(kāi)口空心件加工成其他形狀空心件口的空心件，或?qū)⒁阎瞥傻?/p>

2、開(kāi)口空心件加工成其他形狀空心件的一種沖壓加工方法。的一種沖壓加工方法。( (如圖如圖4.0.1)4.0.1)2.2.典型的拉深件典型的拉深件( (如圖如圖4.0.2)4.0.2)3.3.拉深模具的特點(diǎn)拉深模具的特點(diǎn) 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、凹模間隙略大于板料厚度。圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度。4.4.拉深工藝分類拉深工藝分類拉深概述拉深概述不變薄拉深不變薄拉深變薄拉深變薄拉深拉深概述拉深概述1-1-凸模凸模 22壓邊圈壓邊圈 33凹模凹模 44坯料坯料 55拉深件拉深件 圖圖4.0

3、.1 4.0.1 圓筒件的拉深圓筒件的拉深a) a) 軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體零件軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體零件 b) b) 軸對(duì)稱盒形件軸對(duì)稱盒形件 c) c) 不對(duì)稱復(fù)雜件不對(duì)稱復(fù)雜件 圖圖4.0.2 4.0.2 拉深件示意圖拉深件示意圖4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析4.1.1 4.1.1 板料拉深變形過(guò)程及其特點(diǎn)板料拉深變形過(guò)程及其特點(diǎn) 圓筒形零件拉深變形過(guò)程簡(jiǎn)單說(shuō)是從直徑為圓筒形零件拉深變形過(guò)程簡(jiǎn)單說(shuō)是從直徑為D D的平面圓的平面圓形毛坯變形為直徑為形毛坯變形為直徑為d d的圓筒形零件。的圓筒形零件。如圖如圖4.1.14.1.1。 在毛坯上畫(huà)作出距離為在毛坯上畫(huà)作出距離為a a的等距的等距離的同心圓與

4、相同弧度離的同心圓與相同弧度b b輻射線組成輻射線組成的網(wǎng)格的網(wǎng)格( (如圖如圖4.1.2) 4.1.2) ，然后將帶有，然后將帶有網(wǎng)格的毛坯進(jìn)行拉深。網(wǎng)格的毛坯進(jìn)行拉深。 工件底部的網(wǎng)格變化很小，而工件底部的網(wǎng)格變化很小，而側(cè)壁上的網(wǎng)格變化很大，以前的等側(cè)壁上的網(wǎng)格變化很大，以前的等距同心圓，變成了與工件底部平行距同心圓，變成了與工件底部平行的的不等距不等距的水平線，的水平線，以前的扇形毛以前的扇形毛坯網(wǎng)格變成了拉深后的矩形網(wǎng)格。坯網(wǎng)格變成了拉深后的矩形網(wǎng)格。形成了筒壁高度大于形成了筒壁高度大于(D-d)/2的圓筒的圓筒件件圖圖4.1.1 毛坯的三角形陰影部分材料毛坯的三角形陰影部分材料4.

5、1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析 在拉深過(guò)程中，在在拉深過(guò)程中，在凸緣毛坯的徑向產(chǎn)生凸緣毛坯的徑向產(chǎn)生拉伸應(yīng)力拉伸應(yīng)力 ，切向產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，切向產(chǎn)生壓縮應(yīng)力 。如圖。如圖4.1.34.1.313圖圖4.1.3 網(wǎng)格的擠壓模型網(wǎng)格的擠壓模型4.1.2 4.1.2 拉深變形毛坯的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)拉深變形毛坯的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)圖圖 4.1.4 拉深中毛坯的應(yīng)力應(yīng)變情況拉深中毛坯的應(yīng)力應(yīng)變情況 1 、平面凸緣部分、平面凸緣部分主要變形區(qū)主要變形區(qū)2 、凹模圓角區(qū)、凹模圓角區(qū)過(guò)渡區(qū)過(guò)渡區(qū)3 、筒壁部分、筒壁部分傳力區(qū)傳力區(qū)4 、凸模圓角部分、凸模圓角部分過(guò)渡區(qū)過(guò)渡區(qū)5 、圓筒底部分、圓筒底部分小變形區(qū)小變形

6、區(qū)4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析4.1.3 4.1.3 拉深變形過(guò)程的力學(xué)分析拉深變形過(guò)程的力學(xué)分析1 1、凸緣變形區(qū)的應(yīng)力分析、凸緣變形區(qū)的應(yīng)力分析 1)1)拉深中某時(shí)刻變形區(qū)應(yīng)力分布拉深中某時(shí)刻變形區(qū)應(yīng)力分布( (如圖如圖4.1.5)4.1.5)在變形區(qū)取微元體，其受力情況如圖在變形區(qū)取微元體，其受力情況如圖4.1.64.1.6圖圖4.1.5 圓筒件拉深時(shí)的應(yīng)力分布圓筒件拉深時(shí)的應(yīng)力分布02sin23t111tddRRdtddRRd圖圖4.1.6 首次拉深某瞬間毛坯首次拉深某瞬間毛坯凸緣部分單元體的受力狀態(tài)凸緣部分單元體的受力狀態(tài)RRmt1ln1 . 1RRmt3ln11 . 1

7、0131時(shí)，tmRR根據(jù)根據(jù)因?yàn)橐驗(yàn)?/)2/sin(33dd4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析 在凸緣中間必有一交點(diǎn)存在，在此點(diǎn)處有在凸緣中間必有一交點(diǎn)存在，在此點(diǎn)處有 ，所以：，所以： 化簡(jiǎn)得：化簡(jiǎn)得： 即交點(diǎn)在即交點(diǎn)在 處。用處。用R R 所作出的圓將凸緣變形區(qū)分成所作出的圓將凸緣變形區(qū)分成兩部分，由此圓向凹模洞口方向的部分拉應(yīng)力占優(yōu)勢(shì)，拉應(yīng)變兩部分，由此圓向凹模洞口方向的部分拉應(yīng)力占優(yōu)勢(shì)，拉應(yīng)變 為絕對(duì)值最大的主變形，厚度方向的變形為絕對(duì)值最大的主變形，厚度方向的變形 是壓縮應(yīng)變。由此是壓縮應(yīng)變。由此圓到毛坯邊緣的部分，壓應(yīng)力占優(yōu)勢(shì)，壓應(yīng)變圓到毛坯邊緣的部分，壓應(yīng)力占優(yōu)勢(shì)，壓應(yīng)變

8、 為絕對(duì)值最大為絕對(duì)值最大的主應(yīng)變，厚度方向的應(yīng)變是伸長(zhǎng)應(yīng)變的主應(yīng)變，厚度方向的應(yīng)變是伸長(zhǎng)應(yīng)變( (增厚增厚) )。交點(diǎn)處就是變交點(diǎn)處就是變形區(qū)在厚度方向發(fā)生增厚和減薄的分界點(diǎn)。形區(qū)在厚度方向發(fā)生增厚和減薄的分界點(diǎn)。在變形區(qū)內(nèi)邊緣處徑向拉應(yīng)力最大：在變形區(qū)內(nèi)邊緣處徑向拉應(yīng)力最大：在變形區(qū)外邊緣處切向壓應(yīng)力最大：在變形區(qū)外邊緣處切向壓應(yīng)力最大： 3121lnRRttRR61. 0RRRRmmttln11 . 1ln1 . 123)/ln(1 . 1max1rRtmmmax31 . 12 2）拉深過(guò)程中的）拉深過(guò)程中的 變化規(guī)律變化規(guī)律max3max1|和4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析2

9、 2 、筒壁傳力區(qū)的受力分析、筒壁傳力區(qū)的受力分析( (如圖如圖4.1.7)4.1.7)(1) 壓邊力壓邊力 引起的摩擦力引起的摩擦力 QFdtuFQM2(2)材料流過(guò)凹模圓角半徑產(chǎn)生彎曲變形材料流過(guò)凹模圓角半徑產(chǎn)生彎曲變形的阻力的阻力 241dbWtrt(3) 材料流過(guò)凹模圓角后又被拉直成筒壁的材料流過(guò)凹模圓角后又被拉直成筒壁的反向彎曲力及拉深初期凸模圓角處的彎曲反向彎曲力及拉深初期凸模圓角處的彎曲應(yīng)力應(yīng)力2241pdbWtrttrt(4) 材料流過(guò)凹模圓角時(shí)的摩擦阻力材料流過(guò)凹模圓角時(shí)的摩擦阻力 凸模圓角處危險(xiǎn)斷面?zhèn)鬟f的徑向拉應(yīng)力即為凸模圓角處危險(xiǎn)斷面?zhèn)鬟f的徑向拉應(yīng)力即為:dbdbQtp2

10、222ln1 . 1etrttrtdtFrRm拉深力：拉深力： sinpdtF 4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析4.1.44.1.4 拉深成形的障礙及防止措施拉深成形的障礙及防止措施1.1.起皺起皺( (如圖如圖4.1.8)4.1.8) 拉深件在拉深過(guò)程中，其凸緣部分由于切向壓應(yīng)力過(guò)大，拉深件在拉深過(guò)程中，其凸緣部分由于切向壓應(yīng)力過(guò)大，造成材料失穩(wěn)，使得拉深件沿凸緣切向形成高低不平的皺紋，造成材料失穩(wěn)，使得拉深件沿凸緣切向形成高低不平的皺紋，這種現(xiàn)象叫起皺。這種現(xiàn)象叫起皺。 拉深件的起皺直接影響其表面質(zhì)量及尺寸精度，起皺嚴(yán)重拉深件的起皺直接影響其表面質(zhì)量及尺寸精度，起皺嚴(yán)重時(shí)，還將引起

11、板料在拉深過(guò)程中難于通過(guò)凸模和凹模之間的間時(shí)，還將引起板料在拉深過(guò)程中難于通過(guò)凸模和凹模之間的間隙，增大拉深變形力，甚至拉裂。隙，增大拉深變形力，甚至拉裂。4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析1)1) 影響起皺的因素影響起皺的因素 凸緣部分材料的相對(duì)厚度凸緣部分材料的相對(duì)厚度 切向壓應(yīng)力的大小切向壓應(yīng)力的大小 的值決定于變形程度，變形程度越大需要轉(zhuǎn)移的剩余的值決定于變形程度，變形程度越大需要轉(zhuǎn)移的剩余材料越多，加工硬化現(xiàn)象越嚴(yán)重，則材料越多，加工硬化現(xiàn)象越嚴(yán)重，則 越大，就越容易起皺越大，就越容易起皺 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 板料的屈強(qiáng)比小，變形區(qū)內(nèi)的切向壓應(yīng)力也相對(duì)減小，板板料的屈

12、強(qiáng)比小，變形區(qū)內(nèi)的切向壓應(yīng)力也相對(duì)減小，板料不容易起皺。材料的彈性模量越小，抵抗失穩(wěn)的能力越小。料不容易起皺。材料的彈性模量越小，抵抗失穩(wěn)的能力越小。 凹模工作部分的幾何形狀凹模工作部分的幾何形狀 rRtdDtff或33平端面凹模首次拉深時(shí)不起皺的條件是：平端面凹模首次拉深時(shí)不起皺的條件是：錐形凹模首次拉深時(shí)不起皺的條件是：錐形凹模首次拉深時(shí)不起皺的條件是： )/1)(17. 009. 0(/DdDtDdDt/103.0/4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析2)2) 防止起皺的措施防止起皺的措施 采用壓料裝置采用壓料裝置 加壓邊圈后，材料被強(qiáng)迫在壓邊圈和凹模平面的間隙中流加壓邊圈后，材料被

13、強(qiáng)迫在壓邊圈和凹模平面的間隙中流動(dòng)，穩(wěn)定性得到增加，起皺不容易發(fā)生。動(dòng)，穩(wěn)定性得到增加，起皺不容易發(fā)生。 采用反拉深采用反拉深 反拉深時(shí)將空心毛坯翻轉(zhuǎn)裝在拉深模上，凸模從空心毛坯反拉深時(shí)將空心毛坯翻轉(zhuǎn)裝在拉深模上，凸模從空心毛坯底部反向壓下，使其內(nèi)壁外翻。由于凸模對(duì)毛坯的拉深方向與上底部反向壓下，使其內(nèi)壁外翻。由于凸模對(duì)毛坯的拉深方向與上一道工序相反，故稱一道工序相反，故稱反拉深反拉深。采用反拉深時(shí)毛坯與凹模內(nèi)的摩擦。采用反拉深時(shí)毛坯與凹模內(nèi)的摩擦阻力較大，同時(shí)還增加了彎曲力，因而使變形區(qū)的徑向拉應(yīng)力增阻力較大，同時(shí)還增加了彎曲力，因而使變形區(qū)的徑向拉應(yīng)力增加較大，切向壓應(yīng)力作用相應(yīng)減小，能有

14、效防止起皺。加較大，切向壓應(yīng)力作用相應(yīng)減小，能有效防止起皺。 采用拉深筋采用拉深筋 對(duì)于一些形狀復(fù)雜的曲面拉深件，尤其是凸緣較小的拉深對(duì)于一些形狀復(fù)雜的曲面拉深件，尤其是凸緣較小的拉深件，應(yīng)設(shè)有拉深筋，以提高拉深時(shí)的徑向拉應(yīng)力來(lái)預(yù)防起皺。件，應(yīng)設(shè)有拉深筋，以提高拉深時(shí)的徑向拉應(yīng)力來(lái)預(yù)防起皺。 采用軟模拉深采用軟模拉深 采用錐形凹模采用錐形凹模 4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析2.2.拉裂拉裂 拉裂是拉深工藝中出現(xiàn)的主要問(wèn)題之一。當(dāng)筒壁處所受拉應(yīng)拉裂是拉深工藝中出現(xiàn)的主要問(wèn)題之一。當(dāng)筒壁處所受拉應(yīng)力超過(guò)了材料的強(qiáng)度極限時(shí)，工件會(huì)拉裂。拉深后得到工件的厚力超過(guò)了材料的強(qiáng)度極限時(shí)，工件會(huì)拉裂

15、。拉深后得到工件的厚度沿底部向口部方向是不同的度沿底部向口部方向是不同的( (如圖如圖4.1.9)4.1.9)，裂口一般出現(xiàn)在凸，裂口一般出現(xiàn)在凸模圓角稍上一點(diǎn)的筒壁處。模圓角稍上一點(diǎn)的筒壁處。 防止拉裂措施防止拉裂措施: : 可根據(jù)板材的成形性能，采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜Γ隹筛鶕?jù)板材的成形性能，采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜?，增加凸模的表面粗糙度，改善凸緣部分變形材料的?rùn)滑條件，合理加凸模的表面粗糙度，改善凸緣部分變形材料的潤(rùn)滑條件，合理設(shè)計(jì)模具凸凹模圓角半徑，選用屈強(qiáng)比小、硬化指數(shù)設(shè)計(jì)模具凸凹模圓角半徑，選用屈強(qiáng)比小、硬化指數(shù)n n值和厚向值和厚向異性指數(shù)異性指數(shù)r r值大的材料。值大的材料。

16、4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析3.3.凸耳凸耳 拉深后的圓筒端部出現(xiàn)凸耳，如下圖，一般有四個(gè)凸耳，有拉深后的圓筒端部出現(xiàn)凸耳，如下圖，一般有四個(gè)凸耳，有時(shí)是兩個(gè)或六個(gè)、甚至八個(gè)凸耳，產(chǎn)生凸耳的原因是毛坯的各向時(shí)是兩個(gè)或六個(gè)、甚至八個(gè)凸耳，產(chǎn)生凸耳的原因是毛坯的各向異性。在低異性。在低R R值的角度方向，板料變厚，筒壁高度較低。在高值的角度方向，板料變厚，筒壁高度較低。在高R R值值的方向板料厚度變化不大，故筒壁高度較高。的方向板料厚度變化不大，故筒壁高度較高。4.4.殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力 拉深后的圓筒中留有大量殘余應(yīng)力。外表面為拉應(yīng)力，內(nèi)表拉深后的圓筒中留有大量殘余應(yīng)力。外表面為拉應(yīng)力，

17、內(nèi)表面為壓應(yīng)力，這是由于彎曲面為壓應(yīng)力，這是由于彎曲- -反向彎曲所引起，靠近圓筒口部最大，反向彎曲所引起，靠近圓筒口部最大，因?yàn)閺澢l(fā)生在拉深后期，此處只有少量的拉伸。這種周向拉伸因?yàn)閺澢l(fā)生在拉深后期，此處只有少量的拉伸。這種周向拉伸應(yīng)力的存在，會(huì)使筒壁由于應(yīng)力腐蝕而開(kāi)裂，如圖。應(yīng)力的存在，會(huì)使筒壁由于應(yīng)力腐蝕而開(kāi)裂，如圖。4.1 拉深變形過(guò)程分析拉深變形過(guò)程分析圖圖4.1.9 拉深件材料厚度和硬度的變化拉深件材料厚度和硬度的變化4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)4.2.1 4.2.1 拉深毛坯尺寸的確定拉深毛坯尺寸的確定拉深毛坯尺寸的確定原則：拉深毛坯尺寸的確定

18、原則： 體積不變?cè)?、相似性原理體積不變?cè)?、相似性原理毛坯的?jì)算方法：毛坯的計(jì)算方法： 等重量、等體積、分析圖解法、作圖法等重量、等體積、分析圖解法、作圖法 (1) (1) 確定修邊余量確定修邊余量 由于材料的各向?qū)砸约袄顣r(shí)金屬流由于材料的各向?qū)砸约袄顣r(shí)金屬流動(dòng)條件的差異，拉深后工件口部不平，通常拉動(dòng)條件的差異，拉深后工件口部不平，通常拉深后需切邊，因此計(jì)算毛坯尺寸時(shí)應(yīng)在工件高深后需切邊，因此計(jì)算毛坯尺寸時(shí)應(yīng)在工件高度方向上度方向上( (無(wú)凸緣件無(wú)凸緣件) )或凸緣上增加修邊余量或凸緣上增加修邊余量 (2)(2) 毛坯尺寸的確定，表毛坯尺寸的確定，表4.2.34.2.3工件總面積工件

19、總面積= =底部表面積底部表面積+ +直壁部分表面積直壁部分表面積+ +圓角球臺(tái)部分表面積圓角球臺(tái)部分表面積228)2(2)(4)2(rrdrrHdrdD圖圖4.2.1 毛坯尺寸的確定毛坯尺寸的確定4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)4.2.2 4.2.2 無(wú)凸緣圓筒形件的拉深工藝計(jì)算無(wú)凸緣圓筒形件的拉深工藝計(jì)算1 1 、拉深系數(shù)、拉深系數(shù) 拉深系數(shù)是指拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯（或半拉深系數(shù)是指拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯（或半成品）的直徑之比成品）的直徑之比 （如圖（如圖4.2.24.2.2）圖圖 4.2.2 拉深工序示意圖拉深工序示意圖 12111221

20、1.nnnnnnddmddmddmDdm工件的直徑與毛坯直徑工件的直徑與毛坯直徑之比稱為總拉深系數(shù)：之比稱為總拉深系數(shù)：nnnnnnnmmmmddddddDdDdm121121121 總4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì) 拉深系數(shù)的倒數(shù)稱為拉深程度或拉深比，其值為：拉深系數(shù)的倒數(shù)稱為拉深程度或拉深比，其值為： 拉深系數(shù)是拉深工藝的重要參數(shù)，它表示拉深變形過(guò)程中拉深系數(shù)是拉深工藝的重要參數(shù)，它表示拉深變形過(guò)程中坯料的變形程度坯料的變形程度，m值越小則變形程度越大值越小則變形程度越大。拉深系數(shù)的減小拉深系數(shù)的減小有一個(gè)限度，這個(gè)限度稱為有一個(gè)限度，這個(gè)限度稱為極限拉深系數(shù)

21、極限拉深系數(shù) 。nnnnddmK/11minm2 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 拉深材料：拉深材料：機(jī)械性能、料厚、表面質(zhì)量。機(jī)械性能、料厚、表面質(zhì)量。 拉深模具：拉深模具：間隙、凸模圓角半徑、凹模圓角半徑、凹模形間隙、凸模圓角半徑、凹模圓角半徑、凹模形狀狀( (如圖如圖4.2.34.2.3）、凹模表面質(zhì)量。）、凹模表面質(zhì)量。 拉深條件：拉深條件：壓邊圈、次數(shù)、潤(rùn)滑、工件形狀。壓邊圈、次數(shù)、潤(rùn)滑、工件形狀。3 3、拉深系數(shù)的值與拉深次數(shù)、拉深系數(shù)的值與拉深次數(shù) 查表查表4.2.44.2.44.2.64.2.6確定，通常確定，通常 。4 4、后續(xù)拉深的特點(diǎn)、后續(xù)拉深的特點(diǎn)

22、60. 046. 01m4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì) 1 1）首次拉深時(shí)，平板毛坯厚度和力學(xué)性能可視為是均勻的；）首次拉深時(shí)，平板毛坯厚度和力學(xué)性能可視為是均勻的；而以后各次拉深時(shí)，筒形毛坯的壁厚及力學(xué)性能是不均勻的。而以后各次拉深時(shí)，筒形毛坯的壁厚及力學(xué)性能是不均勻的。 2 2）首次拉深時(shí)，凸緣變形區(qū)是逐漸縮小；而以后各次拉深時(shí)，）首次拉深時(shí)，凸緣變形區(qū)是逐漸縮小；而以后各次拉深時(shí)，其變形區(qū)保持不變，只是在拉深終了以前，才逐漸縮小。其變形區(qū)保持不變，只是在拉深終了以前，才逐漸縮小。 3 3）拉深力）拉深力- -行程曲線（如圖行程曲線（如圖4.2.44.2.4）

23、。）。 4 4）首次拉深的最大拉深力發(fā)生在初始階段，所以破裂也發(fā)生）首次拉深的最大拉深力發(fā)生在初始階段，所以破裂也發(fā)生在拉深的初始階段；而以后各次拉深的最大拉深力發(fā)生在拉深在拉深的初始階段；而以后各次拉深的最大拉深力發(fā)生在拉深的終結(jié)階段，所以破裂就往往出現(xiàn)在拉深的終結(jié)階段。的終結(jié)階段，所以破裂就往往出現(xiàn)在拉深的終結(jié)階段。 5 5）以后各次拉深時(shí)的變形區(qū)，因其外緣有筒壁剛性支持，所）以后各次拉深時(shí)的變形區(qū)，因其外緣有筒壁剛性支持，所以穩(wěn)定性較好。只是在拉深最后階段，筒壁邊緣進(jìn)入變形區(qū)以以穩(wěn)定性較好。只是在拉深最后階段，筒壁邊緣進(jìn)入變形區(qū)以后，變形區(qū)的外緣失去了剛性支持才易起皺。后，變形區(qū)的外緣失

24、去了剛性支持才易起皺。 6 6）以后各次拉深時(shí)，由于已經(jīng)存在加工硬化，加上拉深時(shí)變）以后各次拉深時(shí)，由于已經(jīng)存在加工硬化，加上拉深時(shí)變形較復(fù)雜，所以它的極限拉深系數(shù)要比首次拉深大得多，而且形較復(fù)雜，所以它的極限拉深系數(shù)要比首次拉深大得多，而且通常后一次都大于前一次。通常后一次都大于前一次。4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)4.2.3 4.2.3 無(wú)凸緣圓筒形件拉深次數(shù)和工件尺寸的計(jì)算無(wú)凸緣圓筒形件拉深次數(shù)和工件尺寸的計(jì)算 試確定如下圖所示零件的拉深次數(shù)和各拉深工序尺寸。試確定如下圖所示零件的拉深次數(shù)和各拉深工序尺寸。計(jì)算步驟如下：計(jì)算步驟如下：1.1.確定切邊余量確定

25、切邊余量 查表查表4.2.14.2.1，并取，并取 。2.2.按表按表4.2.34.2.3序號(hào)序號(hào)1 1的公式計(jì)算毛坯直徑的公式計(jì)算毛坯直徑3.3.確定拉深次數(shù)確定拉深次數(shù) 判斷能否一次拉出判斷能否一次拉出 對(duì)于圖示的零件，由毛坯的相對(duì)厚度：對(duì)于圖示的零件，由毛坯的相對(duì)厚度： 從表從表4.2.44.2.4中查出各次的拉深系數(shù)：中查出各次的拉深系數(shù)：m1 1=0.54=0.54，m2 2=0.77=0.77，m3 3=0.80=0.80，m4 4=0.82=0.82。mm7hmm28356.072.1H222222rrdddD圖圖4.2.5 零件圖零件圖7 . 0100/Dt4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零

26、件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì) 則該零件的總拉深系數(shù)則該零件的總拉深系數(shù) 。 即即 ，故該零件需經(jīng)多次拉深才能夠達(dá)到所需尺寸。，故該零件需經(jīng)多次拉深才能夠達(dá)到所需尺寸。 （2 2） 計(jì)算拉深次數(shù)計(jì)算拉深次數(shù) 采用推算法輔以查表法進(jìn)行，例采用推算法輔以查表法進(jìn)行，例 ，拉深次數(shù)定為，拉深次數(shù)定為4 4次。次。4.4.半成品尺寸確定半成品尺寸確定 （1 1）半成品直徑）半成品直徑 拉深次數(shù)確定后，再根據(jù)計(jì)算直徑拉深次數(shù)確定后，再根據(jù)計(jì)算直徑 應(yīng)等于應(yīng)等于 的原則對(duì)的原則對(duì)各次拉深系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使實(shí)際采用的拉深系數(shù)大于推算拉深各次拉深系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使實(shí)際采用的拉深系數(shù)大于推算拉深次數(shù)時(shí)所用

27、的極限拉深系數(shù)。次數(shù)時(shí)所用的極限拉深系數(shù)。31.0283/88/Ddm總1mm總mmmmdmdmmmmdmdmmmmdmdmmmmDmd2 .772 .9482. 02 .948 .11780. 08 .11715377. 015328354. 034423312211mm90 4dnd工d4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì) 調(diào)整原則：調(diào)整原則： 零件實(shí)際需拉深系數(shù)應(yīng)調(diào)整為：零件實(shí)際需拉深系數(shù)應(yīng)調(diào)整為： 調(diào)整好拉深系數(shù)后，重新計(jì)算零件的各次半成品直徑為調(diào)整好拉深系數(shù)后，重新計(jì)算零件的各次半成品直徑為 ：85. 0,82. 0,79. 0,57. 04321mmmm85

28、. 0104888882. 012610410479. 016012612657. 028316016044332211mmmdmmmdmmmdmmmd第四次第三次第二次第一次nnnmmmmmmmmm221121 （2 2）半成品高度）半成品高度mm1644)82(mm1234)82(mm784)82(323303230232222022202212110121021drdrdDhdrdrdDhdrdrdDh第三次第二次第一次4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì) 各次拉深的直徑各次拉深的直徑( (中線值中線值) )； 各次半成品底部的圓角半徑各次半成品底部的圓角半徑(

29、(中值中值) )，見(jiàn)，見(jiàn)4.6.24.6.2節(jié)節(jié) 各次半成品底部平板部分的直徑；各次半成品底部平板部分的直徑； 各次半成品底部圓角半徑圓心以上的筒壁高度；各次半成品底部圓角半徑圓心以上的筒壁高度； 各次半成品的總高度為：各次半成品的總高度為：拉深后得到的各次半成品尺寸如圖拉深后得到的各次半成品尺寸如圖4.2.64.2.6mm170mm151645 . 0mm132mm181235 . 0mm91mm112785 . 0333222111trhHtrhHtrhH321,ddd321,rrr302010,ddd321,hhh4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)4.2.4 有

30、凸緣圓筒件拉深方法及工藝計(jì)算有凸緣圓筒件拉深方法及工藝計(jì)算 有凸緣筒形件的拉深變形原理與一般圓筒形件是相同的，有凸緣筒形件的拉深變形原理與一般圓筒形件是相同的，但由于帶有凸緣但由于帶有凸緣( (如圖如圖4.2.7)4.2.7)，其拉深方法及計(jì)算方法與一般圓，其拉深方法及計(jì)算方法與一般圓筒形件有一定的差別。筒形件有一定的差別。1.有凸緣筒形件的拉深特點(diǎn)有凸緣筒形件的拉深特點(diǎn) 有凸緣筒形件的拉深系數(shù)有凸緣筒形件的拉深系數(shù) 該式說(shuō)明，該式說(shuō)明，拉深系數(shù)決定三個(gè)因素拉深系數(shù)決定三個(gè)因素：相對(duì)凸緣直徑、相對(duì)高度、相對(duì)轉(zhuǎn)角半徑，相對(duì)凸緣直徑、相對(duì)高度、相對(duì)轉(zhuǎn)角半徑，影響程度為遞減。影響程度為遞減。 采用相

31、同毛坯直徑采用相同毛坯直徑D和相同零件直徑和相同零件直徑d 時(shí)，可以拉深出不同時(shí)，可以拉深出不同凸緣直徑和不同高度的制件，如圖凸緣直徑和不同高度的制件，如圖4.2.84.2.8，因此，因此 并不能并不能表達(dá)在拉深有凸緣零件時(shí)各種不同的表達(dá)在拉深有凸緣零件時(shí)各種不同的dt 和和h的實(shí)際變形程度。的實(shí)際變形程度。 圖圖4.2.7有凸緣圓形件與坯料圖有凸緣圓形件與坯料圖drdhddDdmt/44. 3/4)/(12Ddm/14.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)有凸緣筒形件分類有凸緣筒形件分類： 窄凸緣：窄凸緣： 寬凸緣：寬凸緣： 4 . 11 . 1/ddt4 . 1/ddt

32、dd /t 窄凸緣件法蘭邊很小，窄凸緣件法蘭邊很小，可當(dāng)作圓筒件拉深，只在倒可當(dāng)作圓筒件拉深，只在倒數(shù)第二道才拉深出法蘭邊或數(shù)第二道才拉深出法蘭邊或錐形法蘭邊，再整形得到水錐形法蘭邊，再整形得到水平凸緣，如圖平凸緣，如圖4.2.94.2.9所示。所示。若若 較小時(shí)，則第一次即較小時(shí)，則第一次即可拉深成錐形法蘭邊的圓筒可拉深成錐形法蘭邊的圓筒件，最后整形得到。件，最后整形得到。dh/圖圖4.2.9 窄凸緣件拉深窄凸緣件拉深寬凸緣筒形件的拉深特點(diǎn)：寬凸緣筒形件的拉深特點(diǎn)：寬凸緣變形程度不能用拉深系數(shù)來(lái)衡量；寬凸緣變形程度不能用拉深系數(shù)來(lái)衡量；首次拉深系數(shù)比圓筒件要?。皇状卫钕禂?shù)比圓筒件要??；首次

33、拉深極限變形程度與首次拉深極限變形程度與 有關(guān)。有關(guān)。2.2.寬凸緣圓筒件多次拉深的計(jì)算程序?qū)捦咕増A筒件多次拉深的計(jì)算程序 (1) (1) 預(yù)算毛坯直徑預(yù)算毛坯直徑 式中式中dt凸緣直徑（包括修邊余量）。凸緣直徑（包括修邊余量）。 (2) (2) 算出算出 和和 從帶凸緣圓筒形零件的第一次拉深相對(duì)從帶凸緣圓筒形零件的第一次拉深相對(duì)高度限制值表中查出第一拉深時(shí)允許的最大相對(duì)高度高度限制值表中查出第一拉深時(shí)允許的最大相對(duì)高度 值，并值，并與沖件的相對(duì)高度與沖件的相對(duì)高度 相比。相比。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，沖件可一次拉成。時(shí)，沖件可一次拉成。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，則需經(jīng)過(guò)多次拉深，并計(jì)算各工序間尺寸時(shí)，則需經(jīng)過(guò)多次拉深，并

34、計(jì)算各工序間尺寸 (3)(3)從表從表4.2.84.2.8中查出中查出m1 1值，同時(shí)從表值，同時(shí)從表4.2.44.2.4中查出以后各工序的中查出以后各工序的拉深系數(shù)拉深系數(shù)m2 2, ,m3 3，并預(yù)算各工序拉深直徑，并預(yù)算各工序拉深直徑d1 1= =m1 1D, , d2 2= =m2 2d1 1, , d3 3= =m3 3d2 2 通過(guò)計(jì)算，當(dāng)通過(guò)計(jì)算，當(dāng) 時(shí)，總的拉深次數(shù)時(shí)，總的拉深次數(shù)n就確定了。就確定了。 (4) (4) 確定拉深次數(shù)后，調(diào)整各工序的拉深系數(shù)，使各工序變形確定拉深次數(shù)后，調(diào)整各工序的拉深系數(shù)，使各工序變形程度的分配趨于更合理。程度的分配趨于更合理。 4.2 直壁旋

35、轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)Dt /100ddt/11/dhdh/drdhdDt44. 34211/dhdh11/dhdhddn (5) (5) 根據(jù)調(diào)整后的拉深系數(shù)，計(jì)算各工序的拉深直徑根據(jù)調(diào)整后的拉深系數(shù)，計(jì)算各工序的拉深直徑 (6) (6) 計(jì)算各工序的拉深高度計(jì)算各工序的拉深高度h1 1、h2 2、 、hn n (7) (7) 根據(jù)計(jì)算工序尺寸的原則（即適當(dāng)加大第一次拉根據(jù)計(jì)算工序尺寸的原則（即適當(dāng)加大第一次拉深時(shí)筒形部分的高度深時(shí)筒形部分的高度h1 1，將拉入凹模的材料表面積比實(shí)際將拉入凹模的材料表面積比實(shí)際所需面積多所需面積多3% 5%）重新計(jì)算毛坯直徑，并調(diào)整各

36、拉）重新計(jì)算毛坯直徑，并調(diào)整各拉深直徑和拉深高度。多拉進(jìn)凹模的材料從以后的各次拉深直徑和拉深高度。多拉進(jìn)凹模的材料從以后的各次拉深中會(huì)逐步分次返回到凸緣上來(lái)。深中會(huì)逐步分次返回到凸緣上來(lái)。 (8) (8) 核算第一次拉深的相對(duì)高度。若計(jì)算所得的核算第一次拉深的相對(duì)高度。若計(jì)算所得的 值大于表列的極限值，則需重新調(diào)整各工序的拉深直徑值大于表列的極限值，則需重新調(diào)整各工序的拉深直徑或拉深高度?；蚶罡叨取?.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)112211 nnndmddmdDmd2dn2pnndnpn2t2nnn14. 043. 025. 0rrdrrdDdh11/dh4.2

37、 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)寬凸緣圓筒件拉深工藝計(jì)算要點(diǎn)寬凸緣圓筒件拉深工藝計(jì)算要點(diǎn) （1 1）毛坯尺寸計(jì)算）毛坯尺寸計(jì)算 毛坯尺寸的計(jì)算仍按等面積原理進(jìn)行。毛坯尺寸的計(jì)算仍按等面積原理進(jìn)行。 （2 2）判別能否一次拉成）判別能否一次拉成 這只需比較工件實(shí)際所需的總拉深系數(shù)和這只需比較工件實(shí)際所需的總拉深系數(shù)和 與凸緣件第一與凸緣件第一次拉深的次拉深的極限拉深系數(shù)極限拉深系數(shù)和和極限拉深相對(duì)高度極限拉深相對(duì)高度即可即可 。當(dāng)。當(dāng) 、 時(shí)可一次拉成。時(shí)可一次拉成。 （3 3）半成品尺寸計(jì)算）半成品尺寸計(jì)算 寬凸緣件的拉深次數(shù)仍可用推算法求出。寬凸緣件的拉深次數(shù)仍可用推算

38、法求出。 （4 4）防止凸緣縮小，第一次必須多拉入凹模圓筒面積。）防止凸緣縮小，第一次必須多拉入凹模圓筒面積。 dh/1mm總11/dhdh 76260 32r3r3 寬凸緣筒形件寬凸緣筒形件？4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)3. 寬凸緣零件的拉深方法寬凸緣零件的拉深方法 寬凸緣件拉深方法有兩種：（如圖寬凸緣件拉深方法有兩種：（如圖4.2.104.2.10) 一種是中小型（一種是中小型（ ）、料薄的零件，如圖）、料薄的零件，如圖a)；用多；用多次拉深逐步減小筒徑和增加高度。各次拉深中凸、凹模圓角半次拉深逐步減小筒徑和增加高度。各次拉深中凸、凹模圓角半徑保持不變。本法

39、沖壓的零件直壁和法蘭邊上留有中間工序中徑保持不變。本法沖壓的零件直壁和法蘭邊上留有中間工序中彎曲和厚度局部變化的痕跡，需要加一道整形工序。彎曲和厚度局部變化的痕跡，需要加一道整形工序。 二種是大型拉深件（二種是大型拉深件（ ），如圖），如圖b)。零件高度在第。零件高度在第一次拉深時(shí)就基本形成，在以后各道工序毛坯高度不變，只減一次拉深時(shí)就基本形成，在以后各道工序毛坯高度不變，只減少筒徑和凸、凹模圓角半徑，制件表面光滑平整，厚度均勻。少筒徑和凸、凹模圓角半徑，制件表面光滑平整，厚度均勻。mm200tdmm200td圖圖 4.2.10 寬凸緣零件的拉深方法寬凸緣零件的拉深方法 4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件

40、拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)4.2.5 4.2.5 階梯形零件的拉深階梯形零件的拉深1.拉深次數(shù)的確定拉深次數(shù)的確定(如圖如圖4.2.114.2.11) 判斷能否一次拉深判斷能否一次拉深 ，即，即2.拉深方法的確定拉深方法的確定 (1)(1) 若任意兩個(gè)相鄰階梯的直徑比若任意兩個(gè)相鄰階梯的直徑比 均大于或等于相均大于或等于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉深系數(shù)，則如圖應(yīng)的圓筒形件的極限拉深系數(shù)，則如圖4.2.12a； (2)(2) 若相鄰兩階梯直徑比若相鄰兩階梯直徑比 均小于相應(yīng)的圓筒形件的均小于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉深系數(shù)，則按帶凸緣圓筒形件的拉深進(jìn)行極限拉深系數(shù)，則按帶凸緣圓筒形件的拉深進(jìn)

41、行, 如圖如圖4.2.12b4.2.12b nnn321/ ).(dhdhhhh1nndd1nndda) 從大階梯到小階梯的拉深從大階梯到小階梯的拉深 b) 先小直徑后大直徑的拉深先小直徑后大直徑的拉深圖圖 4.2.12 階梯形多次拉深方法階梯形多次拉深方法4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì) (3) (3) 若最小階梯直徑若最小階梯直徑 過(guò)小，即過(guò)小，即 過(guò)小，過(guò)小， 又不大時(shí)，又不大時(shí)，最小階梯可用脹形法得到。最小階梯可用脹形法得到。 (4)(4) 若階梯形件較淺，且每個(gè)階梯的高度又不大，但相鄰階若階梯形件較淺，且每個(gè)階梯的高度又不大，但相鄰階梯直徑相差又較大而不能

42、一次拉出時(shí)，可先拉成圓形或帶有大梯直徑相差又較大而不能一次拉出時(shí)，可先拉成圓形或帶有大圓角的筒形，最后通過(guò)整形得到所需零件，如圖圓角的筒形，最后通過(guò)整形得到所需零件，如圖4.2.13。nd1nnddnh圖圖4.2.13 直徑差較大的淺階梯形件的拉深方法直徑差較大的淺階梯形件的拉深方法 4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)圖圖4.2.3 錐形凹模錐形凹模1-首次拉深；首次拉深； 2-二次拉深二次拉深圖圖 4.2.4 首次拉深與二次拉深的拉深力首次拉深與二次拉深的拉深力4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計(jì)圖圖4.2.8 拉深時(shí)凸緣尺寸的變化拉深時(shí)凸緣

43、尺寸的變化圖圖4.2.11 階梯形零件階梯形零件4.3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)4.3.1 4.3.1 曲面形狀零件的拉深特點(diǎn)曲面形狀零件的拉深特點(diǎn) 曲面形狀零件的拉深，其變形區(qū)的位置、受力情況、變形曲面形狀零件的拉深，其變形區(qū)的位置、受力情況、變形特點(diǎn)等都與圓筒形零件不同。特點(diǎn)等都與圓筒形零件不同。1) 拉深拉深球面球面零件時(shí)零件時(shí)(如圖如圖4.3.1)，毛坯的凸緣部分與中間部分都，毛坯的凸緣部分與中間部分都是變形區(qū)，而且在很多情況下中間部分反而是主要變形區(qū)是變形區(qū)，而且在很多情況下中間部分反而是主要變形區(qū) .2）錐形錐形零件的拉深與球面零件一樣，除具有凸模接

44、觸面積小、零件的拉深與球面零件一樣，除具有凸模接觸面積小、壓力集中、容易引起局部變薄及自由面積大、壓邊圈作用相對(duì)減壓力集中、容易引起局部變薄及自由面積大、壓邊圈作用相對(duì)減弱、容易起皺等特點(diǎn)外，還由于零件口部與底部直徑差別大，回弱、容易起皺等特點(diǎn)外，還由于零件口部與底部直徑差別大，回彈特別嚴(yán)重，因此錐形零件的拉深比球面零件更為困難。彈特別嚴(yán)重，因此錐形零件的拉深比球面零件更為困難。3）拋物面拋物面零件零件,其拉深時(shí)和球面以及錐形零件一樣，材料處于懸其拉深時(shí)和球面以及錐形零件一樣，材料處于懸空狀態(tài)，極易發(fā)生起皺?？諣顟B(tài)，極易發(fā)生起皺。 總之總之:非直壁旋轉(zhuǎn)體零件的拉深是非直壁旋轉(zhuǎn)體零件的拉深是拉深

45、和脹形拉深和脹形兩種變形方式兩種變形方式的復(fù)合，其應(yīng)力、應(yīng)變既有的復(fù)合，其應(yīng)力、應(yīng)變既有拉伸類拉伸類、又有、又有壓縮類壓縮類變形的特征。變形的特征。 4.3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)4.3.2 4.3.2 球面零件的拉深方法球面零件的拉深方法 球面零件可分為半球形件球面零件可分為半球形件(圖圖4.3.2a)和非半球形件和非半球形件(圖圖4.3.2b，c，d)兩大類兩大類 。拉深系數(shù)是與零件直徑無(wú)關(guān)的常數(shù)，即。拉深系數(shù)是與零件直徑無(wú)關(guān)的常數(shù)，即707. 02ddDdm 使用相對(duì)料厚使用相對(duì)料厚 來(lái)確定拉深的難易和拉深方法。來(lái)確定拉深的難易和拉深方法。Dt /的凹模

46、或反拉深模。時(shí)，采用帶拉深筋當(dāng)圈的拉深模；時(shí)，采用帶壓邊當(dāng)?shù)挠械装寄Ｒ淮卫?；時(shí)，采用不帶壓邊圈當(dāng)%5 . 0/%35 . 0/%3/DtDtDt圖圖4.3.3 反拉深模具反拉深模具4.3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)4.3.3 4.3.3 拋物面零件的拉深方法拋物面零件的拉深方法 拋物面零件常見(jiàn)的拉深方法有下面幾種：拋物面零件常見(jiàn)的拉深方法有下面幾種： (1)淺拋物面形件淺拋物面形件( ) 因其高徑比接近球形，因其高徑比接近球形，因此拉深方法同球形件。因此拉深方法同球形件。6 . 05 . 0/dh6 . 05 . 0/dh (2)深拋物面形件深拋物面形件( )其

47、拉深難其拉深難度有所提高。這時(shí)為了使毛度有所提高。這時(shí)為了使毛坯中間部分緊密貼模而又不坯中間部分緊密貼模而又不起皺，通常需采用具有拉深起皺，通常需采用具有拉深筋的模具以增加徑向拉應(yīng)力。筋的模具以增加徑向拉應(yīng)力。如汽車燈罩的拉深如汽車燈罩的拉深(如圖如圖4.3.4)就是采用有兩道拉深筋的模就是采用有兩道拉深筋的模具成形的。具成形的。圖圖4.3.4 燈罩拉深模燈罩拉深模4.3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)4.3.4 4.3.4 錐形零件的拉深方法錐形零件的拉深方法 拉深錐形件拉深錐形件（如圖（如圖4.3.5）的方法有如下幾種的方法有如下幾種 : （1 1）對(duì)于淺錐形件）

48、對(duì)于淺錐形件 ( ) ，可一次，可一次拉成，但精度不高，因回彈較嚴(yán)重?？刹捎脦Ю罱畹陌寄；蚶?，但精度不高，因回彈較嚴(yán)重。可采用帶拉深筋的凹?；驂哼吶Γ虿捎密浤＿M(jìn)行拉深。壓邊圈，或采用軟模進(jìn)行拉深。 （2 2）對(duì)于中錐形件（）對(duì)于中錐形件（ ），拉深），拉深方法取決于相對(duì)料厚：方法取決于相對(duì)料厚： 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，可不采用壓邊圈一次拉成。為保證工時(shí)，可不采用壓邊圈一次拉成。為保證工件的精度，最好在拉深終了時(shí)增加一道整形工序件的精度，最好在拉深終了時(shí)增加一道整形工序 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，也可一次拉成，但需采用壓邊時(shí)，也可一次拉成，但需采用壓邊圈、拉深筋、增加工藝凸緣等措施提高徑向拉應(yīng)力，防止起皺圈、拉深筋、

49、增加工藝凸緣等措施提高徑向拉應(yīng)力，防止起皺 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，因料較薄而容易起皺，需采用壓邊圈時(shí)，因料較薄而容易起皺，需采用壓邊圈經(jīng)多次拉深成形經(jīng)多次拉深成形 805030. 025. 02，dh451570. 03 . 02，dh025. 0/Dt20. 0015. 0/Dt015. 0/Dt4.3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn) （3 3）對(duì)于高錐形件（）對(duì)于高錐形件（ ），因變形），因變形程度大，很容易產(chǎn)生變薄嚴(yán)重而拉裂和起皺。這時(shí)常需采用特程度大，很容易產(chǎn)生變薄嚴(yán)重而拉裂和起皺。這時(shí)常需采用特殊的拉深工藝，如圖殊的拉深工藝，如圖4.3.6所示所示 階梯拉深成形法階梯拉

50、深成形法 錐面逐步成形法錐面逐步成形法 整個(gè)錐面一次成形法整個(gè)錐面一次成形法301080. 07 . 02，dh圖圖4.3.6 高錐形件拉深成形法高錐形件拉深成形法4.3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點(diǎn)圖圖4.3.5 錐形件錐形件4.4 盒形件拉深盒形件拉深4.4.1盒形零件的拉深特點(diǎn)盒形零件的拉深特點(diǎn)(如圖如圖4.4.1) 變形前橫向尺寸為變形前橫向尺寸為 變形后變?yōu)樽冃魏笞優(yōu)?。 縱向尺寸則由縱向尺寸則由 變?yōu)樽優(yōu)?。 由此可知直由此可知直壁中間變形最?。ń咏鼜澢冃危?，壁中間變形最小（接近彎曲變形），靠近圓角的拉深變形最大。變形沿靠近圓角的拉深變形最大。變形沿高

51、度分布也不均勻，靠近底部最小，高度分布也不均勻，靠近底部最小，靠近口部最大。圓角變形與圓筒件靠近口部最大。圓角變形與圓筒件拉深相似，但其變形程度比圓筒小，拉深相似，但其變形程度比圓筒小，即變形后的網(wǎng)格，不是與地面平行即變形后的網(wǎng)格，不是與地面平行的平行線，而是變?yōu)樯喜块g距大，的平行線，而是變?yōu)樯喜块g距大，下部間距小的斜線。這說(shuō)明盒形件下部間距小的斜線。這說(shuō)明盒形件拉深時(shí)圓角的金屬向直邊流動(dòng)，使拉深時(shí)圓角的金屬向直邊流動(dòng)，使直邊產(chǎn)生橫向壓縮，從而減輕了圓直邊產(chǎn)生橫向壓縮，從而減輕了圓角的變形程度。角的變形程度。1123LLLL123LLL123hhh1123hhhh4.4 盒形件拉深盒形件拉深根

52、據(jù)網(wǎng)格的變化可知盒形件拉深有以下變形特點(diǎn)：根據(jù)網(wǎng)格的變化可知盒形件拉深有以下變形特點(diǎn)： 1）盒形件拉深的變形性質(zhì)與圓筒件一樣，也是徑向伸長(zhǎng)，）盒形件拉深的變形性質(zhì)與圓筒件一樣，也是徑向伸長(zhǎng)，切向縮短切向縮短 。 2）變形的不均勻?qū)е聭?yīng)力分布不均勻）變形的不均勻?qū)е聭?yīng)力分布不均勻(如圖如圖4.4.2)。在凸緣。在凸緣變形區(qū)內(nèi)徑向拉應(yīng)力變形區(qū)內(nèi)徑向拉應(yīng)力 和切向壓應(yīng)力和切向壓應(yīng)力 圓角部圓角部分最大，直邊最小。但分最大，直邊最小。但平均拉應(yīng)力小于相應(yīng)圓平均拉應(yīng)力小于相應(yīng)圓筒形件，因而盒形件的筒形件，因而盒形件的極限變形程度更大。極限變形程度更大。 3）盒形件拉深時(shí)，）盒形件拉深時(shí)，直邊部分除了產(chǎn)生

53、彎曲直邊部分除了產(chǎn)生彎曲變形外，還產(chǎn)生了徑向變形外，還產(chǎn)生了徑向伸長(zhǎng)，切向壓縮的拉深伸長(zhǎng)，切向壓縮的拉深變形。變形。134.4 盒形件拉深盒形件拉深 4）盒形件的最大應(yīng)力出現(xiàn)在圓角部，因而破裂、起皺等現(xiàn)）盒形件的最大應(yīng)力出現(xiàn)在圓角部，因而破裂、起皺等現(xiàn)象也多在圓角部產(chǎn)生。象也多在圓角部產(chǎn)生。 5）盒形件變形時(shí)，圓角與直邊相互影響的大小，取決于相）盒形件變形時(shí)，圓角與直邊相互影響的大小，取決于相對(duì)圓角半徑對(duì)圓角半徑r/B和相對(duì)高度和相對(duì)高度H/B，B為盒形件短邊寬度。為盒形件短邊寬度。r/B數(shù)值數(shù)值越小，直邊部分對(duì)圓角部分的影響越顯著。當(dāng)越小，直邊部分對(duì)圓角部分的影響越顯著。當(dāng)r/B=0.5時(shí)，

54、盒形時(shí)，盒形件就變成圓筒件了。件就變成圓筒件了。 H/B越大，越大，r相同時(shí)，圓角部分的拉深變形相同時(shí)，圓角部分的拉深變形大，轉(zhuǎn)移到直邊部分的材料越多，則圓角部分的影響就越大。大，轉(zhuǎn)移到直邊部分的材料越多，則圓角部分的影響就越大。 6）盒形件拉深時(shí)，除了在圓角側(cè)壁底部與凸模圓角相切處）盒形件拉深時(shí)，除了在圓角側(cè)壁底部與凸模圓角相切處發(fā)生拉裂外（拉深拉裂），還會(huì)因凹模圓角半徑過(guò)小等原因，發(fā)生拉裂外（拉深拉裂），還會(huì)因凹模圓角半徑過(guò)小等原因，引起盒形件凸緣根部圓角附近側(cè)壁產(chǎn)生拉裂（側(cè)壁破裂）。引起盒形件凸緣根部圓角附近側(cè)壁產(chǎn)生拉裂（側(cè)壁破裂）。4.4 盒形件拉深盒形件拉深4.4.2 4.4.2 盒

55、形件拉深毛坯的形狀與尺寸確定盒形件拉深毛坯的形狀與尺寸確定1 1一次拉深成形的低盒形件（一次拉深成形的低盒形件（H0.3B） 低盒形件是指一次可拉深成形，或雖兩次拉深，但第二次低盒形件是指一次可拉深成形，或雖兩次拉深，但第二次僅用來(lái)整形的零件。僅用來(lái)整形的零件。(圖圖4.4.3)計(jì)算步驟如下：計(jì)算步驟如下： (1)按彎曲計(jì)算直邊部分的展開(kāi)長(zhǎng)度按彎曲計(jì)算直邊部分的展開(kāi)長(zhǎng)度 (2)把圓角部分看成是直徑為把圓角部分看成是直徑為d=2r,高為高為h的圓筒件，則展開(kāi)的圓筒件，則展開(kāi)的毛坯半徑為：的毛坯半徑為： (3)通過(guò)作圖用光滑曲線連接直邊和圓角部分通過(guò)作圖用光滑曲線連接直邊和圓角部分:以以ab線段中

56、線段中點(diǎn)點(diǎn)c向圓弧作切線，再以向圓弧作切線，再以R為半徑作圓弧與直邊及切線相切，使為半徑作圓弧與直邊及切線相切，使陰影部分面積陰影部分面積+f與與-f基本相等，這樣修正后即得毛坯的外形。基本相等，這樣修正后即得毛坯的外形。HHHrHl0p057. 0，其中rHRrprrrrrHrR216. 086. 02pp2時(shí)，當(dāng)4.4 盒形件拉深盒形件拉深rrrrHrrHBBD18. 011. 045 . 072. 143. 0413. 1ppp2rHrrHBBDrrp33. 072. 143. 0413. 12時(shí)，當(dāng)2 2多次拉深高盒形件毛坯的計(jì)算（多次拉深高盒形件毛坯的計(jì)算（H0.5B）圖圖 4.4.

57、4 方盒件毛坯的形狀與尺寸方盒件毛坯的形狀與尺寸 該類零件的變形特點(diǎn)是在多次拉該類零件的變形特點(diǎn)是在多次拉深過(guò)程中，圓角部分將有大量材料轉(zhuǎn)深過(guò)程中，圓角部分將有大量材料轉(zhuǎn)移到直邊部分。按工件表面積與毛坯移到直邊部分。按工件表面積與毛坯表面積相等的原則，當(dāng)零件為正方盒表面積相等的原則，當(dāng)零件為正方盒形且高度比較大，需要多道工序拉深形且高度比較大，需要多道工序拉深時(shí)，如圖時(shí)，如圖4.4.4，可采用圓形毛坯，其，可采用圓形毛坯，其直徑為：直徑為：4.4 盒形件拉深盒形件拉深 對(duì)高度和圓角半徑都比較大的盒形對(duì)高度和圓角半徑都比較大的盒形件件 （ H/B0.70.8 ），拉深時(shí)圓角部分），拉深時(shí)圓角部分

58、有大量材料向直邊流動(dòng)，直邊部分拉深有大量材料向直邊流動(dòng)，直邊部分拉深變形也大，這時(shí)毛坯的形狀可做成長(zhǎng)圓變形也大，這時(shí)毛坯的形狀可做成長(zhǎng)圓形或橢圓形，如圖形或橢圓形，如圖4.4.5，長(zhǎng)圓形毛坯的，長(zhǎng)圓形毛坯的圓弧半徑為：圓弧半徑為：則長(zhǎng)圓形毛坯的長(zhǎng)度為：則長(zhǎng)圓形毛坯的長(zhǎng)度為：長(zhǎng)圓形毛坯的寬度為：長(zhǎng)圓形毛坯的寬度為：圖圖4.4.5 4.4.5 高盒形件的毛坯形狀與尺寸高盒形件的毛坯形狀與尺寸2/DRb)()(2BADBARLbrABArHBrBDKp2)(43. 0(2)2(4.4 盒形件拉深盒形件拉深4.4.3 4.4.3 盒形件多次拉深的工藝計(jì)算盒形件多次拉深的工藝計(jì)算1 1盒形件初次拉深的成

59、形極限盒形件初次拉深的成形極限 盒形件初次拉深的極限變形程度受到圓角部分側(cè)壁傳力區(qū)盒形件初次拉深的極限變形程度受到圓角部分側(cè)壁傳力區(qū)強(qiáng)度的限制。由于直邊部分對(duì)圓角部分拉深變形的減輕作用和強(qiáng)度的限制。由于直邊部分對(duì)圓角部分拉深變形的減輕作用和帶動(dòng)作用，因此，盒形件初次拉深可能成形的極限高度大于圓帶動(dòng)作用，因此，盒形件初次拉深可能成形的極限高度大于圓筒形零件。筒形零件。 盒形件初次拉深的極限變形程度，可用盒形件的盒形件初次拉深的極限變形程度，可用盒形件的最大相對(duì)最大相對(duì)高度高度H/r來(lái)表示。來(lái)表示。 該值取決于盒形件的尺寸該值取決于盒形件的尺寸r/B、t/B和板材的性和板材的性能，如表能，如表4.

60、4.2. 當(dāng)盒形件的相對(duì)高度當(dāng)盒形件的相對(duì)高度H/r不超過(guò)上表所列的極限不超過(guò)上表所列的極限值，則盒形件可一次拉深成形。值，則盒形件可一次拉深成形。 拉深時(shí)圓角部分的變形程度仍用拉深系數(shù)表示拉深時(shí)圓角部分的變形程度仍用拉深系數(shù)表示 : 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，與圓角部相應(yīng)的圓筒體毛坯直徑為：時(shí)，與圓角部相應(yīng)的圓筒體毛坯直徑為：則則Ddm/prr rHD22rHrHrDdm212224.4 盒形件拉深盒形件拉深 2 2. .方形盒拉深工序形狀和尺寸確定方形盒拉深工序形狀和尺寸確定( (如圖如圖4.4.64.4.6) ) 采用直徑為采用直徑為 的圓形毛坯，中間工序都拉深成圓筒形的的圓形毛坯，中間工序都拉深成圓筒