第4章 拉深工藝與拉深模具y

1、1 第四章 拉深工藝與拉深模具 拉深是拉深是基本基本沖壓成形工序之一沖壓成形工序之一 第一節(jié)第一節(jié) 拉深工藝及拉深件的工藝性拉深工藝及拉深件的工藝性 第二節(jié)第二節(jié) 拉深工藝設(shè)計及計算拉深工藝設(shè)計及計算 第三節(jié)拉深模的典型結(jié)構(gòu)第三節(jié)拉深模的典型結(jié)構(gòu) 第四節(jié)第四節(jié) 拉深模設(shè)計拉深模設(shè)計 第五節(jié)拉深模設(shè)計舉例第五節(jié)拉深模設(shè)計舉例 第六節(jié)第六節(jié) 覆蓋件拉深覆蓋件拉深 2 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各種坯料或空心工序件制成各種開口空心零件開口空心零件的加工方法。的加工方法。 拉深拉深 不變薄拉深不變

2、薄拉深 變薄拉深變薄拉深 拉深工藝?yán)罟に囂攸c特點：拉深時金屬有較大的流動。拉深時金屬有較大的流動。 拉深模拉深模特點特點： 與沖裁模比較，凹凸模無鋒利的刃口，有較大的與沖裁模比較，凹凸模無鋒利的刃口，有較大的 圓角半徑，較大的間隙。圓角半徑，較大的間隙。 拉深模拉深模： 拉深所使用的模具。拉深所使用的模具。 第一節(jié)第一節(jié) 拉深工藝及拉深件的工藝性拉深工藝及拉深件的工藝性 3 拉深件類型：拉深件類型： 直壁旋轉(zhuǎn)件直壁旋轉(zhuǎn)件圓筒形零件圓筒形零件 非直壁旋轉(zhuǎn)件非直壁旋轉(zhuǎn)件 各種曲面形零件各種曲面形零件 直壁非旋轉(zhuǎn)件直壁非旋轉(zhuǎn)件盒形零件盒形零件 非旋轉(zhuǎn)件曲面形狀零件非旋轉(zhuǎn)件曲面形狀零件不規(guī)則形狀的零

3、件不規(guī)則形狀的零件 變形力學(xué)特點不同變形力學(xué)特點不同 變形區(qū)的位置，變形特點，受力情況，成形機(jī)理。變形區(qū)的位置，變形特點，受力情況，成形機(jī)理。 4 4.1.24.1.2拉深件的工藝性拉深件的工藝性 拉深件的工藝性是指拉深件對拉深工藝的適應(yīng)性，拉深件的工藝性是指拉深件對拉深工藝的適應(yīng)性， 具有良好工藝性的拉深件，能簡化拉深模的結(jié)構(gòu)，具有良好工藝性的拉深件，能簡化拉深模的結(jié)構(gòu)， 減少拉深的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。減少拉深的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 1.拉深件的拉深件的形狀與尺寸形狀與尺寸 （1）拉深件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)簡單、對稱，盡量避免）拉深件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)簡單、對稱，盡量避免 急劇的外形變化；急劇的外形變化；

4、 （2）標(biāo)注尺寸時，應(yīng)根據(jù)使用要求只標(biāo)注外形尺）標(biāo)注尺寸時，應(yīng)根據(jù)使用要求只標(biāo)注外形尺 寸或只標(biāo)注內(nèi)形尺寸；寸或只標(biāo)注內(nèi)形尺寸； （3）拉深件的底部或凸緣上有孔時，孔邊到側(cè)壁拉深件的底部或凸緣上有孔時，孔邊到側(cè)壁 的距離應(yīng)滿足的距離應(yīng)滿足)5 . 0(5 . 0atrtr pd 5 4.1.24.1.2拉深件的工藝性拉深件的工藝性 （4）多次拉深件多次拉深件的筒壁和凸緣的內(nèi)、外表面應(yīng)允許的筒壁和凸緣的內(nèi)、外表面應(yīng)允許 出現(xiàn)壓痕；出現(xiàn)壓痕； （5）非對稱的空心件非對稱的空心件應(yīng)進(jìn)行組合，成對進(jìn)行拉深，應(yīng)進(jìn)行組合，成對進(jìn)行拉深， 然后將其切成兩個或多個零件。然后將其切成兩個或多個零件。 2.拉深件

5、的拉深件的高度高度 拉深件的高度對拉深成形的次數(shù)和成形質(zhì)量有重拉深件的高度對拉深成形的次數(shù)和成形質(zhì)量有重 要的影響，常見零件一次成形的拉深高度為：要的影響，常見零件一次成形的拉深高度為： 無凸緣無凸緣筒形件筒形件 帶凸緣帶凸緣筒形件筒形件 當(dāng)時當(dāng)時 （d為拉深件壁厚中徑，為拉深件壁厚中徑， dt為拉深件凸緣直徑）為拉深件凸緣直徑） h dh)6 . 05 . 0( dh)6 . 04 . 0(5 . 1/ddt 6 3.拉深件的拉深件的圓角半徑圓角半徑 拉深件凸緣與筒壁間的圓角半徑應(yīng)取，通常取拉深件凸緣與筒壁間的圓角半徑應(yīng)取，通常取 ，時，需增加整形工序，時，需增加整形工序 拉深件底面與筒壁間

6、的圓角半徑應(yīng)取，通常取拉深件底面與筒壁間的圓角半徑應(yīng)取，通常取 ，時，需增加整形工序，時，需增加整形工序 4.拉深件的拉深件的尺寸精度尺寸精度 一般不高于一般不高于IT11級，由于材料的各向異性，拉深件的級，由于材料的各向異性，拉深件的 口部和凸緣外緣一般是不整齊的，拉深結(jié)束后需要增口部和凸緣外緣一般是不整齊的，拉深結(jié)束后需要增 加加切邊切邊工序。工序。 5.拉深件的拉深件的材料選用材料選用 材料應(yīng)該具有良好的塑性，較小的屈強(qiáng)比和較大的厚材料應(yīng)該具有良好的塑性，較小的屈強(qiáng)比和較大的厚 向異性系數(shù)。向異性系數(shù)。 tr d 2 tr d )84(tr d 2 trp2 trp)53(trp 7 圓

7、筒形件是最典型的拉深件。圓筒形件是最典型的拉深件。 一、拉深變形過程一、拉深變形過程 拉深變形過程拉深變形過程 1變形現(xiàn)象變形現(xiàn)象 平板圓形坯料的凸緣平板圓形坯料的凸緣彎曲繞過凹模圓角，彎曲繞過凹模圓角， 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)。 第二節(jié)第二節(jié) 拉深工藝設(shè)計及計算拉深工藝設(shè)計及計算 8 2金屬的流動過程金屬的流動過程 工藝網(wǎng)格實驗工藝網(wǎng)格實驗 材料轉(zhuǎn)移：高度、厚度發(fā)生變化。材料轉(zhuǎn)移：高度、厚度發(fā)生變化。 3拉深變形過程拉深變形過程 外力外力凸緣產(chǎn)生

8、內(nèi)應(yīng)力：徑向拉應(yīng)力凸緣產(chǎn)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 凸緣塑性變形：徑向伸長，切向壓縮，形成筒壁凸緣塑性變形：徑向伸長，切向壓縮，形成筒壁 直徑為高度為的圓筒形件（直徑為高度為的圓筒形件（H（D-d）/2） 9 二、拉深過程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài) 10 二、拉深過程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài) 11 1.1.凸緣部分凸緣部分 2.2.凹模圓角部分凹模圓角部分 主要變形區(qū)主要變形區(qū) 徑向拉應(yīng)力、切向壓應(yīng)力、厚度方向由于壓料圈的作用，產(chǎn)生徑向拉應(yīng)力、切向壓應(yīng)力、厚度方向由于壓料圈的作用，產(chǎn)生 壓應(yīng)力。壓應(yīng)力。 切向壓縮、徑向伸長、厚度方向伸長切向壓縮、徑向伸長、厚度方向伸

9、長 起皺起皺 凸緣和筒壁的過渡區(qū)凸緣和筒壁的過渡區(qū) 切向壓應(yīng)力、徑向拉應(yīng)力、厚度方向壓應(yīng)力。切向壓應(yīng)力、徑向拉應(yīng)力、厚度方向壓應(yīng)力。 切向壓縮、徑向伸長，厚度方向壓縮。切向壓縮、徑向伸長，厚度方向壓縮。 二、拉深過程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài) 12 3.3.筒壁部分筒壁部分 4.4.凸模圓角部分凸模圓角部分 傳力區(qū)傳力區(qū)已變形區(qū)已變形區(qū) 單向拉應(yīng)力作用單向拉應(yīng)力作用 少量的縱向伸長和厚度變薄。少量的縱向伸長和厚度變薄。 筒壁和筒底的過渡區(qū)筒壁和筒底的過渡區(qū)材料變薄嚴(yán)重區(qū)材料變薄嚴(yán)重區(qū) 與筒壁相切的部位。與筒壁相切的部位。拉深的拉深的“危險斷面危險斷面”： 切向拉應(yīng)力、徑向拉應(yīng)力、厚度方向壓應(yīng)力。

10、切向拉應(yīng)力、徑向拉應(yīng)力、厚度方向壓應(yīng)力。 切向伸長、徑向伸長，厚度方向壓縮。切向伸長、徑向伸長，厚度方向壓縮。 13 5.5.筒底部分筒底部分 坯料各區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變是很不均勻的坯料各區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變是很不均勻的 拉深成形后制件壁厚和硬度分布拉深成形后制件壁厚和硬度分布 不變形區(qū)不變形區(qū) 徑向和切向雙向拉應(yīng)力作用徑向和切向雙向拉應(yīng)力作用 變形為徑向和切向伸長、厚度變薄，但變形量很小。變形為徑向和切向伸長、厚度變薄，但變形量很小。 在凸緣變形區(qū)，越靠近外緣，變形程度越大，板料增厚也越多。在凸緣變形區(qū)，越靠近外緣，變形程度越大，板料增厚也越多。 14 三、拉深件的起皺與拉裂 拉深過程中的拉深過程中的質(zhì)

11、量問題質(zhì)量問題： 主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。 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)力引起板料失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲； 由于拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂。由于拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂。 15 1.1.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： 一方面是切向壓應(yīng)力的大小，越大越容易失穩(wěn)起皺；一方面是切向壓應(yīng)力的大小，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

12、和凸緣寬度越大，厚度越薄，材料彈性模量和 硬化模量越小，抵抗失穩(wěn)能力越小。硬化模量越小，抵抗失穩(wěn)能力越小。 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 防止防止起皺：起皺： 壓邊，減小拉深程度、加大毛坯厚度壓邊，減小拉深程度、加大毛坯厚度 16 2.2.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)力超過筒壁材料的抗拉強(qiáng)度時，拉深件就會在當(dāng)筒壁拉應(yīng)力超過筒壁材料的抗拉強(qiáng)度時，拉深件就會在 底部圓角與筒壁相切處底部圓角與筒壁相切處“危險斷面危險斷

13、面”產(chǎn)生破裂。產(chǎn)生破裂。 防止防止拉裂：拉裂： 一方面要通過改善材料的力學(xué)性能，提高筒壁抗拉強(qiáng)度；一方面要通過改善材料的力學(xué)性能，提高筒壁抗拉強(qiáng)度； 采用硬化指數(shù)大、屈強(qiáng)比小的材料。采用硬化指數(shù)大、屈強(qiáng)比小的材料。 另一方面通過正確制定拉深工藝和設(shè)計模具，降低筒壁所受另一方面通過正確制定拉深工藝和設(shè)計模具，降低筒壁所受 拉應(yīng)力。拉應(yīng)力。 采用適當(dāng)增大拉深凸、凹模圓角半徑，增加拉深次采用適當(dāng)增大拉深凸、凹模圓角半徑，增加拉深次 數(shù)、改善潤滑等措施。數(shù)、改善潤滑等措施。 17 第二節(jié)第二節(jié) 筒形件拉深的工藝計算筒形件拉深的工藝計算 體積不變原則體積不變原則: : 一、旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯尺寸的計算 若

14、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，得到坯料尺寸。 相似原則相似原則: :拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似。即當(dāng)拉拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似。即當(dāng)拉 深件的截面輪廓是圓形、方形或矩形時，相應(yīng)坯深件的截面輪廓是圓形、方形或矩形時，相應(yīng)坯 料的形狀應(yīng)分別為圓形、近似方形或近似矩形。料的形狀應(yīng)分別為圓形、近似方形或近似矩形。 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。 但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。

15、但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。 （一）確定毛坯形狀與尺寸的依據(jù)（一）確定毛坯形狀與尺寸的依據(jù) 18 切邊工序：切邊工序： 拉深件的模具設(shè)計順序：拉深件的模具設(shè)計順序： 先設(shè)計拉深模，坯料形狀尺寸確定后再設(shè)計沖裁模。先設(shè)計拉深模，坯料形狀尺寸確定后再設(shè)計沖裁模。 拉深件口部不整齊，需留切邊余量。拉深件口部不整齊，需留切邊余量。 切邊余量可參考切邊余量可參考P119P119表表4.14.1和表和表4.24.2。 19 1 1將拉深件劃分為若干個簡單的幾何體；將拉深件劃分為若干個簡單的幾何體； 2 2分別求出各簡單幾何體的表面積；分別求出各簡單幾何體的表面積； 3 3把各簡單幾何體面積相加即為零

16、件總面積；把各簡單幾何體面積相加即為零件總面積； 4 4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。 ( (二二) )簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定 在計算中，零件尺寸均按在計算中，零件尺寸均按厚度中線厚度中線計算；計算； 但當(dāng)板料厚度小于但當(dāng)板料厚度小于1 1時，也可以按外時，也可以按外 形或內(nèi)形尺寸計算。形或內(nèi)形尺寸計算。 20 按圖得：按圖得： 故故 i AAAAD 321 2 4 i AD 4 2 3 2 2 1 )2( 4 8)2(2 4 )( rdA rrdrA rHdA 22 22 56. 072. 14 8)2(2)(4)2

17、( rdrdHd rrdrrHdrdD 整理后可得坯料直徑為整理后可得坯料直徑為: : 無凸緣筒形件的毛坯直徑計算無凸緣筒形件的毛坯直徑計算 21 按圖得：按圖得： 故故 i aaaaaaD 54321 2 4 i aD 4 4 4 2 4 2 )( 4 2 1 5 2124 23 1312 2 3 2 41 d a rdra hda rdra dda 22 2 4 2 3 2 4 2 212 2 1 44. 34 4)(24 rdHdd ddrddrhddD 整理后可得坯料直徑為整理后可得坯料直徑為: : 帶凸緣筒形件的毛坯直徑計算帶凸緣筒形件的毛坯直徑計算 22 久里金法則久里金法則求其表

18、面積：求其表面積： 任何形狀的母線繞軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的旋轉(zhuǎn)體面積，等于任何形狀的母線繞軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的旋轉(zhuǎn)體面積，等于 該母線的長度與其重心繞該軸線旋轉(zhuǎn)所得周長的乘積。該母線的長度與其重心繞該軸線旋轉(zhuǎn)所得周長的乘積。 如右圖所示，旋轉(zhuǎn)體表面積為如右圖所示，旋轉(zhuǎn)體表面積為 （三）復(fù)雜形狀的旋轉(zhuǎn)體拉深件（三）復(fù)雜形狀的旋轉(zhuǎn)體拉深件 LRA x 2 LRD LR D x x 8 2 4 2 因拉深前后面積相等，故坯料直徑因拉深前后面積相等，故坯料直徑D D： 23 拉深系數(shù)拉深系數(shù)m是以拉深后的直徑是以拉深后的直徑d與拉深前的坯料與拉深前的坯料D（工序件（工序件dn） 直徑之比表示直徑之比表示。

19、二、拉深系數(shù) （一）拉深系數(shù)（一）拉深系數(shù)m的概念的概念 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)： D d m 1 1 1 2 2 d d m 1 n n n d d m 24 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，說明拉深變形程度愈大，相反，變形程度愈小。愈小，說明拉深變形程度愈大，相反，變形程度愈小。 拉深件的總拉深系數(shù)等于各次拉深系數(shù)的乘積，即拉深件的總拉深系數(shù)等于各次拉深系數(shù)的乘積，即 如果如果m取得過小，會使拉深件起皺、斷裂或嚴(yán)重變薄超差。取得過小，會使拉

20、深件起皺、斷裂或嚴(yán)重變薄超差。 nn n n n nn mmmmm d d d d d d d d D d D d m 1321 12 1 2 3 1 21 從工藝的角度來看，從工藝的角度來看，mmin越小越有利于減少工序數(shù)。越小越有利于減少工序數(shù)。 因此拉深系數(shù)減小有一個客觀的界限因此拉深系數(shù)減小有一個客觀的界限 極限拉深系數(shù)極限拉深系數(shù) mmin 25 1 1. . 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 （二）影響極限拉深系數(shù)的因素（二）影響極限拉深系數(shù)的因素 2. 2. 板料的相對厚度板料的相對厚度 Dt/ Dt/mmin 屈強(qiáng)比屈強(qiáng)比 s/ b越小越小減小拉深系數(shù)減小拉深系數(shù) 越大越大減小拉深

21、系數(shù)減小拉深系數(shù) 材料板厚方向系數(shù)材料板厚方向系數(shù)r越大越大減小拉深系數(shù)減小拉深系數(shù) 26 1 1）模具的幾何參數(shù)）模具的幾何參數(shù) r r凸 凸太小， 太小，增大了板料繞凸模彎曲的拉應(yīng)力，降低了危增大了板料繞凸模彎曲的拉應(yīng)力，降低了危 險斷面的抗拉強(qiáng)度，降低極限變形程度；險斷面的抗拉強(qiáng)度，降低極限變形程度； r r凹 凹過小， 過小，拉深過程中由于繞凹模圓角彎曲和校直，增拉深過程中由于繞凹模圓角彎曲和校直，增 大了筒壁的拉應(yīng)力，減小了極限拉深系數(shù)。大了筒壁的拉應(yīng)力，減小了極限拉深系數(shù)。 3. 3. 拉深工作條件拉深工作條件 凸、凹模間隙太小，凸、凹模間隙太小，板料受到太大的擠壓作用和摩擦板料受

22、到太大的擠壓作用和摩擦 阻力，增大拉深力；阻力，增大拉深力；太大太大會影響拉深件的精度，拉深會影響拉深件的精度，拉深 件錐度和回彈較大。件錐度和回彈較大。 圓角半徑過大圓角半徑過大會減小板料與凸模和凹模端面的接觸面會減小板料與凸模和凹模端面的接觸面 積及壓料圈的壓料面積，板料懸空面積增大，容易產(chǎn)積及壓料圈的壓料面積，板料懸空面積增大，容易產(chǎn) 生失穩(wěn)起皺；生失穩(wěn)起皺； 27 2 2）摩擦潤滑）摩擦潤滑 3 3）壓料圈的壓料力）壓料圈的壓料力 4 4. . 拉深方法、拉深次數(shù)、拉深速度、拉深件的形狀等拉深方法、拉深次數(shù)、拉深速度、拉深件的形狀等 凹模和壓料圈與板料接觸的表面潤滑條件好，可凹模和壓料

23、圈與板料接觸的表面潤滑條件好，可 以減少摩擦阻力和筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力。以減少摩擦阻力和筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力。 凸模表面不宜太光滑，也不宜潤滑，以減小由于凸模表面不宜太光滑，也不宜潤滑，以減小由于 凸模與材料的相對滑動而使危險斷面變薄破裂的危險。凸模與材料的相對滑動而使危險斷面變薄破裂的危險。 壓料力增大了筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力，壓料力太大，壓料力增大了筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力，壓料力太大， 可能導(dǎo)致拉裂?？赡軐?dǎo)致拉裂。 必須正確調(diào)整壓料力，即應(yīng)在保證不起皺的前堤必須正確調(diào)整壓料力，即應(yīng)在保證不起皺的前堤 下，盡量減少壓料力，提高工藝的穩(wěn)定性。下，盡量減少壓料力，提高工藝的穩(wěn)定性。 28 p123p123表

24、表4.34.3和表和表4.44.4是圓筒形件在不同條件下各次拉深的極是圓筒形件在不同條件下各次拉深的極 限拉深系數(shù)。限拉深系數(shù)。 （三）極限拉深系數(shù)的確定（三）極限拉深系數(shù)的確定 由于影響極限拉深系數(shù)的因素很多，目前仍難由于影響極限拉深系數(shù)的因素很多，目前仍難 采用理論計算方法準(zhǔn)確確定極限拉深系數(shù)。在實際采用理論計算方法準(zhǔn)確確定極限拉深系數(shù)。在實際 生產(chǎn)中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件生產(chǎn)中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件 下用下用實驗方法實驗方法得出的。得出的。 在實際生產(chǎn)中，并不是在所有情況下都采用極限拉在實際生產(chǎn)中，并不是在所有情況下都采用極限拉 深系數(shù)。為了提高工藝穩(wěn)定性

25、和零件質(zhì)量，適宜采深系數(shù)。為了提高工藝穩(wěn)定性和零件質(zhì)量，適宜采 用稍用稍大于大于極限拉深系數(shù)極限拉深系數(shù)mmin的值。的值。 29 拉深次數(shù)的確定方法拉深次數(shù)的確定方法 三、拉深次數(shù)的確定 當(dāng)當(dāng)m總 總 mmin時，拉深件可一次拉成，否則需要多次拉深。時，拉深件可一次拉成，否則需要多次拉深。 其拉深次數(shù)的確定有以下幾種方法：其拉深次數(shù)的確定有以下幾種方法： （1 1）計算法）計算法 Dmd 11 n m Dmgd n n lg )(1lg 1 1 )( 112 Dmmdmd nn )( 1 2 23 Dmmdmd n n )( 1 )1( 1 Dmmdmd n nnn n )lg(lg) 1(

26、lg 1D mmnd nn 假設(shè)材料首次拉深系數(shù)為假設(shè)材料首次拉深系數(shù)為m1，以后各次拉深系數(shù)為，以后各次拉深系數(shù)為mn。 30 1 1）由）由表表4.34.3或或表表4.44.4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 2）依次計算出各次拉深直徑，即）依次計算出各次拉深直徑，即 d1=m1D； d2=m2d1； ； dn=mndn-1 3 3）當(dāng)）當(dāng)d dn nd d時，計算的次數(shù)即為拉深次數(shù)。時，計算的次數(shù)即為拉深次數(shù)。 （）推算法（）推算法 （3 3）查表法）查表法 表表4.54.5 根據(jù)毛坯相對厚度根據(jù)毛坯相對厚度t/D與零件的相對高度與零件的相對高度h/d查查 取拉深

27、次數(shù)。取拉深次數(shù)。 31 1 1. . 各次半成品的各次半成品的直徑確定直徑確定 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： D d mmm n 21 ) )使使 四、筒形件各次拉深件的半成品尺寸計算 ) )保證保證 最后按調(diào)整后的拉深系數(shù)計算各次工序件直徑：最后按調(diào)整后的拉深系數(shù)計算各次工序件直徑： d1=m1D d2=m21 d =mn n- n mmm 21 32 根據(jù)拉深后工序件表面積與坯料根據(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的原 則，可得到則，可

28、得到 rd d r d d D h32. 043. 025. 0 2 2 2. . 各次半成品的高度計算各次半成品的高度計算 無凸緣圓筒形件拉深工序計算流程無凸緣圓筒形件拉深工序計算流程 22 56. 072. 14rdrdhdD nn n n n n n rd d r d d D h rd d r d d D h rd d r d d D h 32. 043. 025. 0 . 32. 043. 025. 0 32. 043. 025. 0 2 22 2 2 2 2 2 2 11 1 1 1 1 2 1 33 例例 求圖所示筒形件的求圖所示筒形件的毛坯直徑、拉深次數(shù)及半成品尺寸毛坯直徑、拉深

29、次數(shù)及半成品尺寸。材料為。材料為 0808鋼，料厚鋼，料厚1 1。 解：因解：因1 1，故按板厚中徑尺寸計算。，故按板厚中徑尺寸計算。 4 . 3 20 5 .67 d h mmh6 mm rdrhhddD 78 456. 042072. 1)65 .67(20420 56. 072. 1)(4 22 22 （）確定修邊余量（）確定修邊余量 h h （2 2）計算毛坯直徑）計算毛坯直徑D D 由由表表4.14.1查得：查得： 34 （3 3）確定拉深次數(shù)）確定拉深次數(shù) 先判斷能否一次拉出先判斷能否一次拉出 計算總拉深系數(shù)計算總拉深系數(shù)256. 0 78 20 D d m 總 查查表表4.3取：

30、?。簃1=0.50 m2=0.75 由于由于m總 總 m1,，所以一次拉不出。 ，所以一次拉不出。 計算法：計算法：65. 3 75. 0lg )7855. 0(120lg 1 g n 取取n=4 查表法：查表法：由由表表4.5查得查得 n=4 推算法：推算法：由由表表4.4查得查得m1=0.5 m2=0.75 m3=0.78 m4=0.8 m5=0.82 mmmmd397850. 0 1 mmmmd3 .293975. 0 2 mmmmd8 .223 .2978. 0 3 mmmmd3 .188 .2280. 0 4 由于由于d4d,，所以，所以4次次可以拉出?？梢岳?。 0128. 078

31、/1/Dt 35 （4 4）確定確定各次拉深各次拉深半成品半成品尺寸尺寸 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： m1=0.53，m2=0.76，m3=0.79，m4=0.82 各次半成品直徑為各次半成品直徑為 mmmmd417853. 0 1 mmmmd314176. 0 2 mmmmd5 .243179. 0 3 mmmmd205 .2482. 0 4 各次半成品底部圓角半徑?。焊鞔伟氤善返撞繄A角半徑取： 1 15 5，2 24.54.5，3 34 44 43.53.5 各次半成品高度為各次半成品高度為 mmh3 .295 . 532. 041 41 5 . 5 43. 04

32、1 41 78 25. 0 2 1 mmh6 .43 2 mmh58 3 mmh5 .73 4 36 （5 5）工序件草圖）工序件草圖 37 一、拉深力計算 第四節(jié)第四節(jié) 拉深力與壓邊力的計算拉深力與壓邊力的計算 采用壓料圈拉深時采用壓料圈拉深時 首次拉深用首次拉深用K K1 1，以后各次拉深用，以后各次拉深用K K2 2 b dtKF K值值查查p127表表4.8 二、壓邊力計算 為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實際中的主要方法是在模為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實際中的主要方法是在模 具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。常用的壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。常用的壓料裝置有剛性

33、壓料裝置和彈性壓 料裝置兩種。料裝置兩種。 是否采用壓料裝置主要看拉深過程中是否可能發(fā)生起皺，在實是否采用壓料裝置主要看拉深過程中是否可能發(fā)生起皺，在實 際生產(chǎn)中可按際生產(chǎn)中可按表表4.64.6來判斷拉深過程中是否起皺和采用壓料裝置。來判斷拉深過程中是否起皺和采用壓料裝置。 38 壓料裝置產(chǎn)生的壓料力壓料裝置產(chǎn)生的壓料力Q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。 理想的壓料力是隨起皺可能性變化而變化。理想的壓料力是隨起皺可能性變化而變化。 任何形狀的拉深件：任何形狀的拉深件：QAp 圓筒形件首次拉深圓筒形件首次拉深

34、 圓筒形件以后各次拉深圓筒形件以后各次拉深 pRdDF Q 2 1 2 )2( 4 凹 pRddF n n Q 2 1 2 )2( 4 凹 （2 2、3 3、）、） 39 單動壓力機(jī)，其公稱壓力應(yīng)大于單動壓力機(jī)，其公稱壓力應(yīng)大于工藝工藝 總壓力總壓力FzFz。 工藝總壓力為工藝總壓力為 注意：當(dāng)拉深行程較大，尤其落料拉深注意：當(dāng)拉深行程較大，尤其落料拉深 復(fù)合時，應(yīng)使工藝力曲線位于壓力機(jī)滑復(fù)合時，應(yīng)使工藝力曲線位于壓力機(jī)滑 塊的塊的許用壓力曲線許用壓力曲線之下。之下。 淺拉深淺拉深 Qz FFF 深拉深深拉深 在實際生產(chǎn)中，可以按下式來確定壓力機(jī)的公稱壓力在實際生產(chǎn)中，可以按下式來確定壓力機(jī)的

35、公稱壓力F F壓 壓： ： z FF)8 . 16 . 1 ( 壓 z FF)0 . 28 . 1 ( 壓 三、拉深時壓力機(jī)噸位選擇 40 第五節(jié)第五節(jié) 拉深模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定拉深模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 p141p141 1.1.凹模圓角半徑凹模圓角半徑R R凹 凹的確定 的確定 首次拉深凹模圓角半徑可按下式計算：首次拉深凹模圓角半徑可按下式計算： 一、拉深凹模和凸模的圓角半徑 tdDR)(8 . 0 1 凹 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( nn RR 凹凹 以上計算所得凹模圓角半徑

36、一般應(yīng)符合以上計算所得凹模圓角半徑一般應(yīng)符合R R凹 凹 2 2的要求。的要求。 大的大的R R凹 凹能降低極限拉深系數(shù)，還可以提高拉深件的質(zhì)量， 能降低極限拉深系數(shù)，還可以提高拉深件的質(zhì)量， 但會削弱壓邊圈的作用，可能引起起皺。但會削弱壓邊圈的作用，可能引起起皺。 41 2.2.凸模圓角半徑的確定凸模圓角半徑的確定 首次拉深可?。菏状卫羁扇。?最后一次最后一次R R凸 凸等于零件圓角半徑，但零件圓角半徑如果小 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，則凸模圓角半徑應(yīng)按工藝性的要求確定于拉深工藝性要求時，則凸模圓角半徑應(yīng)按工藝性的要求確定 （即（即R R凸 凸 ），然后通

37、過），然后通過整形整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( 凹凸 RR 過小的過小的R R凸 凸會降低筒壁傳力區(qū)危險斷面的有效抗拉強(qiáng)度，但 會降低筒壁傳力區(qū)危險斷面的有效抗拉強(qiáng)度，但 過大會使在拉深初始階段不與模具表面接觸的毛坯寬度加大，過大會使在拉深初始階段不與模具表面接觸的毛坯寬度加大， 使之容易起皺。使之容易起皺。 中間各次拉深可?。褐虚g各次拉深可?。?2/)2( 1n1 tRRR n ? 最后一次拉深凸模圓角半徑應(yīng)與工件的圓角半徑相等。最后一次拉深凸模圓角半徑應(yīng)與工件的圓角半徑相等。 但對于厚度但對于厚度6mm6mm6mm的材料，其數(shù)值不得小

38、于（的材料，其數(shù)值不得小于（1.5-21.5-2）t t； 42 拉深模的凸、凹模之間間隙對拉深力、零件質(zhì)量、拉深模的凸、凹模之間間隙對拉深力、零件質(zhì)量、 模具壽命等都有影響。模具壽命等都有影響。. . 間隙小，拉深力大、模具磨損大，過小的間隙會間隙小，拉深力大、模具磨損大，過小的間隙會 使零件嚴(yán)重變薄甚至拉裂；但間隙小，沖件回彈小，使零件嚴(yán)重變薄甚至拉裂；但間隙小，沖件回彈小， 精度高。精度高。 間隙過大，坯料容易起皺，沖件錐度大，精度差。間隙過大，坯料容易起皺，沖件錐度大，精度差。 生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)板料厚度及公差、拉深過程板料的生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)板料厚度及公差、拉深過程板料的 增厚情況、拉深次數(shù)、零

39、件的形狀及精度要求等，正增厚情況、拉深次數(shù)、零件的形狀及精度要求等，正 確確定拉深模間隙。確確定拉深模間隙。 二、拉深模間隙Z 凸凹 D DZ 43 1.1.無壓料圈的拉深模無壓料圈的拉深模 max ) 1 . 11 (2/tZ 2.2.有壓料圈的拉深模有壓料圈的拉深模 3.3.精度要求較高的拉深件精度要求較高的拉深件 tZ)95. 09 . 0(2/ 間隙值按間隙值按表表4.134.13選取選取 44 對于最后一道工序的拉深模對于最后一道工序的拉深模 三、凸、凹模工作部分尺寸及公差 凹 凹 0 max )75. 0( DD 0 max )75. 0( 凸 凸 ZDD 當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在外形時當(dāng)

40、零件尺寸標(biāo)注在外形時 以以凹模凹模為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為：為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為： 45 當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在內(nèi)形時，當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在內(nèi)形時， 對于多次拉深，中間各工序的凸、對于多次拉深，中間各工序的凸、 凹模尺寸可按下式計算：凹模尺寸可按下式計算： 0 min )4 . 0( 凸 凸 dd 凹 凹 0 min )4 . 0( Zdd 凹 凹 0 DD 0 )( 凸 凸 ZDD 以以凸模凸模為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為：為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為： 46 1.1.不用壓邊圈的拉深模凸和凹模不用壓邊圈的拉深模凸和凹模 四、拉深凸、凹模的結(jié)構(gòu) a a）圓弧形）圓弧形 b)b)錐形錐形 c c）漸開線形）漸開線形

41、 d d）等切面形）等切面形 錐形凹模和等切面曲線形狀凹模對抗失穩(wěn)起皺有利。錐形凹模和等切面曲線形狀凹模對抗失穩(wěn)起皺有利。 無壓料一次拉深成形的凹模結(jié)構(gòu)無壓料一次拉深成形的凹模結(jié)構(gòu) 47 無壓料多次拉深的凸、凹模結(jié)構(gòu)無壓料多次拉深的凸、凹模結(jié)構(gòu) 48 2.2.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) 49 最后拉深工序凸模底部的設(shè)計最后拉深工序凸模底部的設(shè)計 50 第六節(jié)第六節(jié) 拉深模的典型結(jié)構(gòu)拉深模的典型結(jié)構(gòu) 拉深模結(jié)構(gòu)相對較簡單。拉深模結(jié)構(gòu)相對較簡單。 根據(jù)拉深模使用的壓力機(jī)類型不同，拉深?？煞譃楦鶕?jù)拉深模使用的壓力機(jī)類型不同，拉深?？煞譃閱蝿訂蝿?壓力機(jī)用拉深模壓力機(jī)用拉深模

42、和和雙動壓力機(jī)用拉深模雙動壓力機(jī)用拉深模； 根據(jù)拉深順序可分為根據(jù)拉深順序可分為首次拉深模首次拉深模和和以后各次拉深模以后各次拉深模； 根據(jù)工序組合可分為根據(jù)工序組合可分為單工序拉深模單工序拉深模、復(fù)合工序拉深模復(fù)合工序拉深模和和 連續(xù)工序拉深模連續(xù)工序拉深模； 根據(jù)壓料情況可分為根據(jù)壓料情況可分為有壓邊裝置有壓邊裝置和和無壓邊裝置無壓邊裝置拉深模。拉深模。 51 1. 無壓邊裝置的簡單拉深模無壓邊裝置的簡單拉深模 一、首次拉深模 2. 有壓邊裝置的拉深模有壓邊裝置的拉深模 (1)(1)正裝拉深模正裝拉深模 (2)(2)倒裝拉深模倒裝拉深模 壓邊裝置壓邊裝置 彈性壓邊裝置彈性壓邊裝置 橡皮壓邊

43、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 帶限位裝置的壓邊圈帶限位裝置的壓邊圈 剛性壓邊裝置剛性壓邊裝置 帶剛性壓邊裝置的拉深模帶剛性壓邊裝置的拉深模 52 1.1.無壓邊裝置的以后各次拉深模無壓邊裝置的以后各次拉深模 2.2.有壓邊裝置的以后各次拉深模有壓邊裝置的以后各次拉深模 二、以后各次拉深模 3.3.反拉深摸反拉深摸 無壓邊裝置反拉深摸無壓邊裝置反拉深摸 壓邊圈在上模的反拉深摸壓邊圈在上模的反拉深摸 壓邊圈在下模的反拉深摸壓邊圈在下模的反拉深摸 53 1. 正裝落料拉深復(fù)合模正裝落料拉深復(fù)合模 2. 落料、正、反拉深模落料、正、反拉深模 三、落料拉深復(fù)合

44、摸 3. 再次拉深、沖孔、切邊復(fù)合模再次拉深、沖孔、切邊復(fù)合模 切邊的工作原理切邊的工作原理 54 思考題思考題 1.1.為什么有些拉深件要用二次、三次或多次拉深成形？為什么有些拉深件要用二次、三次或多次拉深成形？ 2.2.圓筒形件直徑為圓筒形件直徑為d d，高為，高為h h，若忽略底部圓角半徑，若忽略底部圓角半徑r r不計，不計， 設(shè)拉深中材料厚度不變，當(dāng)極限拉深系數(shù)設(shè)拉深中材料厚度不變，當(dāng)極限拉深系數(shù)m=0.5m=0.5時，求容時，求容 許的零件最大相對高度許的零件最大相對高度h/dh/d為多少？為多少？ 3.3.拉深工序中的起皺、拉裂是如何產(chǎn)生的，如何防止它？拉深工序中的起皺、拉裂是如何

45、產(chǎn)生的，如何防止它？ 4.4.拉深件坯料尺寸的計算遵循什么原則？拉深件坯料尺寸的計算遵循什么原則？ 5.5.如圖所示為手推車軸碗，材料如圖所示為手推車軸碗，材料1010鋼，料厚鋼，料厚3mm3mm，試計算，試計算 拉深模工作部分尺寸。拉深模工作部分尺寸。 第七節(jié)第七節(jié) 其它形狀零件的拉深特點其它形狀零件的拉深特點 一、帶凸緣筒形件的拉深 變形特點：變形特點： 本節(jié)在掌握圓筒形件拉深成形的基礎(chǔ)之上，分析其它形狀本節(jié)在掌握圓筒形件拉深成形的基礎(chǔ)之上，分析其它形狀 零件的拉深，從中掌握方法。零件的拉深，從中掌握方法。 該類零件的拉深過程，其變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和變形該類零件的拉深過程，其變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)

46、和變形 特點與無凸緣圓筒形件是相同的。但坯料凸緣部分不是特點與無凸緣圓筒形件是相同的。但坯料凸緣部分不是 全部進(jìn)入凹?？诓?，當(dāng)拉深進(jìn)行到凸緣外徑等于零件凸全部進(jìn)入凹模口部，當(dāng)拉深進(jìn)行到凸緣外徑等于零件凸 緣直徑（包括切邊量）時，拉深工作就停止。因此，拉緣直徑（包括切邊量）時，拉深工作就停止。因此，拉 深成形過程和工藝計算與無凸緣圓筒形件的差別主要在深成形過程和工藝計算與無凸緣圓筒形件的差別主要在 首次拉深。首次拉深。 1.1.帶凸緣筒形件的拉深變形程度及拉深次數(shù)帶凸緣筒形件的拉深變形程度及拉深次數(shù) 有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)取決于有關(guān)有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)取決于有關(guān) 尺寸的三個相對比值：尺寸的

47、三個相對比值：d dt t/ /（凸緣的相（凸緣的相 對直徑）、對直徑）、/ /（零件的相對高度）、（零件的相對高度）、 / /（相對圓角半徑）。（相對圓角半徑）。 帶凸緣筒形件的拉深系數(shù)為帶凸緣筒形件的拉深系數(shù)為 D d mt dRdhdD t 44.34 2 d R d h d d dRdhd D d m t t t 44. 34 1 44. 34 1 22 當(dāng)當(dāng)r=Rr=R時，坯料直徑為時，坯料直徑為 根據(jù)拉深系數(shù)或零件相對高度，判斷拉深次數(shù)。根據(jù)拉深系數(shù)或零件相對高度，判斷拉深次數(shù)。 其中以其中以dt/dt/影響最大、影響最大、/ /次之、次之、/ /影響最小。影響最小。 dt/dt/

48、和和/ /越大，表示拉深時毛坯變形區(qū)的寬度大，拉越大，表示拉深時毛坯變形區(qū)的寬度大，拉 深成形的難度也大，當(dāng)深成形的難度也大，當(dāng)dt/dt/和和/ /超過一定值時，便不能超過一定值時，便不能 一次拉深。一次拉深。 表表6 61818是一次拉深可能達(dá)到的極限相對高度。是一次拉深可能達(dá)到的極限相對高度。 2.2.帶凸緣筒形件的拉深方法帶凸緣筒形件的拉深方法 （）窄凸緣圓筒形件的拉深（）窄凸緣圓筒形件的拉深 窄凸緣筒形件窄凸緣筒形件：4 . 11 . 1/ddt 可以將窄凸緣圓筒形件當(dāng)作無凸緣圓筒形件進(jìn)行拉深，可以將窄凸緣圓筒形件當(dāng)作無凸緣圓筒形件進(jìn)行拉深， 在最后兩道工序中將工序件拉成具有錐形的凸

49、緣，最后通過在最后兩道工序中將工序件拉成具有錐形的凸緣，最后通過 整形壓成平面凸緣。整形壓成平面凸緣。 （2 2）寬寬凸緣圓筒形件的拉深凸緣圓筒形件的拉深 寬寬凸緣筒形件凸緣筒形件：4 . 1/ddt 一種是一種是中小型、料薄中小型、料薄的零件，采用逐步縮小筒形部分直徑的零件，采用逐步縮小筒形部分直徑 以增加其高度的方法。以增加其高度的方法。 用這種方法制成的零件，表面質(zhì)量較差，其直壁和凸緣上用這種方法制成的零件，表面質(zhì)量較差，其直壁和凸緣上 保留著圓角彎曲和局部變薄的痕跡，需要在最后增加整形工序。保留著圓角彎曲和局部變薄的痕跡，需要在最后增加整形工序。 通常有兩種工藝方法通常有兩種工藝方法

50、如果根據(jù)極限拉深系數(shù)或相對高如果根據(jù)極限拉深系數(shù)或相對高 度判斷，拉深件不能一次拉深成度判斷，拉深件不能一次拉深成 形時，則需進(jìn)行多次拉深。形時，則需進(jìn)行多次拉深。 3 3工藝計算流程工藝計算流程 另一種方法常用在另一種方法常用在00mm較大較大 零件零件，零件的高度在第一次拉深就基，零件的高度在第一次拉深就基 本形成。在以后各次拉深中，高度保本形成。在以后各次拉深中，高度保 持不變，逐步減少圓角半徑和筒形部持不變，逐步減少圓角半徑和筒形部 分直徑而達(dá)到最終尺寸要求。分直徑而達(dá)到最終尺寸要求。 用這種方法拉深的零件，表面質(zhì)量較高，厚度均勻，不存用這種方法拉深的零件，表面質(zhì)量較高，厚度均勻，不存

51、 在上述的圓角彎曲和局部變薄的痕跡。適用于坯料的相對厚度在上述的圓角彎曲和局部變薄的痕跡。適用于坯料的相對厚度 較大，采用大圓角過渡不易起皺的情況。較大，采用大圓角過渡不易起皺的情況。 階梯形件的拉深與圓筒形件的拉深基本相同階梯形件的拉深與圓筒形件的拉深基本相同, ,也就也就 是說每一階梯相當(dāng)于相應(yīng)圓筒形件的拉深。是說每一階梯相當(dāng)于相應(yīng)圓筒形件的拉深。 二、階梯形件的拉深 1.1.判斷能否一次拉深成形判斷能否一次拉深成形 根據(jù)零件高度與最小直根據(jù)零件高度與最小直 徑徑 之比來判斷。 之比來判斷。 變形特點：變形特點： 決定該階梯形件是一次拉成，還是需要多次才能拉成。決定該階梯形件是一次拉成，還

52、是需要多次才能拉成。 主要問題主要問題: : 2.2.階梯形件多次拉深的方法階梯形件多次拉深的方法 （1 1）當(dāng)任意兩相鄰階梯直徑之比（）當(dāng)任意兩相鄰階梯直徑之比（d dn n/d/dn-1 n-1）都不小于相應(yīng)的圓 ）都不小于相應(yīng)的圓 筒形件的極限拉深系數(shù)筒形件的極限拉深系數(shù) 。 （2 2）若）若相鄰兩階梯直徑之比相鄰兩階梯直徑之比（d dn n/d/dn-1 n-1）小于相應(yīng)圓筒形件的 ）小于相應(yīng)圓筒形件的 極限拉深系數(shù)極限拉深系數(shù) 。 拉深方法：拉深方法： 由大階梯到小階梯依次拉出由大階梯到小階梯依次拉出 拉深次數(shù)階梯數(shù)目拉深次數(shù)階梯數(shù)目 拉深方法：拉深方法： 按凸緣件的拉深方法進(jìn)行拉深

53、，先按凸緣件的拉深方法進(jìn)行拉深，先 拉小直徑拉小直徑d dn n，再拉大直徑，再拉大直徑d dn-1 n-1 拉深變形特點拉深變形特點 三、曲面形狀零件的拉深 球面、錐面、拋物面形狀沖件拉深成形共同特點是由球面、錐面、拋物面形狀沖件拉深成形共同特點是由 拉深和脹形拉深和脹形兩種變形方式的復(fù)合。兩種變形方式的復(fù)合。 曲面形狀零件主要是指球面、錐面、拋物面形狀沖件以及曲面形狀零件主要是指球面、錐面、拋物面形狀沖件以及 諸如汽車覆蓋件一類沖件。諸如汽車覆蓋件一類沖件。 其變形區(qū)、受力情況及變形特點并不是單一的，其變形區(qū)、受力情況及變形特點并不是單一的， 而是屬于復(fù)合類沖壓成形工序。而是屬于復(fù)合類沖壓

54、成形工序。 質(zhì)量問題：質(zhì)量問題：起皺起皺 曲面形狀零件在開始拉深成形時曲面形狀零件在開始拉深成形時, ,中間部分坯料幾乎不與中間部分坯料幾乎不與 模具表面接觸，處于模具表面接觸，處于“懸空懸空”狀態(tài)。隨著拉深過程的進(jìn)行，懸狀態(tài)。隨著拉深過程的進(jìn)行，懸 空材料逐漸減少，但仍比圓筒形件拉深時大得多。坯料處于這空材料逐漸減少，但仍比圓筒形件拉深時大得多。坯料處于這 種懸空狀態(tài)，抗失穩(wěn)能力較差，在切向壓應(yīng)力作用下很容易起種懸空狀態(tài)，抗失穩(wěn)能力較差，在切向壓應(yīng)力作用下很容易起 皺。所以起皺成為曲面零件拉深要解決的主要問題。皺。所以起皺成為曲面零件拉深要解決的主要問題。 采用壓邊裝置、加大凸緣尺寸、帶壓料

55、筋的拉深模、反拉深。采用壓邊裝置、加大凸緣尺寸、帶壓料筋的拉深模、反拉深。 措施：措施： 但是這些措施雖然減小了起皺的可能性，卻增大了凸模頂部接但是這些措施雖然減小了起皺的可能性，卻增大了凸模頂部接 觸的中心部位坯料的徑向拉應(yīng)力，使之容易變薄而破裂。在實觸的中心部位坯料的徑向拉應(yīng)力，使之容易變薄而破裂。在實 際生產(chǎn)中必須處理好兩者關(guān)系，做到際生產(chǎn)中必須處理好兩者關(guān)系，做到既不起皺又不破裂既不起皺又不破裂。 1 1球形件的拉深球形件的拉深 拉深系數(shù)為拉深系數(shù)為常數(shù)常數(shù)，不能作為工藝設(shè)計的根據(jù)，不能作為工藝設(shè)計的根據(jù)。 71. 0 2 d d D d m 實際生產(chǎn)中根據(jù)坯料的實際生產(chǎn)中根據(jù)坯料的相

56、對厚度（相對厚度（t/Dt/D）選定拉深方法。選定拉深方法。 1 1）t/D3t/D3，不用壓邊即可拉成。不過應(yīng)注意的是：盡管坯，不用壓邊即可拉成。不過應(yīng)注意的是：盡管坯 料的相對厚度大，仍然易起小皺，因此必須采用帶校正作料的相對厚度大，仍然易起小皺，因此必須采用帶校正作 用的凹模，以便對沖件起校正作用。拉深這種沖件最好采用的凹模，以便對沖件起校正作用。拉深這種沖件最好采 用摩擦壓力機(jī)。用摩擦壓力機(jī)。 2 2）t/D=0.5t/D=0.53 3時時 ，需采用帶壓邊圈的拉深模。，需采用帶壓邊圈的拉深模。 3 3）t/D0.5t/D0.5時，則采用具有拉深筋的凹?；蚍蠢?。時，則采用具有拉深筋的凹

57、?；蚍蠢睢?2 2拋物面零件的拉深拋物面零件的拉深 與半球面件差不多，因此拉深方法與半球面與半球面件差不多，因此拉深方法與半球面 沖件相似。沖件相似。 淺拋物面零件（淺拋物面零件（h/d0.5h/d0.5h/d0.50.60.6） 是采用正拉深或反拉深的方法，在逐漸地增加深度的同時減是采用正拉深或反拉深的方法，在逐漸地增加深度的同時減 小頂部的圓角半徑。為了保證沖件的尺寸精度和表面質(zhì)量，小頂部的圓角半徑。為了保證沖件的尺寸精度和表面質(zhì)量， 在最后一道工序里應(yīng)保證一定的脹形成分。應(yīng)使最后一道工在最后一道工序里應(yīng)保證一定的脹形成分。應(yīng)使最后一道工 序所用的中間毛坯的表面積稍小于成品沖件的表面積。

58、序所用的中間毛坯的表面積稍小于成品沖件的表面積。 多工序逐漸成形的主要要點多工序逐漸成形的主要要點 3. 3. 錐面零件的拉深錐面零件的拉深 拉深特點拉深特點 與球面形狀零件一樣，具有與球面形狀零件一樣，具有 拉深、脹形兩種機(jī)理。拉深、脹形兩種機(jī)理。 盒形件是非旋轉(zhuǎn)體零件，拉深變形時，圓角部分相當(dāng)于圓 筒形件拉深，而直邊部分相當(dāng)于彎曲變形。 沿周邊應(yīng)力應(yīng)變分布不均勻。 四、盒形件的拉深 工藝計算復(fù)雜，準(zhǔn)確性不高，必要時需要工藝試驗。 模具間隙、圓角半徑沿周邊分布不均勻。 盒形件拉深時的金屬流動 71 拉深件類型拉深件類型 a a）軸對稱旋轉(zhuǎn)體拉深件）軸對稱旋轉(zhuǎn)體拉深件 b) b) 盒形件盒形件 c) c) 不對稱拉深件不對稱拉深件 72 拉拉 深深 模模 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 圖圖 - -模柄模柄 - -上模座上模座 -