沖模設(shè)計(jì)第6章拉伸

第6章拉深工藝與拉深模具拉深是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開口的空心工件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件加工成其它形狀空心件的一種沖壓加工方法。拉深也叫拉延、壓延、引伸等。拉深工藝可分為不變薄拉深和變薄拉深兩種。拉深工藝可以在普通的單動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行（拉深較淺的工件），也可以在專用的雙動(dòng)、三動(dòng)拉深壓力機(jī)或液壓機(jī)上進(jìn)行。在沖壓生產(chǎn)中，拉深的種類很多。各種拉深件按變形力學(xué)特點(diǎn)可以分為以下四種基本類型。1）圓筒形零件——指直壁旋轉(zhuǎn)體；2）曲面形零件——指曲面旋轉(zhuǎn)體；3）盒形零件——指直壁非旋轉(zhuǎn)體；4）非旋轉(zhuǎn)體曲面形狀零件——指各種不規(guī)則的復(fù)雜形狀零件。6.1拉深變形過程分析6.1.1拉深的變形過程圓筒形件的拉深過程如右圖所示。直徑為D、厚度為t的圓形毛坯經(jīng)拉深模拉深，得到了具有內(nèi)徑為d、高度為h的開口圓筒形工件。

右圖中表明在拉深過程中，圓形平板毛坯拉成筒形時(shí)，材料的轉(zhuǎn)移情況。拉深后工件的高度增加了△h，所以h＞（D-d）/2，工件壁厚也略有增加。

金屬的流動(dòng)狀態(tài)。在拉深后觀察網(wǎng)格，在筒形件底部的網(wǎng)格基本上保持原來的形狀，而筒壁部分的網(wǎng)格則發(fā)生了很大的變化。原來的同心圓變?yōu)橥脖谏系乃綀A周線，而且其間距a也增大了，愈靠近筒的上部增大愈多，原來等分度的輻射線變成了筒壁上的垂直平行線，其間距則完全相同。

在拉深過程中，毛坯的中心部分成為筒形件的底部，基本不變形，是不變形區(qū)。毛坯的凸緣部分是主要變形區(qū)。拉深過程實(shí)質(zhì)就是將毛坯的凸緣部分逐漸轉(zhuǎn)移到筒壁部分的過程。在轉(zhuǎn)移過程中，凸緣部分材料由于拉深力的作用，在徑向產(chǎn)生拉應(yīng)力σ1，又由于凸緣部分材料之間相互的擠壓作用，在切向產(chǎn)生壓應(yīng)力σ3。在σ1與σ3的共同作用下，凸緣部分材料發(fā)生塑性變形，其“多余三角形材料”將沿著徑向被擠出，并不斷地被拉人凹模洞口內(nèi)，成為圓筒形的開口空心件。6.1.2拉深過程中坯料應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)及分布根據(jù)應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)的不同，可將拉深毛坯劃分為五個(gè)區(qū)域。I——凸緣部分這是拉深時(shí)的主要變形區(qū)。這部分材料徑向受拉應(yīng)力σ1

、切向受壓應(yīng)力σ3的作用。在壓邊圈作用下，板厚方向產(chǎn)生壓應(yīng)力σ2

。其應(yīng)變狀態(tài)為徑向拉應(yīng)變?chǔ)?、切向壓應(yīng)變?chǔ)?

。板厚方向產(chǎn)生拉應(yīng)變?chǔ)?

，板料略有變厚。Ⅱ——凹模圓角部分這是由凸緣進(jìn)入筒壁部分的過渡變形區(qū)。變形比較復(fù)雜。除有與凸緣部分相同的特點(diǎn)外，還由于承受凹模圓角的壓力和彎曲作用而產(chǎn)生壓應(yīng)力σ2

。在這個(gè)區(qū)域，拉應(yīng)力σ1的值最大，其相應(yīng)的拉應(yīng)變?chǔ)?的絕對(duì)值也最大，因此板厚方向產(chǎn)生壓應(yīng)變?chǔ)?

，板料厚度減薄。Ⅲ——筒壁部分這是已變形區(qū)。這部分材料已經(jīng)形成筒形，基本不再發(fā)生變形，但是它又是傳力區(qū)。由于此處是平面應(yīng)變狀態(tài)（+ε1與-ε2），且板厚方向的σ2為零，因此其切向應(yīng)力σ3（中間應(yīng)力）為軸向拉應(yīng)力的一半，即σ3=σ1/2。Ⅳ——凸模圓角部分這是筒壁與圓筒底部的過渡變形區(qū)。它承受徑向和切向拉應(yīng)力σ1和σ3的作用，同時(shí)在厚度方向由于凸模的壓力和彎曲作用而受到壓應(yīng)力σ2的作用。其應(yīng)變狀態(tài)與筒壁部分相同，但是其壓應(yīng)變引起的變薄現(xiàn)象比筒壁部分嚴(yán)重得多。Ⅴ——筒底部分這部分材料受雙向平面拉伸作用,產(chǎn)生拉應(yīng)力σ1與σ3

。其應(yīng)變?yōu)槠矫娣较虻睦瓚?yīng)變?chǔ)?與ε3和板厚方向的壓應(yīng)變?chǔ)?

。由于凸模圓角處摩擦的制約，筒底材料的應(yīng)力與應(yīng)變均不大，板料的變薄甚微，可忽略不計(jì)。6.1.3拉深過程的力學(xué)分析1、

凸緣變形區(qū)的應(yīng)力分析在拉深過程中，作用在凸緣變形區(qū)的主要應(yīng)力是徑向拉應(yīng)力σ1與切向壓應(yīng)力σ3

。當(dāng)毛坯由R0被拉深到Rt時(shí)，凸緣變形區(qū)的與的大小可以根據(jù)力學(xué)的平衡條件與塑性條件通過數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出。其值為：式中Rt—拉深過程中某時(shí)刻的凸緣半徑；

R--—凸緣區(qū)內(nèi)任意處的半徑；

—將毛坯由R0拉至Rt

時(shí)，凸緣變形區(qū)金屬變形抗力的平均值；凸緣變形區(qū)內(nèi)，與呈對(duì)數(shù)曲線規(guī)律分布。如右圖所示。在R=r處，即在拉深凹模入口處的凸緣上，的值最大，其值為：在R=Rt處，即在凸緣的外邊緣處的絕對(duì)值最大，其值為：拉深變形屬于壓縮類變形。

整個(gè)拉深過程中σ1max和σ3max的變化規(guī)律當(dāng)毛坯從R0拉深到Rt時(shí)，凸緣變形區(qū)的外邊緣處具有σ3max，而在凹模口處具有σ1max

。在拉深過程中，Rt是不斷地由R0→r變化的，在不同的時(shí)刻，σ1max與σ3max的值也不相同。下面分析在整個(gè)拉深過程中，σ1max與σ3max是如何變化的？在什么時(shí)刻出現(xiàn)與？這對(duì)拉深過程有很大的影響。（1）

σ1max的變化規(guī)律

σ1max

的變化受兩個(gè)因素的制約：與。隨著拉深過程的進(jìn)行，變形抗力也逐漸加大。凸緣變形區(qū)的大小，隨著拉深過程的進(jìn)行，也逐漸減小。σ1max的變化趨勢決定于主導(dǎo)因素。由于拉深的初始階段材料變形抗力增長較快而凸緣變形區(qū)的縮減較慢，σ1max增長很快，約當(dāng)Rt=（0.8~0.9）R0左右就達(dá)到了最大值然后，后一個(gè)因素起主導(dǎo)作用，就逐漸減小，直至拉深過程結(jié)束，R0→r，為止。式中a、b為與材料性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)

a與b值注：表中ε1是指材料在剛出現(xiàn)細(xì)頸時(shí)的真實(shí)應(yīng)變，若δ為材料的伸長率，則ε1=ln（1+δ）。ε10.100.150.200.250.300.350.40a0.650.680.710.730.750.750.75b0.520.590.650.700.750.780.79（2）σ3max的變化規(guī)律由可知隨著拉深過程的不斷進(jìn)行，凸緣變形區(qū)的變形程度增加，變形抗力也隨之增加，因此始終上升。直至拉深過程結(jié)束時(shí)，達(dá)到最大值。其變化規(guī)律與真實(shí)應(yīng)力曲線相似，在拉深的初始階段增加比較快，以后逐漸趨于平緩。6.2圓筒形件拉深主要質(zhì)量問題6.2.1起皺凸緣部分是拉深過程中的主要變形區(qū)，而凸緣變形區(qū)的主要變形是切向壓縮。當(dāng)切向壓應(yīng)力σ3較大而板料又較薄時(shí)，凸緣部分材料便會(huì)失去穩(wěn)定而在凸緣的整個(gè)周圍產(chǎn)生波浪形的連續(xù)彎曲，如右圖所示，這就是拉深時(shí)的起皺現(xiàn)象。由于σ3在凸緣的外邊緣為最大，所以起皺也首先在最外緣出現(xiàn)。起皺是拉深時(shí)的主要質(zhì)量問題之一。凸緣部分材料的失穩(wěn)與壓桿兩端受壓失穩(wěn)相似，它不僅與切向壓應(yīng)力σ3的大小有關(guān)，而且與凸緣的相對(duì)厚度t/（Dt-d）（相當(dāng)與壓桿的粗細(xì)）有關(guān)。σ3愈大，t/（Dt-d）愈小，則愈易起皺。此外，材料的彈性模量E愈大，抵抗失穩(wěn)的能力也愈大。在拉深過程中，σ3max隨著拉深的進(jìn)行而不斷增加，但凸緣變形區(qū)卻不斷縮小，亦即凸緣相對(duì)厚度t/（Dt-d）不斷增加。前者增加失穩(wěn)起皺的趨勢，后者卻是提高抵抗失穩(wěn)起皺的能力。以上兩個(gè)相反作用的因素互相消長的結(jié)果是，在拉深的全過程中必有一階段，凸緣失穩(wěn)起皺的趨勢最為強(qiáng)烈。實(shí)驗(yàn)證明：它的變化規(guī)律與σ1max的變化規(guī)律也很相似，凸緣最易失穩(wěn)起皺的時(shí)刻基本上也就是

出現(xiàn)的時(shí)刻。為了防止起皺，在生產(chǎn)實(shí)踐中通常采用壓邊圈。6.2.2拉裂1、拉深筒壁部的危險(xiǎn)斷面經(jīng)過拉深后，筒形件壁部的厚度與硬度都會(huì)發(fā)生變化。筒壁的上部是由凸緣部分的外邊緣轉(zhuǎn)移而來，其切向壓縮量大，壁部變厚，由于其變形程度大，加工硬化現(xiàn)象也顯著，因此其硬度也比原來的板料高。在筒壁的底部靠近凸模圓角處，是由凸緣部分的內(nèi)邊緣轉(zhuǎn)移而來，此處為“多余三角形材料”的尖部，其切向壓縮量幾乎沒有，該處材料的變形程度很小。加工硬化現(xiàn)象較小，材料的屈服點(diǎn)也就較低，壁厚變薄。整個(gè)筒壁部，由上向下厚度逐漸變小，硬度逐漸降低。硬度變化厚度變化下圖所示為某拉深件的厚度變化具體數(shù)值，其最大的增厚量可達(dá)板厚的20%～30%，其最大的變薄量可達(dá)板厚的10%～18%，在筒壁部分與凸模圓角相接處的地方，變薄最為嚴(yán)重，成為筒壁部最薄弱的地方，是拉深時(shí)最容易破裂的危險(xiǎn)斷面。2、

筒壁所受的拉應(yīng)力分析

筒壁部分作為已變形區(qū)在拉深過程中又是傳力區(qū)，凸模作用在工件上的拉深力是通過筒壁傳遞至凸緣變形區(qū)將其逐漸拉入凹?？趦?nèi)的。筒壁部分所受的拉應(yīng)力有：1）凸緣變形區(qū)在拉深過程中產(chǎn)生的徑向拉應(yīng)力σ1

；2）由壓邊圈與毛坯之間和凹模與毛坯之間的摩擦引起的應(yīng)力；3）由毛坯與凹模圓角處的摩擦引起的應(yīng)力；4）由毛坯經(jīng)過凹模時(shí)的彎曲和過凹模圓角后的變直引起的應(yīng)力。在正常條件下拉深時(shí)（指合理的凹模圓角半徑、間隙大小、壓邊力、潤滑條件等等），凸緣變形區(qū)最大拉應(yīng)力

在筒壁所受到的總拉應(yīng)力σp中，約占65%～75%，因此：3、

拉裂

筒壁傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面上的有效抗拉強(qiáng)度σk為：σk=1.155σb-σw式中1.155σb考慮筒壁部的變形狀態(tài)與薄壁筒的拉伸相仿，是平面應(yīng)變狀態(tài)，故筒壁傳力區(qū)（危險(xiǎn)斷面處）的抗拉強(qiáng)度為1.155σb；式中σw是材料繞凸模圓角彎曲時(shí)所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，這一應(yīng)力降低了危險(xiǎn)斷面處材料的抗拉強(qiáng)度，因此，危險(xiǎn)斷面上的實(shí)際有效抗拉強(qiáng)度σk應(yīng)減去σw

。當(dāng)拉深時(shí)的σp

＞σk時(shí)，拉深件就要被拉裂。拉深時(shí)，拉深極限變形程度的確定就是以不拉裂為前提的，因此成為制訂拉深工藝參數(shù)的主要依據(jù)。6.2.3硬化拉深是一個(gè)塑性變形過程，拉深后材料必然發(fā)生加工硬化，其硬度和強(qiáng)度增加，塑性下降。但由于拉深時(shí)變形不均勻，從底部到筒口部塑性變形由小逐漸加大，因而拉探后材料的性能也是不均勻的，拉深件硬度分布由工件底部向口部是逐漸增加的。這恰好與工藝要求相反，從工藝角度看工件底部硬化要大，而口部硬化要小才有利。加工硬化的好處是使工件的強(qiáng)度和剛度高于毛坯材料，但塑性降低又使材料進(jìn)一步拉深時(shí)變形困難。6.2.4拉深凸耳筒形件拉深，在制件口端出現(xiàn)有規(guī)律的高低不平現(xiàn)象就是拉深凸耳。6.2.5時(shí)效開裂所謂時(shí)效開裂是指制件拉深成形后，由于受到撞擊或震動(dòng)，甚至存放一段時(shí)間后出現(xiàn)的口部開裂現(xiàn)象，且一般是以口端先開裂，進(jìn)而擴(kuò)展開來。6.3圓筒形件拉深工藝計(jì)算6.3.1變形程度和拉深系數(shù)筒形件拉深的變形程度用拉深系數(shù)表示，拉深系數(shù)是拉深工藝的基本參數(shù)。在設(shè)計(jì)沖壓工藝過程與確定拉深工序的數(shù)目時(shí)，通常也是用拉深系數(shù)作為計(jì)算的依據(jù)。圓筒形件的拉深系數(shù)m是以每次拉深后的直徑與拉深前的坯料(工序件)直徑之比表示。

······總拉深系數(shù)m總表示從毛坯D拉深至dn的總變形程度（成品工件），即工件所需要的實(shí)際拉深系數(shù)。即：拉深系數(shù)的倒數(shù)稱為拉深程度或拉深比，其值為：將上式變換一下：······拉深系數(shù)也等于拉深后工件周長與拉深前毛坯（或半成品）周長之比。當(dāng)工件不是圓筒件時(shí)，其拉深系數(shù)可通過拉深前后的周長來計(jì)算。極限拉深系數(shù)就是使拉深件不破裂的最小拉深系數(shù)。其值愈大，表示拉深前后毛坯直徑變化愈小，即變形程度小。其值愈小，則毛坯直徑變化愈大，即變形程度大。影響極限拉深系數(shù)的因素1．材料的力學(xué)性能材料的屈強(qiáng)比σs/σb，材料的伸長率δ，材料的板厚方向性系數(shù)γ值。2．板料的相對(duì)厚度t/D。3．拉深條件1）模具工作部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)。2）壓邊條件。3）摩擦與潤滑條件除此以外，影響極限拉深系數(shù)的因素還有拉深方法、拉深次數(shù)、拉深速度、拉深件形狀等。極限拉深系數(shù)的確定

由于影響拉深系數(shù)的因素很多，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的極限拉深系數(shù)，都是在一定的拉深條件下用試驗(yàn)方法求出。6.3.2各次拉深的特點(diǎn)1）首次拉深時(shí)，平板毛坯的厚度和力學(xué)性能都是均勻的，而以后各次拉深時(shí)，筒形件毛坯的壁厚與力學(xué)性能都不均勻。

2）首次拉深時(shí)，凸緣變形區(qū)是逐漸縮小的，而在以后各次拉深時(shí)，其變形區(qū)（dn-1-dn）保持不變，只在拉深終了以前，才逐漸縮小。首次拉深時(shí)，拉深力在開始階段較快達(dá)到最大拉深力，然后逐漸減小為零。而以后各次拉深時(shí)，其變形區(qū)保持不變，但材料的硬度與壁厚都是沿著高度方向而逐漸增加，所以其拉深力在整個(gè)拉深過程中一直都在增加，直到拉深的最后階段才由最大值下降至零。3）以后各次拉深時(shí)的危險(xiǎn)斷面與首次拉深時(shí)一樣，都是在凸模圓角處，但首次拉深時(shí)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)生在拉深的最后階段，所以破裂就往往出現(xiàn)在拉深的末尾。4）以后各次拉深的變形區(qū)，因其外緣有筒壁剛性支持，所以穩(wěn)定性較首次拉深為好，不易起皺。只是在拉深的最后階段，筒壁邊緣進(jìn)入變形區(qū)后，變形區(qū)的外緣失去了剛性支持才有起皺的可能。以后各次拉深的方法以后各次拉深可以有兩種方法：正拉深與反拉深。正拉深的拉深方向與上一次技探方向一致。反拉深的拉深方向與上一次拉深方向相反。反拉深與正拉深相比較有如下特點(diǎn)：1）反拉深時(shí)，材料的流動(dòng)方向與正拉深相反，有利于相互抵消拉深時(shí)形成的殘余應(yīng)力。反拉深與正拉深相比較有如下特點(diǎn)：2）反拉深時(shí)，材料的彎曲與反彎曲次數(shù)較少，加工硬化也少，有利于成形。當(dāng)正拉深時(shí)，位于壓邊圈圓角部的材料，流向凹模圓角處，內(nèi)圓弧成了外圓弧，而在反拉深時(shí)，位于內(nèi)圓弧處的材料在流動(dòng)過程中始終處于內(nèi)圓弧地位。反拉深與正拉深相比較有如下特點(diǎn)：3）反拉深時(shí)，毛坯與凹模接觸面比正拉深大，材料的流動(dòng)阻力也大，材料不易起皺，因此一般反拉深可不用壓邊圈，這就避免了由于壓邊力不適當(dāng)或壓邊力不均勻而造成的拉裂。反拉深與正拉深相比較有如下特點(diǎn)：4）反拉深時(shí)，其拉深力比正拉深力大20％左右。5）反拉深的拉深系數(shù)不能太大，否則凹模壁厚過薄，強(qiáng)度不足。反拉深與正拉深相比較有如下特點(diǎn)：反拉深方法主要用于板料較薄的大件和中等尺寸零件的拉深。反拉深后圓筒的最小直徑，圓角半徑。下圖所示為一些典型的反拉深零件。6.3.3毛坯尺寸的確定1、

確定毛坯形狀和尺寸的依據(jù)（1）體積不變?cè)砝钋昂屠詈蟛牧系捏w積不變。（2）相似原理毛坯的形狀一般與工件截面形狀相似。

其具體的方法有：等重量法，等體積法，等面積法，分析圖解法和作圖法等。①重量法式中M——毛坯重量；

M`——拉深件重量；

t——毛坯厚度；

ρ——材料密度。②體積法式中V——毛坯體積；

V`——拉深件體積。③面積法式中A——毛坯面積；

A`——拉深件面積。（3）修邊量拉深件高度h拉深相對(duì)高度h/d附圖>0.5~0.8>0.8~1.6>1.6~2.5>2.5~4≤10>10～20>20～50>50～100>100～150>150～200>200～250>2501.01.22345671.21.62.53.856.37.58.51.522.53.856.37.58.522.54681011126.3.4拉深次數(shù)和半成品尺寸的確定1、拉深次數(shù)的確定（１）查表法（２）推算方法

1）由表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ｄ1＝ｍ1Ｄ；ｄ2＝ｍ2ｄ1；

…；ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１；

3）當(dāng)ｄｎ≤ｄ時(shí)，計(jì)算的次數(shù)即為拉深次數(shù)。（3）計(jì)算方法拉深次數(shù)式中d——沖件直徑；

D——坯料直徑；

m1——第一次拉深系數(shù)；

m均——第一次拉深以后各次的平均拉深系數(shù)。

2、各次拉深工序件尺寸的確定１）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)，適當(dāng)放大，并加以調(diào)整，其原則是：（１）保證ｍ1ｍ2…ｍｎ＝（２）使ｍ1＜ｍ2＜…ｍｎ最后按調(diào)整后的拉深系數(shù)計(jì)算各次工序件直徑：ｄ1＝ｍ1Ｄｄ2＝ｍ2ｄ1

…ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１2)各次工序件的圓角半徑工序件的圓角半徑r等于相應(yīng)拉深凸模的圓角半徑rp，即r=rp。但當(dāng)料厚t≥1時(shí)，應(yīng)按中線尺寸計(jì)算，這時(shí)r=rp+t/2。3）工序件高度的計(jì)算根據(jù)拉深后工序件表面積與坯料表面積相等的原則，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角半徑。例：求圖所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。材料為10鋼，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。解：因ｔ＞1ｍｍ，故按板厚中徑尺寸計(jì)算。（１）計(jì)算坯料直徑根據(jù)零件尺寸，其相對(duì)高度為查表6-4得切邊量坯料直徑為代已知條件入上式得Ｄ＝98.2ｍｍ

（２）確定拉深次數(shù)坯料相對(duì)厚度為可不用壓料圈，但為了保險(xiǎn)，首次拉深仍采用壓料圈。根據(jù)ｔ/Ｄ＝2.03％，查表得各次極限拉深系數(shù)ｍ1＝0.50，ｍ2＝0.75，ｍ3＝0.78，ｍ4＝0.80，…。故ｄ1＝ｍ1Ｄ＝0.50×98.2ｍｍ＝49.2ｍｍｄ2＝ｍ2ｄ1＝0.75×49.2ｍｍ＝33．9ｍｍｄ3＝ｍ3ｄ2＝0.78×33．9ｍｍ＝28.8ｍｍｄ4＝ｍ4ｄ3＝0.8×28.8ｍｍ＝23ｍｍ此時(shí)ｄ4＝23ｍｍ＜28ｍｍ，所以應(yīng)該用4次拉深成形。（３）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：ｍ1＝0.52，ｍ2＝78，ｍ3＝0.83，ｍ4=0.846各次工序件直徑為

……

各次工序件底部圓角半徑取以下數(shù)值：ｒ1＝8ｍｍ，ｒ2＝5ｍｍ，ｒ3＝4ｍｍ各次工序件高度為

……（4）工序件草圖6.4拉深工藝設(shè)計(jì)6.4.1拉深件工藝性分析(1)拉深件應(yīng)盡量簡單、對(duì)稱，并能一次拉深成形。(2)拉深件壁厚公差或變薄量要求一般不應(yīng)超出拉深工藝壁厚變化規(guī)律。(3)當(dāng)零件一次拉深的變形程度過大時(shí)，為避免拉裂，需采用多次拉深，這時(shí)在保證必要的表面質(zhì)量前提下，應(yīng)允許內(nèi)、外表面存在拉深過程中可能產(chǎn)生的痕跡。(4)在保證裝配要求的前提下，應(yīng)允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度。(5)拉深件的底部或凸緣上有孔時(shí)，孔邊到側(cè)壁的距離應(yīng)滿足a≥R+0.5t(或r+0.5t)，如圖6-15所示。(6)拉深件的底與壁、凸緣與壁、矩形件的四角等處的圓角半徑應(yīng)滿足：r≥t，R≥2t，r3≥3t，如圖6-15所示。否則，應(yīng)增加整形工序。一次整形的，圓角半徑可取r≥(0.1～0.3)t，R≥(0.1～0.3)t。(7)拉深件的徑向尺寸應(yīng)只標(biāo)注外形尺寸或內(nèi)形尺寸，而不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)、外形尺寸。帶臺(tái)階的拉深件，其高度方向的尺寸標(biāo)注一般應(yīng)以拉深件底部為基準(zhǔn)，若以上部為基準(zhǔn)高度尺寸不易保證。(8)一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級(jí)以下，不宜高于IT11級(jí)。對(duì)于精度要求高的拉深件，應(yīng)在拉深后增加整形工序，以提高其精度。由于材料各向異性的影響，拉深件的口部或凸緣外緣一般是不整齊的，出現(xiàn)拉深凸耳現(xiàn)象，需要增加切邊工序。(9)用于拉深件的材料，要求具有較好的塑性，屈強(qiáng)比小、板厚方向性系數(shù)r大，板平面方向性系數(shù)?r小。屈強(qiáng)比值越小，一次拉深允許的極限變形程度越大，拉深的性能越好。6.4.2拉深工藝力計(jì)算1、壓料裝置及壓邊力1)壓邊力壓料裝置產(chǎn)生的壓邊力ＦＹ大小應(yīng)適當(dāng)：在保證變形區(qū)不起皺的前提下，盡量選用小的壓邊力。理想的壓邊力是隨起皺可能性變化而變化。任何形狀的拉深件：ＦＹ＝Ap式中Ａ――壓料圈下坯料的投影面積；ｐ――單位面積壓料力，ｐ值可查表2)壓邊裝置(1)彈性壓邊裝置(2)剛性壓邊裝置２、拉深力的計(jì)算（1）拉深力采用壓料圈拉深時(shí)首次拉深以后各次拉深不采用壓料圈拉深時(shí)首次拉深

以后各次拉深（2）壓力機(jī)公稱壓力單動(dòng)壓力機(jī)，其公稱壓力應(yīng)大于工藝總壓力Fz。工藝總壓力為注意：當(dāng)拉深工作行程較大，尤其落料拉深復(fù)合時(shí)，應(yīng)使工藝力曲線位于壓力機(jī)滑塊的許用壓力曲線之下。

淺拉深深拉深在實(shí)際生產(chǎn)中，可以按下式來確定壓力機(jī)的公稱壓力：

6.5拉深模具設(shè)計(jì)6.5.1拉深模的分類及典型結(jié)構(gòu)1、

拉深模分類拉深模的結(jié)構(gòu)一般較簡單，但結(jié)構(gòu)類型較多：按使用的壓力機(jī)類型不同，可分為單動(dòng)壓力機(jī)上使用的拉深模與雙動(dòng)壓力機(jī)上使用的拉深模；按工序的組合程度不同，可分為單工序拉深模、復(fù)合工序拉深模與級(jí)進(jìn)工序拉深模；按結(jié)構(gòu)形式與使用要求的不同，可分為首次拉深模與以后各次拉深模，有壓邊裝置拉深模與無壓邊裝置拉深模，順裝式拉深模與倒裝式拉深模，下出件拉深模與上出件拉深模等。例1無壓邊圈首次拉深模2、

拉深模典型結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）不采用標(biāo)準(zhǔn)模架，結(jié)構(gòu)為敞開式，制造簡單，成本較低。2）不采用壓邊圈，適合于拉深深度較淺和不易起皺的制件。3）凹模采用嵌套式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)合理，有利于模具的使用壽命。4）模具間隙需要在壓力機(jī)上安裝時(shí)進(jìn)行調(diào)整。例2有壓邊裝置的倒裝首次拉深模模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）不采用標(biāo)準(zhǔn)模架，結(jié)構(gòu)為敞開式，制造簡單，成本較低。2）采用倒裝式結(jié)構(gòu)，壓邊圈壓力調(diào)節(jié)的范圍較大，有利于拉深較深的制件。3）拉深時(shí)，因提供壓邊圈壓力的裝置不同，對(duì)拉深工藝的效果會(huì)產(chǎn)生較大的影響。4）采用限位柱，有利于防止拉深時(shí)壓邊圈的壓力過大。5）壓邊圈和凹模采用錐形樣式，有利于拉深時(shí)材料流動(dòng)。6）模具間隙需要在壓力機(jī)上安裝時(shí)進(jìn)行調(diào)整。例3有壓邊裝置的正裝首次拉深模１－模柄２－上模座３－凸模固定板４－彈簧５－壓邊圈６－定位板７－凹模８－下模座９－卸料螺釘10－凸模

例4落料拉深復(fù)合模模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）模架結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，精度較高，制造方便，使用和安裝簡單。2）采用復(fù)合式結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)效率高，制件質(zhì)量較好。3）拉伸時(shí)，因提供壓邊圈壓力的裝置不同，對(duì)拉深工藝的效果會(huì)產(chǎn)生較大的影響。4）由于凸凹模的內(nèi)外形狀和功能不同，磨損速度有較大差異，給維修工作帶來了較大難度。6.5.2拉深模工作零件的設(shè)計(jì)1、凸、凹模的結(jié)構(gòu)(1)無壓料時(shí)的凸、凹模(2)有壓料時(shí)的凸、凹模2、凸、凹模的圓角半徑(1)凹模圓角半徑第一次(包括只有一次)拉深的凹模圓角半徑：以后各次拉深時(shí)，凹模圓角半徑應(yīng)逐漸減?。簉di

=(0.6~0.9)rd(i-1)(i=2、3、…、n)(2)凸模圓角半徑次拉深或多次拉深的第一次拉深可取：rp=(0.7~1.0)rd以后各次拉深的凸模圓角半徑可取為各次拉深中直徑減少量的一半，即：(i=3、4、…、n)

3、

凸、凹模間隙對(duì)于無壓料裝置的拉深模，其凸、凹模單邊間隙可按下式確定：Z=(1～1.1)tmax

對(duì)于有壓料裝置的拉深模，其凸、凹模單邊間隙可根據(jù)材料厚度和拉深次數(shù)參考表確定。對(duì)于盒形件拉深模，其凸、凹模單邊間隙可根據(jù)盒形件精度確定，當(dāng)精度要求較高時(shí)，Z