第二章第5節(jié)沖壓模具設(shè)計(jì)——拉伸模

1、第二章第第二章第5節(jié)節(jié) 沖壓模具設(shè)計(jì)沖壓模具設(shè)計(jì)拉伸模拉伸模本節(jié)主要內(nèi)容：本節(jié)主要內(nèi)容：概述5.1 拉伸模設(shè)計(jì)程序5.2 審圖與拉伸工藝性分析5.3 拉伸件毛坯尺寸計(jì)算5.4 圓筒形件拉伸計(jì)算5.5 拉伸凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.6 拉伸件成形模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.7 其它旋轉(zhuǎn)體件的拉伸5.8 盒形件的拉伸5.9 其它拉伸方法5.10拉伸次品分析及拉伸中的輔助工序概述概述拉伸：指將一定形狀的平板毛坯通過拉伸模沖壓 成各種形狀的開口空心件，或以開口空心 件為毛坯通過拉伸進(jìn)一步使空心件改變形 狀和尺寸的一種冷沖壓加工方法。拉伸變形過程拉伸變形過程類型：不變薄拉伸、變薄拉伸不變薄拉伸：在拉伸過程中不產(chǎn)生較大

2、的變薄， 筒壁與筒底厚度較一致的拉伸工藝。變薄拉伸：指以空心開口零件為毛坯，通過減小 壁厚成形零件的拉伸工藝。拉伸件拉伸模5.1 拉伸模設(shè)計(jì)程序?qū)張D拉伸工藝性分析拉伸工藝方案制定毛坯尺寸計(jì)算拉伸次數(shù)確定沖壓力及壓力中心計(jì)算凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖壓設(shè)備選擇沖壓模裝配圖繪制非標(biāo)零件圖繪制5.2 審圖與拉伸工藝性分析學(xué)習(xí)目標(biāo)： 掌握拉伸件的結(jié)構(gòu)工藝性要求，了解拉伸件在公差、材料上的要求，掌握拉伸件工序安排的一般原則。教學(xué)要求： 根據(jù)彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性要求改善拉伸件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；能夠根據(jù)拉伸件的工藝條件，確定拉伸件圓角半徑，確定帶孔拉伸件的孔的位置。5.2.1 對(duì)拉伸件形狀尺寸的要求1）拉伸件形

3、狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱，盡可能一次拉伸成形。2）盡量避免半敞開及非對(duì)稱的空心件，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)成對(duì)稱（組合）的拉伸，然后剖開；3）在設(shè)計(jì)拉伸件時(shí)，應(yīng)注明必須保證外形或內(nèi)形 尺寸，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)以底部為 基準(zhǔn)。 4）拉伸件口部尺寸公差應(yīng)適當(dāng)。5）一般拉伸件允許壁厚變化范圍0.6t1.2t,若 不允許存在壁厚不均現(xiàn)象，應(yīng)注明；6）需多次拉伸成形的工件，應(yīng)允許其內(nèi)、外壁 及凸緣表面上存在壓痕；5.2.2 拉伸件圓角半徑的要求1.凸緣圓角半徑rd 凸緣圓角半徑rd：指壁與凸緣的轉(zhuǎn)角半徑。要求：1）rd2t 一般?。簉d=（48）t 2）當(dāng)rd0.5mm時(shí)，

4、應(yīng)增加整形工序。p yp gp g2.底部圓角半徑rpg 底部圓角半徑rpg：指壁與底面的轉(zhuǎn)角半徑。要求：1）rpgt，一般取：rpg（35）t2）rpgt，增加整形工序，每整形一次，rpg可減小1/2。pypgpg3.矩形拉伸件壁間圓角半徑rpy 矩形拉伸件壁間圓角半徑rpy：指矩形拉伸件的四個(gè)壁的轉(zhuǎn)角半徑。要求：rpy3t及rpyH/5p yp gp g5.2.2 拉伸件上的孔位布置1）孔位應(yīng)與主要結(jié)構(gòu)面（凸緣面）在同一平面， 或孔壁垂直該平面，便于沖孔與修邊在同一 道工序中完成。2）拉伸件側(cè)壁上的沖孔與底邊或凸緣邊的距離2hdt3）拉伸件凸緣上的孔距：4）拉伸件底部孔距：112(32)D

5、dtrd112ddrt5.2.3 拉伸件的精度等級(jí) 主要指其橫斷面的尺寸精度；一般在IT13級(jí)以下，不宜高于IT11級(jí)，高于IT13級(jí)的應(yīng)增加整形工序。5.2.4 拉伸件的材料1）具有較大的硬化指數(shù)；2）具有較低的徑向比例應(yīng)力r/b峰值；3）具有較小的屈強(qiáng)比s/b；4）具有較大的厚向異性指數(shù)r。5.2.5 拉伸件工序安排的一般原則l）在大批量生產(chǎn)中，在凹、凸模壁厚強(qiáng)度允許 的條件下，應(yīng)采用落科、拉伸復(fù)合工藝；2）除底部孔有可能與落料、拉伸復(fù)合沖壓外， 凸緣部分及側(cè)壁部分的孔、槽均需在拉伸工 序完成后再?zèng)_出；3）當(dāng)拉伸件的尺寸精度要求高或帶有小的圓角 半徑時(shí)應(yīng)增加整形工序；4）修邊工序一般安排在

6、整形工序之后；5）修邊沖孔常可復(fù)合完成。電線插座外殼的沖壓程序?qū)嵗治錾a(chǎn)批量：大批量材料：Al料厚：0.3mm 5.3 拉伸件毛坯尺寸計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)： 能夠計(jì)算圓筒形拉伸件的毛坯尺寸，了解復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉伸件的毛坯計(jì)算方法。教學(xué)要求： 能夠利用等面積法，計(jì)算圓筒形拉伸件的毛坯尺寸；能夠查表確定常見的旋轉(zhuǎn)體拉伸件的毛坯尺寸。5.3.1 簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉伸件坯料尺寸的確定計(jì)算原則：按等面積（即拉伸前后材料面積不變）原則進(jìn)行計(jì)算，再加上修邊余量。數(shù)學(xué)計(jì)算法：1）將制件分成若干簡(jiǎn)單幾何形狀（包括修邊余 量），以其中間層進(jìn)行計(jì)算；注：厚度小于1mm的拉伸件，可根據(jù)工件外壁尺寸計(jì)算2）疊加各段中間層面積，求出制件

7、中間層面積；3）根據(jù)“等面積原則”求出毛坯直徑。式中 S毛坯面積（包括修邊余量）； f簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉伸件各部分面積； D毛坯直徑。fSD44案例分析： 帶凸緣制件 無凸緣制件 將制件分割為：1）1/4凹球環(huán) 2）圓柱 3）1/4凸球環(huán) 4）圓板5.3.2 復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉伸件坯料尺寸的確定相似原則 1.解析法 若拉伸件可由若干個(gè)簡(jiǎn)單幾何形狀組成，則先分別求出各部分的表面積F，再相加得出拉伸件的總面積F，最后按下式計(jì)算毛坯直徑。FFD13. 145.3.2 復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉伸件坯料尺寸的確定2.形心法： 任何形狀的母線繞軸線旋轉(zhuǎn)，所得到的旋轉(zhuǎn)體面積等于母線長(zhǎng)度與其重心旋轉(zhuǎn)所得周長(zhǎng)的乘積（是該段母線重心至軸

8、線的距離）。旋轉(zhuǎn)體面積：毛坯面積：因：故2ALX204DA0AA1 1223388(.)8nnDLXl xl xl xl xlx（1）由直線和圓弧相連接的形狀（2）曲線連接的形狀5.4 圓筒形件拉伸計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)： 了解拉伸系數(shù)的概念，能夠計(jì)算圓筒形件的拉伸次數(shù)及各次拉伸的工序件尺寸；計(jì)算圓筒形件的拉伸力。 教學(xué)要求： 能夠利用推算法或查表法確定無凸緣圓筒形件的拉伸次數(shù)及工序件尺寸；查表確定帶凸緣圓筒形件的拉伸次數(shù)；分別掌握寬凸緣及窄凸緣圓筒形件的多次拉伸的工序計(jì)算步驟。5.4.1 拉伸系數(shù) 拉伸系數(shù)：指用于表示拉伸變形程度的工藝指數(shù)。 其值為拉伸后制件直徑與拉伸前毛坯 直徑之比值。 m=d/D

9、 若需經(jīng)過多次拉伸方能成形，則：首次拉伸 m1=d1/D以后各次拉伸 m2=d2/d1 m3=d3/d2 mn=dn/dn-1m總=d/D=m1m2m3mn 式中： m拉伸系數(shù)；d拉伸后制件直徑；D拉伸前毛坯直徑；m1、m2、m3、mn各次的拉伸系數(shù)；d1、d2、d3、dn-1、dn各次拉伸制件的直徑；m總需多次拉伸成形制件的總拉伸系數(shù)。注意：拉伸系數(shù)系愈小，表示拉伸變形程度愈大。極限拉伸系數(shù)：指當(dāng)拉伸系數(shù)減小至使拉伸件起皺、斷裂或嚴(yán)重變薄超差時(shí)的臨界拉伸系數(shù)。5.4.2 圓筒形拉伸件拉伸次數(shù)及工序尺寸計(jì)算1.拉伸次數(shù) 當(dāng)md=d/Dm極限時(shí)，可以一次拉伸，否則需多次拉伸。1）推算法：根據(jù)極限

10、拉伸系數(shù)和毛坯直徑，從第一道拉伸工序開始逐步向后推算各工序的直徑，一直算到得出的直徑小于或等于工件直徑，即可確定所需的拉伸次數(shù)。d1= m1D d2= m2d1 。 dn= mndn-1式中 d1、d2dn-1、dn第1、2、（n-1）、n道工序的直徑； m1、m2mn第1、2、n道工序的極限拉伸系數(shù)； D毛坯直徑。2）根據(jù)工件的相對(duì)高度h/d和毛坯的相對(duì)厚度t/D，查表確定拉伸次數(shù)n。上表只適合上表只適合08及及10號(hào)鋼的拉伸件號(hào)鋼的拉伸件2.拉伸件工序件尺寸1）直徑 確定拉伸次數(shù)后，應(yīng)調(diào)整拉伸系數(shù)，使首次拉伸盡可能接近極限拉伸系數(shù)，其余拉伸逐漸增加，使m1m21.4）的多次拉伸計(jì)算）的多次

11、拉伸計(jì)算（1）拉伸方法 寬凸緣零件多次拉伸應(yīng)先按零件要求的尺寸拉出凸緣直徑（包括修邊余量），并在以后拉伸工序中保持凸緣直徑不變，只是逐漸地縮小圓筒部分的直徑。 為保持在以后拉伸工序中的凸緣直徑不為保持在以后拉伸工序中的凸緣直徑不變，通常第一次拉入凹模的材料要比工件最變，通常第一次拉入凹模的材料要比工件最后拉伸部分實(shí)際材料多約后拉伸部分實(shí)際材料多約5%，這些多余材料，這些多余材料在后面的拉伸中，部分材料被擠回到凸緣。在后面的拉伸中，部分材料被擠回到凸緣。 （2）保持凸緣直徑不變）保持凸緣直徑不變 凸緣一經(jīng)形成，在后續(xù)的拉伸中就不能變凸緣一經(jīng)形成，在后續(xù)的拉伸中就不能變動(dòng)。因?yàn)楹罄m(xù)拉伸時(shí)動(dòng)。因?yàn)楹?/p>

12、續(xù)拉伸時(shí) ，凸緣的微量縮小會(huì)使，凸緣的微量縮小會(huì)使中間圓筒部分的拉應(yīng)力過大而使危險(xiǎn)斷面破裂。中間圓筒部分的拉應(yīng)力過大而使危險(xiǎn)斷面破裂。為此，必須正確計(jì)算拉伸高度，嚴(yán)格控制凸模為此，必須正確計(jì)算拉伸高度，嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度。進(jìn)入凹模的深度。 （3）計(jì)算程序）計(jì)算程序1）選取修邊余量；2）預(yù)算毛坯直徑D；3）判斷能否一次拉伸；4）計(jì)算拉伸次數(shù)；5）計(jì)算各工序件的拉伸直徑；6）合理選配各次拉伸的圓角半徑；7）重新修整毛坯直徑；8）計(jì)算第一次拉伸高度，并校核其相對(duì)高度；9）計(jì)算以后各次的拉伸高度；10）畫出工序圖。5.4.4 圓筒形件拉伸的拉伸力與壓料力1. 拉伸力的計(jì)算（1）采用壓邊圈首次拉

13、伸 以后各次拉伸 （2）不采用壓邊圈首次拉伸以后各次拉伸 1b1F= d tKib2F= d tK1bF=1.25 (Dd )ti-1ibF=1.3 (dd )t2. 壓料力QAp式中壓料圈下坯料的投影面積； 單位面積壓料力。圓筒形件首次拉伸圓筒形件以后各次拉伸（2、3、）3. 壓力機(jī)公稱壓力（ Fg）的確定工藝總壓力為：Fz=F+Q淺拉伸 Fg（1.61.8）Fz深拉伸 Fg（1.82.0）FzprdDFAY2112)2(4prddFAiiiY212)2(45.5 拉伸凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)： 能夠理解拉伸凸模和凹模結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算，掌握拉伸凸模、凹模的結(jié)構(gòu)。教學(xué)要求： 能夠計(jì)算凸、凹模的圓

14、角半徑、間隙、工作部分的尺寸等工藝參數(shù)；掌握有/無壓料、首次/再次拉伸模的凸模和凹模結(jié)構(gòu)。5.5.1 凸、凹模的圓角半徑1.凹模圓角半徑（1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定凹模圓角半徑首次（包括只有一次）拉伸凹模圓角半徑：式中 rd1首次拉伸凹模圓角半徑；D坯料直徑；d凹模內(nèi)徑；t材料厚度。 10.8drDd t以后各次拉伸凹模圓角半徑逐漸減小最后一次拉伸的凹模圓角半徑等于工件的尺寸 當(dāng)制件直徑d200mm時(shí)，拉伸凹模圓角半徑應(yīng)按下式確定：rdmin=0.039d+2mm要求：不宜采用過小的凹模圓角半徑，一般應(yīng)rd2t19 . 06 . 0didirr（2）根據(jù)工件材料和厚度確定凹模圓角半徑 一般對(duì)于鋼的拉

15、伸件，rd=10t，對(duì)于有色金屬（鋁、黃銅、純銅）的拉伸，rd=5t。注：1第一次拉伸和較薄的材料，取表中的最大極限值；2以后各次拉伸和較厚的材料，取表中的最小極限值。2.凸模圓角半徑 首次拉伸凸模圓角半徑：rp1=（0.61.0）rd1 中間各次拉伸凸模圓角半徑：rpi-1=0.5（di-1-di-2t） 最后一次拉伸凸模圓角半徑： rpn=r，且rpn(23)t(t6mm) 若工件底部圓角半徑小于拉伸工藝性要求時(shí)，則應(yīng)按工藝性要求確定，在最后一次拉伸后整形。實(shí)例分析（1）凹模圓角半徑rd 以后各次拉伸凹模圓角半徑rd2= rd3=1mm（2）凸模圓角半徑rp1rp1=（0.61.0）rd1

16、=1.1mm以后各次拉伸凹模圓角半徑rp2=rp3=1mm10.80.820 13.60.31.1091.2drDd tmmmm5.5.2 拉伸模的凸、凹模間隙拉伸模的單邊間隙：1.拉伸間隙對(duì)拉伸力、零件、模具的影響間隙小，拉伸力大、模具磨損大，使零件減薄甚至拉裂；但沖件回彈小，精度高。間隙大，坯料易起皺，精度差。 2.無壓邊圈的拉伸模的單邊間隙CC=(11.1)tmaxtmax毛坯厚度的最大極限值； 末次拉伸用小值，中間拉伸用大值。 2pdddC3.有壓邊圈的拉伸模的單邊間隙C一般精度拉伸：間隙系數(shù)較高精度拉伸：Kttcmax4. 對(duì)精度要求高的零件，為減小拉伸后的回彈，常采用負(fù)間隙拉伸，單

17、邊間隙值為 ：=(0.90.95)t5.盒形件拉伸模的間隙當(dāng)尺寸精度要求較高時(shí)：(0.9 1.05)t當(dāng)尺寸精度要求不高時(shí)：(1.1 1.3)t最后一道拉伸取較小值，圓角部分的間隙比直邊部分大0.1t 。（圓角部分材料增厚）實(shí)例分析有壓邊圈=(0.90.95)t=0.2855.5.3 凸、凹模工件部分尺寸及公差 工件的尺寸精度由末次拉伸的凸、凹模的尺寸及公差決定。首次及中間各次拉伸的模具尺寸公差和拉伸半成品的尺寸公差沒有必要作嚴(yán)格限制，這時(shí)模具的尺寸只要取等于毛坯的過渡尺寸即可。 1末次拉伸的凸、凹模尺寸（1）當(dāng)零件標(biāo)注外形尺寸時(shí)：（2）當(dāng)零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)：式中 Dd、dd凹?；境叽?；Dp

18、、dp凸?；境叽纾籇max拉伸件外徑的最大極限尺寸；dmin拉伸件內(nèi)徑的最小極限尺寸；制件公差；d、p凹模和凸模制造公差；Z拉伸模間隙。0maxmax00.750.75dpdpDDDDZ ，0minmin00.40.4dppdddddZ，2中間拉伸的凸、凹模尺寸式中 Di各工序的基本尺寸。凸、凹模制造公差 非圓形凸、凹模的制造公差可根據(jù)工件的公差來選定。工公差為 ITl3 級(jí)以上時(shí), 和 可按IT68 級(jí)取，工件公差在 ITl4 級(jí)以下時(shí), 按 ITl0 級(jí)?。粓A形凸凹模制造公差查表獲得。 00pdZDDDDdiipiid凸、凹模工作表面粗糙度凹模： 型腔表面Ra0.8m， 圓角表面Ra0.

19、4m凸模： Ra1.6m0.8m拉伸凸模的出氣孔尺寸5.5.4 凸、凹模結(jié)構(gòu)1.無壓料的拉伸模凸、凹模結(jié)構(gòu)（1）一次拉伸的凹模結(jié)構(gòu)錐形凹模和等切面形凹模對(duì)抗失穩(wěn)起皺有利。 a）圓弧形 b)錐形 c）漸開線形 d）等切面形a）適合大型拉伸件，其余適合小型拉伸件（2）多次拉伸的凸、凹模結(jié)構(gòu) 首次拉伸凹模圓角處采用斜度為30度的錐面，以后各次拉伸的凹模圓角采用圓弧面。2.有壓料的拉伸模凸、凹模結(jié)構(gòu)（1）有壓料多次拉伸的凸、凹模結(jié)構(gòu) 工件直徑d100mm可采用錐形凹模結(jié)構(gòu)。（2）最后拉伸工序凸模底部的設(shè)計(jì)保證拉伸件底部平整C盒形件凸模底部盒形件凸模底部5.6 拉伸件成形模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)： 了解

20、拉伸模上的輔助部件的作用；理解拉伸模的典型結(jié)構(gòu)。教學(xué)要求： 了解拉伸模的三種常見的壓邊裝置、理解各種壓邊圈的結(jié)構(gòu)；參考實(shí)物及動(dòng)畫等資料掌握各種典型拉伸模的結(jié)構(gòu)。5.6.1 拉伸模的壓邊裝置1.彈性壓邊裝置（多用于普通的單動(dòng)壓力機(jī)）由于壓邊力逐漸增大，只適用于淺拉伸。）橡皮壓邊裝置）彈簧壓邊裝置）氣墊式壓邊裝置3.壓邊圈的形式（1）平面壓邊圈適用于一般拉伸模（2）弧形壓邊圈適用于 ，且小凸緣和較大圓角半徑3 . 0)100/(Dt（3）帶限位裝置的壓邊圈適于拉伸板料較薄或帶較寬凸緣的零件（4）局部壓邊的壓邊圈適于拉伸帶寬凸緣工件（5）帶拉伸筋的壓邊圈適用于凸緣特別小或半球形工件5.6.2 拉伸模

21、的典型結(jié)構(gòu)1.首次拉伸模（1）無壓邊裝置的簡(jiǎn)單拉伸模1-定位板 2-下模板 3-拉伸凸模 4-拉伸凹模（2）有壓邊裝置的拉伸模1）正裝拉伸模模柄 上模座 凸模固定板 彈簧 壓邊圈 定位板 凹模 下模座 卸料螺釘 10凸模 2）倒裝拉伸模1上模座2推桿 3推件板4錐形凹模5限位柱6錐形壓邊圈7拉伸凸模8固定板9下模座 帶錐形壓邊圈的倒裝拉伸模2.以后各次拉伸模（1）無壓邊裝置的以后各次拉伸模（2）有壓邊裝置的以后各次拉伸模1-推件板 2-拉伸凹模 3-拉伸凸模 4-壓邊圈 5-頂桿 6-彈簧3.落料拉伸復(fù)合摸（1）正裝落料拉伸復(fù)合模1-頂桿 2-壓邊圈 3-凸凹模 4-推桿 5-推件板 6-卸料

22、板 7-落料凹模 8-拉伸凸模（2）后次拉伸、沖孔、切邊復(fù)合模1-壓邊圈 2-凹模固定板 3-沖孔凹模 4-推件板 5-凸模固定板 6-墊板 7-沖孔凸模 8-拉伸凸模 9-限位螺栓 10-螺母 11-墊柱 12-拉伸切邊凹模 13-切邊凸模 14-固定塊筒形件切邊的工作原理擠切修邊5.6.3 拉伸件成形模具總體設(shè)計(jì)實(shí)例分析展開圖排樣圖5.7 其它旋轉(zhuǎn)體件的拉伸學(xué)習(xí)目標(biāo)： 了解其它常見旋轉(zhuǎn)體拉伸件的結(jié)構(gòu)、拉伸過程；理解它們的拉伸工序安排。 教學(xué)要求： 能夠計(jì)算階梯圓筒件的拉伸次數(shù)，確定各種形狀的階梯圓筒件的拉伸工序安排；理解難拉伸的球面、錐形等曲面旋轉(zhuǎn)體拉伸件的工藝方案。5.7.1 階梯圓筒件

23、的拉伸1. 拉伸次數(shù)一次拉伸的條件：h-直徑為dn的有凸緣圓筒形件首次拉伸的允許相對(duì)高度。12nnnhhhhdd2. 多次拉伸工序的安排）若任意兩個(gè)相鄰階梯的直徑比都大于或等于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉伸系數(shù)，則先從大的階梯拉起；1/nnnddm極限）若某相鄰兩階梯直徑之比小于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉伸系數(shù)，則按帶凸緣圓筒形件的拉伸進(jìn)行，即由小階梯拉伸到大階梯；1/nnnddm極限 上圖中，上圖中，d2/d1m2極限極限，故先分三次拉出直，故先分三次拉出直徑為徑為d2的帶凸緣筒形件，再用工序的帶凸緣筒形件，再用工序V拉出拉出d1。）若最小階梯直徑過小時(shí)，但高度不大時(shí)，最小階梯可用脹形法得到；）若淺階

24、梯零件的相鄰階梯直徑相差較大時(shí)， 不能一次拉出，可先拉成圓形或帶有大圓角 的筒形件，再整形得到該零件。5.7.2 曲面旋轉(zhuǎn)體的拉伸曲面旋轉(zhuǎn)體工件包括球形件、錐形件、拋物面件等復(fù)雜形狀的曲面工件，其凸緣部分與中間部分都是變形區(qū)，而且中間部分是主要變形區(qū)。曲面旋轉(zhuǎn)體件的凸模接觸面積小、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)減弱、容易起皺，因此拉伸較困難。一、球形件的拉伸球形件可分為半球形件和非半球形件兩類 。毛坯相對(duì)厚度t/D 可不用壓邊圈，帶整形 必須壓邊圈或反向拉伸 必須拉伸筋或反向拉伸t/D 10030.50.8H3.拋物面形件的拉伸（1）淺拋物面件當(dāng)拋物面件時(shí)，可按帶有拉伸

25、筋的凹?；蚍蠢斓那蛐渭爝M(jìn)行。（2）深拋物面件當(dāng)拋物面件時(shí)，需要多次拉伸或反拉伸逐漸成形、液壓機(jī)械拉伸法。H/d0.25 0.3H/d0.65.8 盒形件的拉伸學(xué)習(xí)目標(biāo)： 了解盒形件的變形特點(diǎn)，掌握盒形件的有關(guān)工藝計(jì)算。 教學(xué)要求： 能夠簡(jiǎn)略計(jì)算低盒件、高盒件的毛坯尺寸；理解高盒形件的拉伸方法。5.8.1 盒形件的變形特點(diǎn) 盒形件是非旋轉(zhuǎn)體零件，變形不均勻，導(dǎo)致應(yīng)力分布不均勻，其拉伸變形可分為：）圓角部位的變形 圓角部分相當(dāng)于圓筒形件拉伸，徑向伸長(zhǎng)，切向縮短；）直邊部位的變形直邊部分相當(dāng)于彎曲變形，還有徑向伸長(zhǎng)，切向壓縮的拉伸變形。 但兩部分因相互聯(lián)系而不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為是圓筒形件拉伸和彎曲變

26、形。5.8.2 盒形件毛坯1.低盒形毛坯矩形盒件的拉伸高度；矩形盒件的最短邊長(zhǎng)?？梢淮卫旎蜓a(bǔ)充一道整形工序。毛坯的一種計(jì)算方法： 根據(jù)工件表與毛坯的表面積相等的原則計(jì)算。（1）按彎曲計(jì)算直邊部分的展開長(zhǎng)度； （無凸緣）l直邊部分的長(zhǎng)度；r1矩形盒件底部與直壁間的圓角半徑；H0矩形盒件高度；H修邊余量。100.57lHrHHH（2）把圓角部分看成是直徑為d=2r2，高為H的圓筒件，則展開的毛坯半徑為： （無凸緣）當(dāng)；式中R坯料圓角半徑；r1矩形盒件底部與直壁間的圓角半徑；r2底部圓角半徑；H矩形盒件的拉伸高度。22212120.860.16Rrr Hr rr122rrrRrH時(shí)，則：（3）通過

27、作圖用光滑曲線連接直邊和圓角部分，即得毛坯的形狀和尺寸。 2.高矩形盒件毛坯當(dāng)零件為方盒形且高度比較大，需要多道工序時(shí)，可采用圓形毛坯，其直徑為：rrrrHrHBBDppp18. 011. 045 . 072. 143. 0413. 12高度和圓角半徑較大的盒形件，毛坯的形狀可做成長(zhǎng)圓形或橢圓形。長(zhǎng)圓形毛坯尺寸）圓弧半徑D-假象尺寸為BB的方盒坯料直徑）長(zhǎng)度）寬度 )8 . 07 . 0/(BH2DRbBADBARLb 2rABArHBrBDKp243. 0225.8.3 高盒形件拉伸方法及工序尺寸計(jì)算高方盒形件采用圓筒工序件過渡成形1）確定毛坯直徑D；2）(n-1)道工序半成品的直徑3）按圓

28、筒形件拉伸計(jì)算，由直徑D的平板毛坯拉伸成直徑為Dn-1，高度為hn-1的圓筒。11.410.822nDBr5.9 其它拉伸方法學(xué)習(xí)目標(biāo)： 了解各種軟模拉伸的方法，理解變薄拉伸與不變薄拉伸的區(qū)別。教學(xué)要求： 區(qū)別軟凸模與軟凹模拉伸的特點(diǎn)；通過拉伸工件的對(duì)比，能夠理解變薄拉伸與不變薄拉伸的區(qū)別。5.9.1 軟模拉伸1. 軟凸模拉伸 用液體代替凸模進(jìn)行拉伸，主要用于拉伸錐形件、半球形件和拋物線件等。液體凸模拉伸的變形過程液體凸模拉伸的變形過程2. 軟凹模拉伸 用橡膠或高壓液體代替金屬拉伸凹模；（1）聚氨酯橡膠凹模拉伸1-容框；2-聚氨酯橡膠；3-毛坯；4-凸模 ；5-壓邊圈聚氨酯橡膠拉伸模a)不帶壓

29、邊圈的拉伸 b)帶壓邊圈的拉伸（2） 液體凹模拉伸1-溢流閥；2-凹模；3-毛坯4-模座；5-凸模；6-潤(rùn)滑油液體凹模拉伸（3） 橡皮液囊凹模拉伸1-橡皮囊；2-液體；3-板材；4-壓邊圈；5-凸模橡皮囊凹模的拉伸過程a)原始位置；b)拉伸工藝在進(jìn)行中；c)拉伸結(jié)束，壓邊圈上升推出工件5.9.2 變薄拉伸 所謂變薄拉伸,主要是在拉伸過程中改變拉伸件筒壁的厚度,而毛坯的直徑變化很小。 5.10 拉伸次品分析及拉伸中的輔助工序?qū)W習(xí)目標(biāo)： 通過理解各次拉伸的特點(diǎn)，分析拉伸過程中出現(xiàn)的次品原因；了解拉伸工藝中使用輔助工序的作用及目的。教學(xué)要求： 能夠看圖分析出起皺、拉裂等拉伸現(xiàn)象的原因，并給出適當(dāng)?shù)慕鉀Q措施；了解拉伸中的輔助工序的目的及影響。5.10.1 各次拉伸的特點(diǎn)（1）材料的均勻性 首次拉伸時(shí)，材料的厚度和機(jī)械性能可視為均勻；以后各次拉伸時(shí)，筒壁的壁厚及機(jī)械性能是不均勻的。（2）凸緣變化 首次拉伸時(shí)，凸緣縮??；以后各次拉伸時(shí)，凸緣保持不變。（3）拉伸力 首次拉伸時(shí)，拉伸力很快達(dá)到最大，然后逐漸減??；以后各次拉伸時(shí)，拉伸力呈一逐漸增加的趨勢(shì)。（4）拉伸破裂發(fā)生時(shí)間 首次拉伸時(shí)，發(fā)生在初始階段；以后各次拉深時(shí)，發(fā)生在終結(jié)階段。（5）起皺 以后各次拉伸起皺的機(jī)率比首次拉伸起皺的機(jī)率大。 （6）拉伸系數(shù) 以后各次拉伸的拉伸系數(shù)比首次拉伸的