第四章 拉深工藝及模具設(shè)計(jì)ppt課件

1、沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)譚險(xiǎn)峰譚險(xiǎn)峰（tanxf_niat163)南昌航空大學(xué)塑性工程系第四章第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 本章教學(xué)目的：本章教學(xué)目的： 了解拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)量影響因素；了解拉深變形規(guī)律及拉深件質(zhì)量影響因素； 掌握拉深工藝計(jì)算方法；掌握拉深工藝計(jì)算方法； 掌握拉深件的工藝性分析內(nèi)容；掌握拉深件的工藝性分析內(nèi)容； 認(rèn)識(shí)拉深模典型結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，掌握拉深模認(rèn)識(shí)拉深模典型結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，掌握拉深模工工 作零件設(shè)計(jì)方法。作零件設(shè)計(jì)方法。4-1 概述概述拉深拉深(Drawing)(Drawing)：又稱拉延，是利用拉深模在壓力機(jī)的壓

2、力：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開(kāi)口空心零件的加作用下，將平板坯料或空心工序件制成開(kāi)口空心零件的加工方法。工方法。 它是沖壓基本工序之一?？梢约庸ばD(zhuǎn)體零件，還可它是沖壓基本工序之一?？梢约庸ばD(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。加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。拉深工藝分類：拉深工藝分類：拉深模特點(diǎn)：拉深模特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，與沖裁模比較，拉深凸、凹模的工作部分結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，與沖裁模比較，拉深凸、凹模的工作部分不應(yīng)有鋒利的刃口，而應(yīng)有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，不應(yīng)有鋒利的刃口，而應(yīng)有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間的單

3、邊間隙略大于板料厚度。凸、凹模間的單邊間隙略大于板料厚度。 不變薄拉深：不變薄拉深： 把毛坯拉壓成空心體，或者把空心體拉壓成外形把毛坯拉壓成空心體，或者把空心體拉壓成外形更小而板厚沒(méi)有明顯變化的空心體的沖壓工序。更小而板厚沒(méi)有明顯變化的空心體的沖壓工序。變薄拉深：變薄拉深： 是指凸、凹模之間間隙小于空心毛坯壁厚，把空是指凸、凹模之間間隙小于空心毛坯壁厚，把空心毛坯加工成側(cè)壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的心毛坯加工成側(cè)壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的沖壓工序。沖壓工序。 4-2 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)

4、程q 拉深成形時(shí)板料的受力分析拉深成形時(shí)板料的受力分析 q 拉深變形過(guò)程拉深變形過(guò)程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)平面凸緣；平面凸緣；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)。 q 材料流動(dòng)材料流動(dòng)工藝網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)工藝網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)材料轉(zhuǎn)移：材料轉(zhuǎn)移： 高度、厚度發(fā)生變化。高度、厚度發(fā)生變化。扇形單元體的扇形單元體的變形變形二、拉深變形過(guò)程中材料的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)二、拉深變形過(guò)程中材料的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)I 凸緣部分凸緣部分II 凹模圓角部分凹模圓角部分

5、III 筒壁部分筒壁部分 IV 凸模圓角部分凸模圓角部分V 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。劃分為五個(gè)區(qū)：劃分為五個(gè)區(qū)：下標(biāo)下標(biāo)1、2、3分別代表分別代表坯料徑向、厚向、切坯料徑向、厚向、切向的應(yīng)力和應(yīng)變向的應(yīng)力和應(yīng)變 IIIIIIIVV三、拉深變形過(guò)程中凸緣變形區(qū)的應(yīng)力分布三、拉深變形過(guò)程中凸緣變形區(qū)的應(yīng)力分布RRtln1 . 1m1 RRtln11 . 1m3l 拉深至某一瞬時(shí)拉深至某一瞬時(shí)tR) , (tRrR rRtln1 . 1mmax1 mmax31 . 1 31 tRR 61. 0 可知：可知：增厚與減薄的分界點(diǎn)增厚與減薄的分

6、界點(diǎn)l 拉深整個(gè)過(guò)程拉深整個(gè)過(guò)程,0rRRtrRtln1 . 1mmax1 知：知：由由tR lnrRt加工硬化加工硬化m使使maxmax1出現(xiàn)在出現(xiàn)在0 9 . 07 . 0RRt即拉深早期。即拉深早期。四、筒壁傳力區(qū)的受力分析四、筒壁傳力區(qū)的受力分析（1 1壓邊力壓邊力Q Q 引起的摩擦應(yīng)力引起的摩擦應(yīng)力 tdQ 2M241dbWtrt241dbWWtrt（2材料流過(guò)凹模圓角半徑產(chǎn)生彎材料流過(guò)凹模圓角半徑產(chǎn)生彎 曲變形的阻力曲變形的阻力（3材料流過(guò)凹模圓角后又被拉直材料流過(guò)凹模圓角后又被拉直 成筒壁的反向彎曲力成筒壁的反向彎曲力拉深初期凸模圓角處的彎曲應(yīng)力拉深初期凸模圓角處的彎曲應(yīng)力241

7、 pbWtrt（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 通討凸模圓角處危險(xiǎn)斷面?zhèn)鬟f的徑向拉應(yīng)力即為：通討凸模圓角處危險(xiǎn)斷面?zhèn)鬟f的徑向拉應(yīng)力即為：e wwwMmax1petrttrttdQrR 222 2ln1 . 1dbdbtmp 將影響拉深力的因素，如拉深變形程度，材料性能，零件尺寸，將影響拉深力的因素，如拉深變形程度，材料性能，零件尺寸，凸、凹模圓角半徑，壓邊力，潤(rùn)滑條件等都反映了出來(lái)，有利于研究凸、凹模圓角半徑，壓邊力，潤(rùn)滑條件等都反映了出來(lái)，有利于研究改善拉深工藝。改善拉深工藝。09 . 07 . 0RRt時(shí)，時(shí)，max1達(dá)最大值，此時(shí)包角達(dá)最大值，此時(shí)包角接近于接

8、近于/2, 6 .112/ 12/ ee6 . 11 WWWMmaxmax1maxp故，故，五、拉深缺陷及防止措施五、拉深缺陷及防止措施拉深過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題：拉深過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)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(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。p 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)力一方面是切向壓應(yīng)力33的大小，的大小，越大越容易失穩(wěn)起

9、皺；另一方面越大越容易失穩(wěn)起皺；另一方面是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力。能力。 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。 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=Rt=（0.9R0R0時(shí)時(shí)防止起皺常用方法：防止起皺常用方法：采用壓邊裝置采用壓邊裝置 拱起的皺褶很難通過(guò)凸、凹模間隙被拉入凹模，如果強(qiáng)行拉拱起的皺褶很難通過(guò)凸、凹模間隙被拉入凹模，如果強(qiáng)行拉入，則拉應(yīng)力迅速增大，容易使毛坯受過(guò)大的拉力而導(dǎo)致破裂報(bào)入，則拉應(yīng)力迅速增大，容易使毛坯受過(guò)大的拉力

10、而導(dǎo)致破裂報(bào)廢；廢； 即使模具間隙較大，或者起皺不嚴(yán)重，拱起的皺褶能勉強(qiáng)被即使模具間隙較大，或者起皺不嚴(yán)重，拱起的皺褶能勉強(qiáng)被拉進(jìn)凹模內(nèi)形成筒壁，皺折也會(huì)留在工件的側(cè)壁上，從而影響零拉進(jìn)凹模內(nèi)形成筒壁，皺折也會(huì)留在工件的側(cè)壁上，從而影響零件的表面質(zhì)量；件的表面質(zhì)量； 起皺后的材料在通過(guò)模具間隙時(shí)與模具間的壓力增加，導(dǎo)致起皺后的材料在通過(guò)模具間隙時(shí)與模具間的壓力增加，導(dǎo)致與模具間的摩擦加劇，磨損嚴(yán)重，使得模具的壽命大為降低。與模具間的摩擦加劇，磨損嚴(yán)重，使得模具的壽命大為降低。拉深起皺帶來(lái)的后果：拉深起皺帶來(lái)的后果：拉深系數(shù)拉深系數(shù) m m切向壓應(yīng)力的大?。┣邢驂簯?yīng)力的大?。?拉深過(guò)程中影響起皺

11、的主要因素拉深過(guò)程中影響起皺的主要因素 模具工作部分幾何形狀模具工作部分幾何形狀 板料的相對(duì)厚度板料的相對(duì)厚度 t/D t/D t/D 越小，拉深變形區(qū)抗失穩(wěn)的能力越差，越易起皺。越小，拉深變形區(qū)抗失穩(wěn)的能力越差，越易起皺。 m 越小，拉深變形程度越大，切向壓應(yīng)力的數(shù)值越大；另外，越小，拉深變形程度越大，切向壓應(yīng)力的數(shù)值越大；另外，變形區(qū)的寬度越大，抗失穩(wěn)的能力變小，越易起皺。變形區(qū)的寬度越大，抗失穩(wěn)的能力變小，越易起皺。 用錐形凹模拉深時(shí)，由于毛坯的用錐形凹模拉深時(shí)，由于毛坯的過(guò)渡形狀使拉深變形區(qū)有較大的抗失過(guò)渡形狀使拉深變形區(qū)有較大的抗失穩(wěn)能力，與平端面凹模相比可允許用穩(wěn)能力，與平端面凹模

12、相比可允許用相對(duì)厚度較小的毛坯而不致起皺。相對(duì)厚度較小的毛坯而不致起皺。ddtt 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能屈強(qiáng)比屈強(qiáng)比 小，板料不容易起皺。小，板料不容易起皺。bs拉深過(guò)程中起皺條件拉深過(guò)程中起皺條件 l 平端面凹模拉深時(shí)，毛坯首次拉深不起皺的條件：平端面凹模拉深時(shí)，毛坯首次拉深不起皺的條件： DdDt1 07. 009. 0l 錐形凹模首次拉深時(shí)，材料不起皺的條件：錐形凹模首次拉深時(shí)，材料不起皺的條件： DdDt1 03. 01m100/1ndtnm拉深方法拉深方法首次拉深首次拉深以后各次拉深以后各次拉深用壓邊圈用壓邊圈可用可不用可用可不用不用壓邊圈不用壓邊圈 2.0 0.6 1.5 0

13、.8100/Dtl 采用或不采用壓邊圈的條件采用或不采用壓邊圈的條件 采用壓邊圈采用壓邊圈 采用錐形凹模采用錐形凹模 采用拉深筋、拉深檻采用拉深筋、拉深檻采用反拉深采用反拉深防止起皺的措施防止起皺的措施正拉深正拉深反拉深反拉深壓邊裝置壓邊裝置彈性壓邊裝置彈性壓邊裝置橡皮壓邊裝置橡皮壓邊裝置a a）彈簧壓邊裝置彈簧壓邊裝置b b）氣墊式壓邊裝置氣墊式壓邊裝置c c） 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雙動(dòng)壓力機(jī)用剛性壓邊裝置工作原理雙動(dòng)壓力機(jī)用剛性壓邊裝置工作原理1-1-曲柄曲柄 2-2-凸輪凸輪 3-3-外滑塊外滑塊 4

14、-4-內(nèi)滑內(nèi)滑塊塊5-5-凸模凸模 6-6-壓邊圈壓邊圈 7-7-凹模凹模帶限位裝置的壓邊圈帶限位裝置的壓邊圈q 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；另一方面是筒壁傳力區(qū)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。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處“危險(xiǎn)斷面產(chǎn)生破裂。 防止拉裂的措施：防止拉裂的措施： 根據(jù)板材的成形性能，采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜?，增加凸模根?jù)板材的成形性能，采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜Γ黾油鼓５谋砻娲植诙?，改善凸緣部分變形材料的?rùn)滑條件，合理設(shè)計(jì)模具的表面粗糙度，改善凸緣

15、部分變形材料的潤(rùn)滑條件，合理設(shè)計(jì)模具工作部分的形狀，選用屈強(qiáng)比工作部分的形狀，選用屈強(qiáng)比 小、小、 值和值和 值大的材料等。值大的材料等。 bs/nr僅針對(duì)圓筒形件拉深而言僅針對(duì)圓筒形件拉深而言q 硬化硬化 拉深是一個(gè)塑性變形過(guò)程，材料變形后必然發(fā)生加工硬化。拉深是一個(gè)塑性變形過(guò)程，材料變形后必然發(fā)生加工硬化。 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，因而拉深后變形材料的性能也是不均勻的，拉深件硬度的分布由工件底部向口部拉深后變形材料的性能也是不均勻的，拉深件硬度的分布由工件底部向口部是逐漸增加的，這恰好與工藝要求

16、相反，從工藝角度看工件底部硬化要大，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。而口部硬化要小。 加工硬化一方面使工件的強(qiáng)度和剛度高于毛坯材料，另一方面塑性降低加工硬化一方面使工件的強(qiáng)度和剛度高于毛坯材料，另一方面塑性降低又使材料進(jìn)一步拉深時(shí)變形困難。工藝設(shè)計(jì)時(shí)，特別是多次拉深時(shí)，應(yīng)正確又使材料進(jìn)一步拉深時(shí)變形困難。工藝設(shè)計(jì)時(shí)，特別是多次拉深時(shí)，應(yīng)正確選擇各次的變形量，并考慮半成品件是否需要退火以恢復(fù)其塑性。對(duì)一些硬選擇各次的變形量，并考慮半成品件是否需要退火以恢復(fù)其塑性。對(duì)一些硬化能力強(qiáng)的金屬不銹鋼、耐熱鋼等更應(yīng)注意?；芰?qiáng)的金屬不銹鋼、耐熱鋼等更應(yīng)注

17、意。 q 凸耳的出現(xiàn)凸耳的出現(xiàn) 拉深后的圓筒端部出現(xiàn)凸耳，一般有四個(gè)凸耳，有時(shí)拉深后的圓筒端部出現(xiàn)凸耳，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。凸耳需用修邊去除掉，這樣增加了工序。各向異性。凸耳需用修邊去除掉，這樣增加了工序。 4-3 直壁旋轉(zhuǎn)體零件的拉深直壁旋轉(zhuǎn)體零件的拉深q 拉深毛坯尺寸的確定原則：拉深毛坯尺寸的確定原則：一、拉深毛坯尺寸的確定一、拉深毛坯尺寸的確定體積不變?cè)瓌t體積不變?cè)瓌t: :若拉深前后料厚不變，拉深前坯料表面積與拉深后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，

18、得到坯料尺寸。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。拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似。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。 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。拉深件的模具設(shè)計(jì)順序：先設(shè)計(jì)拉深模，坯料形狀尺寸確定后再設(shè)拉深件的模具設(shè)計(jì)順序：先設(shè)計(jì)拉深模，坯料形狀尺寸確定后再設(shè) 計(jì)沖裁模。計(jì)沖裁模。 以中線為基準(zhǔn)以中線為基準(zhǔn) 確定修邊余量確定修邊余量修邊余量：拉深件口部或凸緣周邊不整齊修邊余量：拉深件口部或凸緣周邊不整齊

19、; ;特別是經(jīng)過(guò)多次拉深后的特別是經(jīng)過(guò)多次拉深后的制件，口部或凸緣不整齊的現(xiàn)象更為顯著制件，口部或凸緣不整齊的現(xiàn)象更為顯著; ;因此必須增加制件的高度因此必須增加制件的高度或凸緣的直徑，拉深后修齊增加的部分即為修邊余量?；蛲咕壍闹睆剑詈笮摭R增加的部分即為修邊余量。 q 簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯尺寸計(jì)算簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯尺寸計(jì)算 計(jì)算步驟計(jì)算步驟l 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；l 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；l 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；l 根據(jù)表面積相等原則，求出坯料直徑

20、。根據(jù)表面積相等原則，求出坯料直徑。 按圖得：按圖得： 故：故：iAAAAD 32124iAD 4hdArdrAdAgg 4 2 43122112121 8 2 4ggrrdhddD整理后可得坯料直徑為整理后可得坯料直徑為: : 中徑中徑工件中線在圓角處的圓角半徑工件中線在圓角處的圓角半徑 【例【例4-1】如圖所示的圓筒形拉深件，材料為】如圖所示的圓筒形拉深件，材料為08鋼，料厚為鋼，料厚為1 mm，求其毛坯尺寸。，求其毛坯尺寸。 38. 320/5 .67/dh100505 .67hmm 6解：解：而高度而高度查表查表4-34-3可知，修邊余量可知，修邊余量，因而毛坯直徑為，因而毛坯直徑為

21、20119195 .675 . 068268tdth因該零件相對(duì)高度因該零件相對(duì)高度2121824grrdhddDgmm 7848412265 .632041222mm 5 .63mm 4mm 121hrdg【例】如圖所示的圓筒形拉深件，材料為【例】如圖所示的圓筒形拉深件，材料為0808鋼，料厚為鋼，料厚為2 mm2 mm，求其毛坯尺寸。求其毛坯尺寸。 26. 288/199/dh200150199 hmm 8解：解：而高度而高度查表查表4-34-3可知，修邊余量可知，修邊余量，因而毛坯直徑為，因而毛坯直徑為 882909019912002200tdth因該零件相對(duì)高度因該零件相對(duì)高度2121

22、824grrdhddDgmm 28338382281968848222mm 3mm 821grd【例】如圖所示的圓筒形拉深件，材料為【例】如圖所示的圓筒形拉深件，材料為10鋼，料厚為鋼，料厚為2 mm，求其毛坯尺寸。求其毛坯尺寸。 68. 228/75/dh1005075hmm 6解：解：而高度而高度查表查表4-34-3可知，修邊余量可知，修邊余量282303075176276tdth因該零件相對(duì)高度因該零件相對(duì)高度2121824grrdhddDgmm 2 .984842026712842022mm 4mm 201grd因而毛坯直徑為因而毛坯直徑為 q 復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯尺寸計(jì)算復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉

23、深件毛坯尺寸計(jì)算久里金法則求其表面積：久里金法則求其表面積： 任何形狀的母線繞軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的旋轉(zhuǎn)體面積，等于該母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(zhǎng)度與其重心繞該軸線旋轉(zhuǎn)所得周長(zhǎng)的乘積。線的長(zhǎng)度與其重心繞該軸線旋轉(zhuǎn)所得周長(zhǎng)的乘積。LRAx 2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 ： iixxlrLRDLRD88 24 2旋轉(zhuǎn)體各組成部分母線旋轉(zhuǎn)體各組成部分母線的重心至旋轉(zhuǎn)軸的距離的重心至旋轉(zhuǎn)軸的距離二、無(wú)凸緣圓筒形件的拉深二、無(wú)凸緣圓筒形件的拉深1、拉深系數(shù)、拉深系數(shù)p 拉深系數(shù)表示方法拉

24、深系數(shù)表示方法拉深系數(shù)拉深系數(shù)m：拉深后的直徑：拉深后的直徑與拉深前的坯料或半成品與拉深前的坯料或半成品直徑之比表示。直徑之比表示。第一次拉深系數(shù)：第一次拉深系數(shù)：Ddm11122ddm 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)：1nnnddm拉深系數(shù)的倒數(shù)稱為拉深比拉深系數(shù)的倒數(shù)稱為拉深比拉深系數(shù)拉深系數(shù)m表示拉深前后坯料工序件直徑的變化率。表示拉深前后坯料工序件直徑的變化率。m愈小，說(shuō)明拉深變形程度愈大，相反，變形程度愈小。愈小，說(shuō)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 假如

25、假如 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。1132112123121 nnnnnnnmmmmmddddddddDdDdm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)。 極限拉深系數(shù)極限拉深系數(shù)m（1 1材料的組織與力學(xué)性能材料的組織與力學(xué)性能（2 2板料的相對(duì)厚度板料的相對(duì)厚度（3 3拉深工作條件拉深工作條件Dt/Dt/ 模具的幾何參數(shù)模具的幾何參數(shù) 摩擦潤(rùn)滑摩擦潤(rùn)滑 壓料圈的壓料力壓料圈的壓料力（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m

26、p 影響極限拉深系數(shù)的因素影響極限拉深系數(shù)的因素為了提高工藝穩(wěn)定性和零件質(zhì)量，適宜采用稍大于極限拉深系數(shù)為了提高工藝穩(wěn)定性和零件質(zhì)量，適宜采用稍大于極限拉深系數(shù)m的值。的值。 m時(shí)，拉深件可一次拉成，否則需要多次拉深。當(dāng)當(dāng)m? d多次拉深時(shí)，拉深次數(shù)按以下方法確定：多次拉深時(shí)，拉深次數(shù)按以下方法確定： 1mDdm/11Dmd112m122/ddm Dmmdmd211223m233/ddm Dmmmd3213nDmmmmdnn 321取首次拉深系數(shù)取首次拉深系數(shù) 取第二次拉深系數(shù)取第二次拉深系數(shù)，那么，那么 ，故，故 取第三次拉深系數(shù)取第三次拉深系數(shù) 依次類推，則第依次類推，則第次拉深時(shí)，工件直

27、徑則為次拉深時(shí)，工件直徑則為 ，那么，那么 故故 ? d，那么，那么 故故 ? ddNoNoNo此時(shí)的此時(shí)的n 即為拉深次數(shù)。即為拉深次數(shù)。2、拉深次數(shù)、拉深次數(shù)均mDgmdnlg1lg11式中式中 ，d 沖件直徑；沖件直徑； D 坯料直徑；坯料直徑； m1 第一次拉深系數(shù)；第一次拉深系數(shù)； m均均 第一次拉深以后各次的平均拉深系數(shù)。第一次拉深以后各次的平均拉深系數(shù)。 拉深次數(shù)的計(jì)算方法：拉深次數(shù)的計(jì)算方法： 在在 中，假設(shè)中，假設(shè) ，則確定的，則確定的d1, d2 , dn 即為所求。即為所求。假設(shè)假設(shè) ，需要適當(dāng)放大各次拉深的極限拉深系數(shù)，并加以，需要適當(dāng)放大各次拉深的極限拉深系數(shù)，并加以

28、調(diào)整。調(diào)整。 3、圓筒件各次拉深件的半成品工序尺寸計(jì)算、圓筒件各次拉深件的半成品工序尺寸計(jì)算ddnddnp 工序件直徑的確定工序件直徑的確定ddn調(diào)整原則是：調(diào)整原則是：321 , nmmmm，設(shè)實(shí)際采用的拉深系數(shù)為設(shè)實(shí)際采用的拉深系數(shù)為 321nmmmm nnmmmmmmmm 332211且且最后按調(diào)整后的拉深系數(shù)計(jì)算各次工序件直徑：最后按調(diào)整后的拉深系數(shù)計(jì)算各次工序件直徑：dddmddmddmdDmdnnnn , , , , ,21123312211p 工序件高度的計(jì)算工序件高度的計(jì)算iiiiiiirddrddDh 32. 0 43. 0 25. 02計(jì)算前應(yīng)先定出各工序件的底部圓角半徑：

29、計(jì)算前應(yīng)先定出各工序件的底部圓角半徑：piirr tdDrd 8 . 0111 8 . 06 . 0iddirrdipirr 17 . 0取取 0.5 的倍數(shù)的倍數(shù)4、圓筒件以后各次拉深特點(diǎn)及方法、圓筒件以后各次拉深特點(diǎn)及方法p 以后各次拉深特點(diǎn)l 首次拉深時(shí)，平板毛坯的壁厚及力學(xué)性能都是均勻的；而以后各次拉深時(shí)，首次拉深時(shí)，平板毛坯的壁厚及力學(xué)性能都是均勻的；而以后各次拉深時(shí)，圓筒形毛坯的壁厚及力學(xué)性能都不均勻，材料不僅已有加工硬化，它的極限圓筒形毛坯的壁厚及力學(xué)性能都不均勻，材料不僅已有加工硬化，它的極限拉深系數(shù)要比首次拉深大得多，而且后一次都應(yīng)略大于前一次。拉深系數(shù)要比首次拉深大得多，而

30、且后一次都應(yīng)略大于前一次。 l 首次拉深時(shí)，凸緣變形區(qū)是逐漸縮小的；而以后各次拉深時(shí)，變形區(qū)首次拉深時(shí)，凸緣變形區(qū)是逐漸縮小的；而以后各次拉深時(shí)，變形區(qū) l 保持不變，直至拉深終了之前。保持不變，直至拉深終了之前。 nddiii1 1l 首次拉深時(shí)，破裂往往出現(xiàn)在拉深的初始階段；而以后各次拉深時(shí)，破裂首次拉深時(shí)，破裂往往出現(xiàn)在拉深的初始階段；而以后各次拉深時(shí)，破裂往往出現(xiàn)在拉深的終了階段。往往出現(xiàn)在拉深的終了階段。l 以后各次拉深中，變形區(qū)的外緣受到筒壁的剛性支撐，所以穩(wěn)定性較首次以后各次拉深中，變形區(qū)的外緣受到筒壁的剛性支撐，所以穩(wěn)定性較首次拉深為好，不易起皺。只是在拉深的終了階段，筒壁邊緣

31、進(jìn)入變形區(qū)后，變拉深為好，不易起皺。只是在拉深的終了階段，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撐才有起皺的可能。形區(qū)的外緣失去了剛性支撐才有起皺的可能。 p 以后各次拉深方法：正拉深與反拉深【例【例4-2】如圖所示的圓筒形拉深件，材料為】如圖所示的圓筒形拉深件，材料為08鋼，料厚鋼，料厚為為1 mm，求其拉深各工序件尺寸。，求其拉深各工序件尺寸。 解：（解：（1修邊余量修邊余量mm 78D（2毛坯直徑毛坯直徑mm 6（3是否采用壓邊圈是否采用壓邊圈坯料相對(duì)厚度為坯料相對(duì)厚度為 28. 178/1001100/Dt查表查表4-18 4-18 ，應(yīng)采用壓邊圈，應(yīng)采用壓邊圈（4確定拉深次數(shù)

32、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。由由t/D100=1.28，h/D=3.7 查表查表4-8 得：得： 拉深次數(shù)拉深次數(shù) n= 47 . 320/5 .73 192/668/ttdh（5確定各次拉深直徑確定各次拉深直徑 查表查表4-5 取各次拉深極限拉深系數(shù)取各次拉深極限拉深系數(shù)(小值小值)為為m1=0.50、m2=0.75、 m3=0.78、m4=0.80,則各半成品直徑為：則各半成品直徑為： d1=0.578=39 mm； d2=0.7539=29.3 mm； d3=0.7829.3=22.8 mm； d4=0.8022.8=18.3 mm。 d4=18.3 mm 2

33、0mm，應(yīng)對(duì)拉深系數(shù)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其均大，應(yīng)對(duì)拉深系數(shù)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其均大于相應(yīng)的極限拉深系數(shù)，現(xiàn)調(diào)整為：于相應(yīng)的極限拉深系數(shù)，現(xiàn)調(diào)整為：m1=0.53、m2=0.76、m3=0.79、m4=0.81，那么：，那么： d1=0.5378=41.3mm ； d2=0.7641.3=31.4mm； d3=0.7931.4=24.8mm； d4=0.8124.8=20mm。（6選取半成品底部圓角半徑選取半成品底部圓角半徑工序號(hào)工序號(hào)凹模圓角半徑凹模圓角半徑凸模圓角半徑凸模圓角半徑半成品底部圓角半徑半成品底部圓角半徑1234mm 85. 41 3 .41788 . 0 8 . 011tdDrd1

34、8 . 06 . 0iddirrdipirr 17 . 0piirr mm 71drmm 57 . 071prmm 60.8 72drmm 5 . 475. 062prmm 511prrmm 5 . 422prrmm 50.8 63drmm 48 . 053prmm 433prrmm 5 .344prrmm 5 . 39 . 044prmm 40.8 54dr（7計(jì)算半成品拉深高度計(jì)算半成品拉深高度iiiiiiirddrddDh 32. 0 43. 0 25. 02mm 7 .285 32. 03 .41 3 .415 43. 03 .413 .4178 25. 021hmm 6 .424.5

35、 32. 04 .31 4 .315 . 4 43. 04 .314 .3178 25. 022hmm 5 .734hmm 0 .574 32. 08 .24 8 .244 43. 08 .248 .2478 25. 023h（8工序件草圖工序件草圖中線中線高度高度表示表示內(nèi)徑內(nèi)徑表示表示三、有凸緣圓筒形件的拉深三、有凸緣圓筒形件的拉深 該類零件的拉深過(guò)程，其變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點(diǎn)與無(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模。其拉深方法及計(jì)算方法與一般圓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) 有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)取決于三個(gè)因素：dt /(凸

36、緣的相對(duì)直徑)、/(零件的相對(duì)高度)、r/(相對(duì)圓角半徑)，影響程度為遞減。rRdrdhddDdmt /44. 3/4)/(12（1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/ddt2、帶凸緣筒形件的拉深方法、帶凸緣筒形件的拉深方法寬凸緣筒形件：寬凸緣筒形件：4 . 1/ddt（2寬凸緣圓筒形件的拉深寬凸緣圓筒形件的拉深mm200tdmm 200td 中小零件：如圖中小零件：如圖a） 大型零件：如圖大型零件：如圖b）減小筒形直徑，增加高度，減小筒形直徑，增加高度，而圓角半徑基本不變而圓角半徑基本不變 零件的高度在第一次拉深零件的高度在第一次拉深時(shí)就

37、基本形成，以后基本時(shí)就基本形成，以后基本保持不變，通過(guò)減小圓角保持不變，通過(guò)減小圓角半徑逐漸縮小筒形部分的半徑逐漸縮小筒形部分的直徑直徑 mm 200td在形成凸緣直徑在形成凸緣直徑 之后，在以后各次拉深中，凸緣直徑之后，在以后各次拉深中，凸緣直徑 不再變化。不再變化。 寬凸緣圓筒形件拉深應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：寬凸緣圓筒形件拉深應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： tdtd必須正確計(jì)算拉深高度，嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度。必須正確計(jì)算拉深高度，嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度。 在設(shè)計(jì)模具時(shí)，通常把第一次拉深時(shí)拉入凹模的表面積比實(shí)際在設(shè)計(jì)模具時(shí)，通常把第一次拉深時(shí)拉入凹模的表面積比實(shí)際所需的面積多拉進(jìn)所需的面積多拉進(jìn) 35（

38、有時(shí)可增加到（有時(shí)可增加到10，拉深次數(shù)多者取，拉深次數(shù)多者取上限，少者取下限），即筒形部的深度比實(shí)際的要大些。這部分多上限，少者取下限），即筒形部的深度比實(shí)際的要大些。這部分多拉進(jìn)的材料從第二次開(kāi)始以后的拉深中逐步分次返回到凸緣上來(lái)，拉進(jìn)的材料從第二次開(kāi)始以后的拉深中逐步分次返回到凸緣上來(lái)，使凸緣增厚，從而避免拉裂，同時(shí)補(bǔ)償計(jì)算上的誤差和板材在拉深使凸緣增厚，從而避免拉裂，同時(shí)補(bǔ)償計(jì)算上的誤差和板材在拉深中的厚度變化，方便試模時(shí)的調(diào)整。中的厚度變化，方便試模時(shí)的調(diào)整。 ！【例【例4-3】試確定如圖所示的有凸緣圓筒形拉深件資料：】試確定如圖所示的有凸緣圓筒形拉深件資料：08鋼的工序尺寸。鋼的工

39、序尺寸。 解：（解：（1選取修邊余量選取修邊余量7 . 228/76/ddtmm 2 . 2查表查表4-44-4， 1005076 td故實(shí)際凸緣外徑故實(shí)際凸緣外徑mm 80mm 4 .802 . 2276td（2初算毛坯直徑初算毛坯直徑mm 113mm 85.112 42844. 36028480 44. 3422rdhddDtmm 42mm 3mm 2830trrrrtdpdp（3判別能否一次拉成判別能否一次拉成%77. 1113/2/Dt86. 228/80/ddt查表查表4-9， 14. 222. 011dhdh故不能一次拉成，需多次拉深故不能一次拉成，需多次拉深（4計(jì)算拉深次數(shù)及各次

40、拉深直徑計(jì)算拉深次數(shù)及各次拉深直徑 凸緣相對(duì)直徑凸緣相對(duì)直徑假定值假定值 毛坯相對(duì)厚毛坯相對(duì)厚度度 第一次拉深直第一次拉深直徑徑 實(shí)際拉深系實(shí)際拉深系數(shù)數(shù) 極限拉深極限拉深系數(shù)系數(shù)拉深系數(shù)相差拉深系數(shù)相差值值 71.771.771.771.770.590.550.500.470.440.490.490.470.470.45+0.1+0.06+0.030-0.01672 . 1/801d623 . 1/801d574 . 1/801d535 . 1/801d506 . 1/801d1/ddNt % /DtNddt/1Ddm/111m11mmm由表由表4-104

41、-10查查得得 mm 571d應(yīng)取應(yīng)取由表由表4-11查得查得73. 02mmm 6 .4173. 057212mdd75. 03mmm 2 .3175. 06 .41323mdd78. 04mmm 28mm 3 .2478. 02 .31434mdd從上述數(shù)據(jù)看出，各次拉深變形程度分配不合理，現(xiàn)調(diào)整如下：從上述數(shù)據(jù)看出，各次拉深變形程度分配不合理，現(xiàn)調(diào)整如下： 極限拉深系數(shù)極限拉深系數(shù) 實(shí)際拉深系數(shù)實(shí)際拉深系數(shù) 各次拉深直徑各次拉深直徑/ /mm拉深系數(shù)相差值拉深系數(shù)相差值 + 0.025+ 0.04+ 0.04+ 0.04 imim id iimmm47. 01 m73. 02 m75.

42、03 m78. 04 m495. 01 m77. 02 m79. 03 m82. 04 m56495. 01131 1 mDd4377. 0562 1 2 mdd3479. 0433 2 3 mdd2882. 0344 3 4 mddm頗接近，即變形程度分配合理頗接近，即變形程度分配合理 工序號(hào)工序號(hào)凹模圓角半徑凹模圓角半徑凸模圓角半徑凸模圓角半徑半成品底部圓角半徑半成品底部圓角半徑1234mm 54. 82 561138 . 0 8 . 011tdDrd1 8 . 06 . 0iddirrdipirr 17 . 0piirr mm 91drmm 78 . 091prmm 6.50.7 92d

43、rmm 69 . 05 . 62prmm 711prrmm 622prrmm 40.6 5 . 63drmm 40 . 143prmm 433prrmm 344prrmm 30 . 134prmm 30.8 44dr（5計(jì)算各工序的圓角半徑計(jì)算各工序的圓角半徑 為該零件凸緣部分的為該零件凸緣部分的表面積。表面積。 其中，其中， 為該零件除去凸緣部分的表面積，即零件為該零件除去凸緣部分的表面積，即零件最后拉深部分實(shí)際所需材料；為該零件凸緣部分的表面積。最后拉深部分實(shí)際所需材料；為該零件凸緣部分的表面積。 （6計(jì)算第一次拉深高度計(jì)算第一次拉深高度 以第一次拉入凹模材料比零件最后拉深部分實(shí)際所需材料

44、多5%計(jì)算，毛坯直徑假想直徑應(yīng)修正為： mm 115510405. 17630D2mm 476302222368042445104trdddt則第一次拉深高度：則第一次拉深高度： mm 1 .38 1085614. 010843. 0801155625. 0 14. 043. 025. 0222221211112211dpdptrrdrrdDdh（7校核第一次拉深相對(duì)高度校核第一次拉深相對(duì)高度 查表查表5-10， 43. 156/80/1ddt% 74. 1115/2/Dt68. 056/1 .38/70. 0/1111dhdh平安平安 （8計(jì)算以后各次拉深高度計(jì)算以后各次拉深高度 設(shè)第二次拉

45、深時(shí)多拉入設(shè)第二次拉深時(shí)多拉入3 %的材料其余的材料其余2 %的材料返回到的材料返回到凸緣上）。為了計(jì)算方便，先求出假想的毛坯直徑：凸緣上）。為了計(jì)算方便，先求出假想的毛坯直徑： mm 114510403. 176302Dmm 8 .44 5 . 774314. 05 . 7743. 0801144325. 0 14. 043. 025. 02222222222222222dpdptrrdrrdDdh 再設(shè)第三次拉深時(shí)多拉入1.5 %的材料其余1.5 %的材料返回到凸緣上）。為了計(jì)算方便，先求出假想的毛坯直徑： mm 4 .1135104015. 176303Dmm 3 .52 553414.

46、 05543. 0804 .1133425. 0 14. 043. 025. 02222232333322333dpdptrrdrrdDdh76td四、階梯形零件的拉深四、階梯形零件的拉深p 判斷能否一次拉深成形判斷能否一次拉深成形 對(duì)于大、小直徑差值小，高度又不大，臺(tái)階只有對(duì)于大、小直徑差值小，高度又不大，臺(tái)階只有2 3個(gè)，一般個(gè)，一般 可以一次拉成?？梢砸淮卫?。 對(duì)于高度較大，階梯較多，能否一次拉成，可按以下方法判斷：對(duì)于高度較大，階梯較多，能否一次拉成，可按以下方法判斷： l 按相對(duì)高度判斷按相對(duì)高度判斷nnn321).(dhdhhhh直徑為直徑為dn的圓筒形件的圓筒形件一次拉深的極限

47、高度，一次拉深的極限高度，可查表可查表4-8得到。得到。假設(shè)假設(shè) ，則可一次拉成；，則可一次拉成；11322111232121 nnnnnnyhhhhhhDdDdhhDdhhDdhhml 按假想拉深系數(shù)按假想拉深系數(shù)mymy判斷判斷1mmy設(shè)圓筒形件的第一次極限拉深系數(shù)為設(shè)圓筒形件的第一次極限拉深系數(shù)為m1 m1 假設(shè)假設(shè) ，則需多次拉深。，則需多次拉深。1mmy由表由表4-5查得查得m1=0.50.53, 故可以一次拉成。故可以一次拉成。 【例【例4-4】試確定如圖所示零件的拉深系數(shù)，材料為】試確定如圖所示零件的拉深系數(shù)，材料為08鋼，鋼，料厚料厚t =1.5 mm，毛坯直徑，毛坯直徑D =

48、103 mm。 解：解：11322111232121 nnnnnnyhhhhhhDdDdhhDdhhDdhhm554. 0181010101035 .441035 .568101035 .711010ym%46. 1103/5 . 1/Dt1mmy63. 05 .4428).(nn321dhhhh%46. 1103/5 . 1/Dt由表由表4-8查得查得, 65. 0/11dh由于由于0.630.65，故可以一次拉深成形。，故可以一次拉深成形。顯然兩種方法判斷結(jié)果相同。顯然兩種方法判斷結(jié)果相同。 p 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

49、徑之比dn/dn-1dn/dn-1都不小于相應(yīng)的圓筒形都不小于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉深系數(shù)。拉深方法見(jiàn)圖件的極限拉深系數(shù)。拉深方法見(jiàn)圖a)a)（2 2若某相鄰兩階梯直徑之比若某相鄰兩階梯直徑之比(dn/dn-1)(dn/dn-1)小于相應(yīng)圓筒形件的極限拉小于相應(yīng)圓筒形件的極限拉深系數(shù)。拉深方法見(jiàn)圖深系數(shù)。拉深方法見(jiàn)圖b)b)通過(guò)工序通過(guò)工序1、2、3成形成形d2，之后通過(guò)工序，之后通過(guò)工序4成形成形dn，最后通過(guò)工序，最后通過(guò)工序5成形成形d1d2/d1m2（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)，最小階梯可又不大時(shí)，最小階梯可用脹形法得到。用脹形法得到。nd

50、1nnddnh（4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一次拉出時(shí)，可先拉成圓形或帶有大圓角的筒形，最后通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。過(guò)整形得到所需零件。過(guò)渡形狀過(guò)渡形狀 曲面形狀曲面形狀(如球面、錐面及拋物面如球面、錐面及拋物面) 零件零件的拉深，其變形區(qū)的位置、受力情況、變形的拉深，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，所以在拉深中特點(diǎn)等都與圓筒形零件不同，所以在拉深中出現(xiàn)的各種問(wèn)題和解決方法亦與圓筒形件不出現(xiàn)的各種問(wèn)題和解決方法

51、亦與圓筒形件不同。對(duì)于這類零件就不能簡(jiǎn)單地用拉深系數(shù)同。對(duì)于這類零件就不能簡(jiǎn)單地用拉深系數(shù)衡量成形的難易程度，并把拉深系數(shù)作為制衡量成形的難易程度，并把拉深系數(shù)作為制定拉深工藝和模具設(shè)計(jì)的依據(jù)。定拉深工藝和模具設(shè)計(jì)的依據(jù)。 4-4 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件的拉深非直壁旋轉(zhuǎn)體零件的拉深（1拉深球面零件時(shí)拉深球面零件時(shí)(如圖），毛坯的凸緣部分與中間部分都是變?nèi)鐖D），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)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錐形零件的拉深與球面零件一樣，除具有凸模接觸面積小、壓錐形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

52、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、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，回彈特容易起皺等特點(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。別嚴(yán)重，因此錐形零件的拉深比球面零件更為困難。 （3拋物面零件，其拉深時(shí)和球面以及錐形零件一樣，材料處于懸拋物面零件，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，球面零件、錐形零件和拋物面零件等其他旋轉(zhuǎn)體零件的總之，球面零件、錐形零件和拋物面零件等其他旋轉(zhuǎn)體零件的拉深是拉深和脹形

53、兩種變形方式的復(fù)合，其應(yīng)力、應(yīng)變既有拉伸拉深是拉深和脹形兩種變形方式的復(fù)合，其應(yīng)力、應(yīng)變既有拉伸類、又有壓縮類變形的特征。類、又有壓縮類變形的特征。一、曲面形狀零件的拉深特點(diǎn)一、曲面形狀零件的拉深特點(diǎn)拉伸類變形拉伸類變形壓縮類變形壓縮類變形由于存在懸空由于存在懸空區(qū)，起皺成為區(qū)，起皺成為非直壁旋轉(zhuǎn)體非直壁旋轉(zhuǎn)體拉深要解決的拉深要解決的主要問(wèn)題。主要問(wèn)題。 球面零件可分為半球形件球面零件可分為半球形件(圖圖a)和非半球形件和非半球形件(圖圖b，c，d) 兩大類。不論哪一種類型，均不能用拉深系兩大類。不論哪一種類型，均不能用拉深系數(shù)來(lái)衡量拉深成形的難易程度。對(duì)于半球形件，根數(shù)來(lái)衡量拉深成形的難易程

54、度。對(duì)于半球形件，根據(jù)拉深系數(shù)的定義可知，其拉深系數(shù)是與零件直徑據(jù)拉深系數(shù)的定義可知，其拉深系數(shù)是與零件直徑無(wú)關(guān)的常數(shù)，即：無(wú)關(guān)的常數(shù)，即： 707. 02 /ddDdm二、球面零件拉深方法二、球面零件拉深方法dRDDRS2224222半球 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，采用帶拉深筋的凹?；蚍蠢畎寄３尚?。時(shí)，采用帶拉深筋的凹?；蚍蠢畎寄３尚?。 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，采用帶壓邊圈的拉深模拉深。時(shí)，采用帶壓邊圈的拉深模拉深。 當(dāng) 時(shí)，可以采用不帶壓邊裝置的簡(jiǎn)單有底凹模一次拉成。 % 3/Dt% 3% 5 . 0/Dt% 5 . 0/Dt凸模壓邊圈凹模頂料板(a)(a)反拉深反拉深 (b)(b)帶拉深筋拉深帶拉深筋拉深 (c)

55、(c)雙彎曲拉深雙彎曲拉深 拋物面零件常見(jiàn)的拉深方法：拋物面零件常見(jiàn)的拉深方法：淺拋物面形件淺拋物面形件( ) ( ) 因其高徑比接近球形，因此拉深因其高徑比接近球形，因此拉深方法同球形件。方法同球形件。深拋物面形件深拋物面形件( )( )其拉深難度有所提高。這時(shí)為了其拉深難度有所提高。這時(shí)為了使毛坯中間部分緊密貼模而又不起皺，通常需采用具有拉深筋的使毛坯中間部分緊密貼模而又不起皺，通常需采用具有拉深筋的模具以增加徑向拉應(yīng)力。如汽車燈罩的拉深如圖就是采用有模具以增加徑向拉應(yīng)力。如汽車燈罩的拉深如圖就是采用有兩道拉深筋的模具成形的。兩道拉深筋的模具成形的。6 . 05 . 0/dh6 . 05

56、. 0/dh三、拋物面零件拉深方法三、拋物面零件拉深方法 錐形件的拉深次數(shù)及拉深方法取決于錐形件的幾何參數(shù)，錐形件的拉深次數(shù)及拉深方法取決于錐形件的幾何參數(shù)，即相對(duì)高度即相對(duì)高度 、錐角、錐角 和相對(duì)料厚和相對(duì)料厚 。四、錐形零件拉深方法四、錐形零件拉深方法dh/Dt/ 一般當(dāng)相對(duì)高度較大，錐一般當(dāng)相對(duì)高度較大，錐角較大，而相對(duì)料厚較小時(shí)，角較大，而相對(duì)料厚較小時(shí)，變形困難，需進(jìn)行多次拉深。變形困難，需進(jìn)行多次拉深。 為保證拉深工藝的穩(wěn)定性，不論錐形件本身是否有凸緣，在拉為保證拉深工藝的穩(wěn)定性，不論錐形件本身是否有凸緣，在拉深過(guò)程中一般都需拉深出凸緣，再采用切邊工藝，切去多余部分。深過(guò)程中一般

57、都需拉深出凸緣，再采用切邊工藝，切去多余部分。 拉深錐形件的方法有如下幾種拉深錐形件的方法有如下幾種: : 對(duì)于淺錐形件對(duì)于淺錐形件 30. 025. 0/2dh8050可一次拉成，但精度不高，因回彈較嚴(yán)重。可采用可一次拉成，但精度不高，因回彈較嚴(yán)重?？刹捎脦Ю罱畹陌寄；驂哼吶?，或采用軟模進(jìn)行拉深。帶拉深筋的凹模或壓邊圈，或采用軟模進(jìn)行拉深。應(yīng)增大壓邊力，減小回彈。應(yīng)增大壓邊力，減小回彈。p 對(duì)于中錐形件對(duì)于中錐形件70. 030. 0/2dh4515拉深方法取決于相對(duì)料厚拉深方法取決于相對(duì)料厚 % 5 . 2/Dt可不采用壓邊圈一次拉成。為保證工件的精度，最好可不采用壓邊圈一次拉成。為保證

58、工件的精度，最好在拉深終了時(shí)增加一道整形工序。在拉深終了時(shí)增加一道整形工序。 % 5 . 2% 5 . 1/Dt可一次拉成，但需采用壓邊圈、拉深筋、增加可一次拉成，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。工藝凸緣等措施提高徑向拉應(yīng)力，防止起皺。 % 5 . 1/Dt因料較薄而容易起皺，需采用壓邊圈經(jīng)多次拉因料較薄而容易起皺，需采用壓邊圈經(jīng)多次拉深成形。深成形。 p 對(duì)于高錐形件對(duì)于高錐形件70. 0/2dh3010易產(chǎn)生變薄嚴(yán)重而拉裂和起皺。易產(chǎn)生變薄嚴(yán)重而拉裂和起皺。這時(shí)需采用特殊的拉深工藝。這時(shí)需采用特殊的拉深工藝。 l 階梯拉深成形法階梯拉深成形法 l 錐面逐

59、步成形法錐面逐步成形法 l 整個(gè)錐面一次成形法整個(gè)錐面一次成形法（a a階梯拉深法階梯拉深法 （b b錐面逐步成形法錐面逐步成形法 （c c整個(gè)錐面一次成形法整個(gè)錐面一次成形法 直壁零件直壁零件曲面零件曲面零件成形機(jī)理成形機(jī)理拉深成形拉深成形拉深拉深 + 脹形的復(fù)合脹形的復(fù)合變形區(qū)位置變形區(qū)位置平面凸緣區(qū)平面凸緣區(qū)平面凸緣區(qū)（拉深）平面凸緣區(qū)（拉深）+ 坯料中部區(qū)（脹形）坯料中部區(qū)（脹形）變形區(qū)的受力變形區(qū)的受力狀態(tài)和變形特狀態(tài)和變形特點(diǎn)點(diǎn)在切向壓應(yīng)力，徑向拉在切向壓應(yīng)力，徑向拉應(yīng)力作用下，產(chǎn)生切向應(yīng)力作用下，產(chǎn)生切向收縮、徑向伸長(zhǎng)的拉深收縮、徑向伸長(zhǎng)的拉深變形變形平面凸緣區(qū)平面凸緣區(qū)：在切向

60、壓應(yīng)力，徑向拉應(yīng)力作用下，：在切向壓應(yīng)力，徑向拉應(yīng)力作用下，產(chǎn)生切向收縮、徑向伸長(zhǎng)的拉深變形；產(chǎn)生切向收縮、徑向伸長(zhǎng)的拉深變形；坯料中部區(qū)坯料中部區(qū)：在兩向拉應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生兩向：在兩向拉應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生兩向伸長(zhǎng)的脹形變形伸長(zhǎng)的脹形變形材料沖壓性能材料沖壓性能要求要求 r 值，值，n 值要求不大值要求不大同時(shí)要求同時(shí)要求 r 值和值和 n 值值懸空部分懸空部分無(wú)明顯的懸空部分無(wú)明顯的懸空部分有明顯的懸空部分有明顯的懸空部分凸模側(cè)壁的摩凸模側(cè)壁的摩擦作用擦作用凸模與側(cè)壁接觸，存在凸模與側(cè)壁接觸，存在有凸模側(cè)壁的摩擦作用有凸模側(cè)壁的摩擦作用凸模與側(cè)壁不接觸，不存在凸模側(cè)壁的摩擦作用凸模與側(cè)壁不