拉深模設(shè)計(jì)模塊

1、模塊四模塊四 拉深模設(shè)計(jì)拉深模設(shè)計(jì)中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院本模塊設(shè)計(jì)任務(wù)無(wú)凸緣筒形件無(wú)凸緣筒形件 材料：材料：08鋼鋼 料厚：料厚：2mm材料：材料：10鋼鋼料厚：料厚：1.5mm學(xué)生設(shè)計(jì)任務(wù)學(xué)生將在教師的輔導(dǎo)下完學(xué)生將在教師的輔導(dǎo)下完成圖示零件的工藝性分析、成圖示零件的工藝性分析、工藝路線制定以及工藝計(jì)工藝路線制定以及工藝計(jì)算，并將學(xué)生分成三個(gè)小算，并將學(xué)生分成三個(gè)小組完成不同模具的設(shè)計(jì)繪組完成不同模具的設(shè)計(jì)繪制工作，并作為本學(xué)期的制工作，并作為本學(xué)期的最終考核。最終考核。學(xué)習(xí)項(xiàng)目一學(xué)習(xí)項(xiàng)目一 概述概述一、拉深的概念及應(yīng)用一、拉深的概念及應(yīng)用1. 拉深：是利用拉深模在

2、壓力機(jī)的壓力作用下，將平板坯料或拉深：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空心工序件制成空心零件空心零件的加工方法的加工方法。2. 應(yīng)用：應(yīng)用廣泛，是沖壓基本工序之一?？梢约庸ばD(zhuǎn)體零應(yīng)用：應(yīng)用廣泛，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。件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。二、分類(lèi)二、分類(lèi)變薄拉深：成形后零件的壁厚比原坯料厚度減薄。變薄拉深：成形后零件的壁厚比原坯料厚度減薄。 不變薄拉深：成形后零件的厚度與拉深前坯料厚度基本相同。不變薄拉深：成形后零件的厚度與拉深前坯料厚度基本相同。 三、拉深模三、拉深模 拉深模特點(diǎn)

3、：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，工作部分有較大的圓角，表拉深模特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，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。面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度。 學(xué)習(xí)項(xiàng)目二學(xué)習(xí)項(xiàng)目二 圓筒形拉深件的變形分析圓筒形拉深件的變形分析 一、拉深變形過(guò)程一、拉深變形過(guò)程1宏觀分析宏觀分析 拉深前，于坯料上劃出扇形區(qū)拉深前，于坯料上劃出扇形區(qū)域域oab，拉伸開(kāi)始后，扇形區(qū)轉(zhuǎn)化，拉伸開(kāi)始后，扇形區(qū)轉(zhuǎn)化為三部分：為三部分： 凸緣部分凸緣部分abcd：逐漸轉(zhuǎn)化為：逐漸轉(zhuǎn)化為筒壁，比例減小，是變形區(qū)。筒壁，比例減小，是變形區(qū)。 筒壁部分筒壁部分cdef， 逐漸增加，為逐漸增加，為傳力區(qū)。傳力區(qū)。 筒底

4、部分筒底部分oef，基本不發(fā)生變，基本不發(fā)生變形，在拉深過(guò)程中是傳力區(qū)。形，在拉深過(guò)程中是傳力區(qū)。結(jié)論：拉深過(guò)程就是凸緣逐漸減少，結(jié)論：拉深過(guò)程就是凸緣逐漸減少，轉(zhuǎn)化成筒壁的過(guò)程。轉(zhuǎn)化成筒壁的過(guò)程。2. 微觀分析微觀分析 應(yīng)用網(wǎng)格法觀察變形情況，分析變形特點(diǎn)。應(yīng)用網(wǎng)格法觀察變形情況，分析變形特點(diǎn)。分析結(jié)論：分析結(jié)論： 1）變形區(qū)與傳力區(qū)：坯料的凸緣部分上的網(wǎng)格形狀發(fā)生）變形區(qū)與傳力區(qū)：坯料的凸緣部分上的網(wǎng)格形狀發(fā)生明顯改變是變形區(qū)，筒底網(wǎng)格基本無(wú)變化，所以為傳力區(qū)。明顯改變是變形區(qū)，筒底網(wǎng)格基本無(wú)變化，所以為傳力區(qū)。 2）變形區(qū)的變形特點(diǎn)：）變形區(qū)的變形特點(diǎn)： 等間距的同心圓等間距的同心圓 筒

5、壁上的水平圓周線，而且其間距筒壁上的水平圓周線，而且其間距a增大，越靠筒的上部增大越多，即增大，越靠筒的上部增大越多，即 。 等分度射線等分度射線 筒壁上的垂直平行線，其間距則完全相筒壁上的垂直平行線，其間距則完全相等，即等，即 。 從網(wǎng)格變化可以看出：拉深前的扇形單元格變?yōu)槔詈蟮膹木W(wǎng)格變化可以看出：拉深前的扇形單元格變?yōu)槔詈蟮木匦螁卧?，其產(chǎn)生原因是在外力的作用下，坯料凸緣區(qū)內(nèi)部矩形單元格，其產(chǎn)生原因是在外力的作用下，坯料凸緣區(qū)內(nèi)部的各個(gè)小單元體之間產(chǎn)生了相互作用的內(nèi)應(yīng)力，表現(xiàn)為的各個(gè)小單元體之間產(chǎn)生了相互作用的內(nèi)應(yīng)力，表現(xiàn)為徑向受徑向受到拉應(yīng)力到拉應(yīng)力 的作用長(zhǎng)度增加；的作用長(zhǎng)度增加；

6、切向受壓應(yīng)力切向受壓應(yīng)力 的作用長(zhǎng)度減的作用長(zhǎng)度減小。小。 aaaa3214321bbbb13 3）坯料厚度變化）坯料厚度變化 從單元格的變化上可以看出：變形結(jié)束后所得矩形網(wǎng)格的從單元格的變化上可以看出：變形結(jié)束后所得矩形網(wǎng)格的寬度都相等，而變形前坯料上的扇形網(wǎng)格卻是越靠近外邊緣網(wǎng)寬度都相等，而變形前坯料上的扇形網(wǎng)格卻是越靠近外邊緣網(wǎng)格越大，應(yīng)此寬度上需要轉(zhuǎn)移的多余金屬越多。這部分多余金格越大，應(yīng)此寬度上需要轉(zhuǎn)移的多余金屬越多。這部分多余金屬不僅轉(zhuǎn)移到了高度上，也向坯料的厚度上發(fā)生了轉(zhuǎn)移，所以屬不僅轉(zhuǎn)移到了高度上，也向坯料的厚度上發(fā)生了轉(zhuǎn)移，所以拉深所得的筒形件在口部有最大厚度。拉深所得的筒形

7、件在口部有最大厚度。二、拉深過(guò)程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)二、拉深過(guò)程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài) 1. 凸緣的平面部分：屬于變形區(qū)，切向受壓，徑向受拉凸緣的平面部分：屬于變形區(qū)，切向受壓，徑向受拉 。厚度有所增加，當(dāng)變形程度過(guò)大時(shí)易起皺。厚度有所增加，當(dāng)變形程度過(guò)大時(shí)易起皺。 2. 凸緣的圓角部分凸緣的圓角部分：也屬于變形區(qū)，但變形程度較小，受也屬于變形區(qū)，但變形程度較小，受到拉深和彎曲的綜合影響，變形較復(fù)雜。到拉深和彎曲的綜合影響，變形較復(fù)雜。 3. 筒壁部分：變形已結(jié)束，成為傳力區(qū)。受單向拉應(yīng)力。筒壁部分：變形已結(jié)束，成為傳力區(qū)。受單向拉應(yīng)力。 4. 筒底圓角部分：屬于傳力區(qū)，在切向和徑向都受

8、拉應(yīng)力筒底圓角部分：屬于傳力區(qū)，在切向和徑向都受拉應(yīng)力作用，同時(shí)由于凸模圓角半徑的影響產(chǎn)生彎曲變形，坯料在此作用，同時(shí)由于凸模圓角半徑的影響產(chǎn)生彎曲變形，坯料在此處厚度減薄，易拉裂。處厚度減薄，易拉裂。 5. 筒底部分：始終為傳力區(qū)，受切向和徑向的拉應(yīng)力作用筒底部分：始終為傳力區(qū)，受切向和徑向的拉應(yīng)力作用產(chǎn)生雙向拉伸變形。產(chǎn)生雙向拉伸變形。a）軸對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)體拉深件）軸對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)體拉深件 b）盒形件）盒形件 c）不對(duì)稱(chēng)拉深件）不對(duì)稱(chēng)拉深件有壓邊圈的首次拉深模有壓邊圈的首次拉深模1-模柄模柄 2-上模座上模座 3-凸模固定板凸模固定板 4-彈簧彈簧 5-壓邊圈壓邊圈 6-定位板定位板 7-凹模凹模 8

9、-下模座下模座 9-卸料螺釘卸料螺釘 10-凸模凸模學(xué)習(xí)項(xiàng)目三學(xué)習(xí)項(xiàng)目三 拉深件的主要質(zhì)量問(wèn)題拉深件的主要質(zhì)量問(wèn)題 一、起皺一、起皺1. 概念：在拉深時(shí)，變形區(qū)壓縮失穩(wěn)導(dǎo)致起皺，是指凸緣上材概念：在拉深時(shí)，變形區(qū)壓縮失穩(wěn)導(dǎo)致起皺，是指凸緣上材料產(chǎn)生皺折。料產(chǎn)生皺折。2. 危害：拉深力、拉深功增大；危害：拉深力、拉深功增大； 拉深件質(zhì)量降低；拉深件質(zhì)量降低； 拉深件破裂；拉深件破裂； 嚴(yán)重時(shí)損壞模具和設(shè)備。嚴(yán)重時(shí)損壞模具和設(shè)備。3. 影響拉深起皺的主要因素影響拉深起皺的主要因素 （1）坯料的相對(duì)厚度）坯料的相對(duì)厚度 ：相對(duì)厚度越小越易起皺。：相對(duì)厚度越小越易起皺。 （2）變形成度：變成程度越大越

10、易起皺。）變形成度：變成程度越大越易起皺。Dt/4. 起皺的判斷起皺的判斷 ：可根據(jù)相對(duì)厚度的大小由相關(guān)表格查出。：可根據(jù)相對(duì)厚度的大小由相關(guān)表格查出。5.起皺的解決措施：在模具結(jié)構(gòu)中設(shè)置壓邊圈并施加合理起皺的解決措施：在模具結(jié)構(gòu)中設(shè)置壓邊圈并施加合理 的壓料力。的壓料力。有無(wú)壓邊圈模具結(jié)構(gòu)有無(wú)壓邊圈模具結(jié)構(gòu)a)無(wú)壓邊圈模具無(wú)壓邊圈模具 b)帶壓邊圈模具帶壓邊圈模具 6. 壓邊圈的種類(lèi)與結(jié)構(gòu)壓邊圈的種類(lèi)與結(jié)構(gòu) （1）種類(lèi)）種類(lèi) 1）剛性壓邊圈）剛性壓邊圈 適用于雙動(dòng)壓力機(jī)、液壓機(jī)適用于雙動(dòng)壓力機(jī)、液壓機(jī)上拉深。也可以用于單動(dòng)壓上拉深。也可以用于單動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行拉深。力機(jī)上進(jìn)行拉深。1-曲軸曲軸

11、 2-偏心輪偏心輪3-外滑塊外滑塊 4-內(nèi)滑塊內(nèi)滑塊 5-拉深凸模拉深凸模 6-壓邊圈壓邊圈7-拉深凹模拉深凹模 2）彈性壓邊圈）彈性壓邊圈 彈性壓邊圈結(jié)構(gòu)適用于彈性壓邊圈結(jié)構(gòu)適用于單動(dòng)壓力機(jī)。動(dòng)力來(lái)源一單動(dòng)壓力機(jī)。動(dòng)力來(lái)源一般由彈簧、橡膠或液動(dòng)裝般由彈簧、橡膠或液動(dòng)裝置提供。置提供。 單動(dòng)壓力機(jī)上的彈性壓邊裝置單動(dòng)壓力機(jī)上的彈性壓邊裝置1-凹模凹模 2-凸模凸模 3-壓邊圈壓邊圈 4-頂出桿頂出桿 5-彈簧彈簧（2）壓邊圈的結(jié)構(gòu)）壓邊圈的結(jié)構(gòu)壓邊圈形狀壓邊圈形狀a)平面型平面型 b)平錐形平錐形 c)錐形錐形 d)圓弧形圓弧形 二、拉裂二、拉裂 1.拉裂產(chǎn)生的部位與原因拉裂產(chǎn)生的部位與原因

12、拉裂：由于材料內(nèi)部拉應(yīng)力過(guò)拉裂：由于材料內(nèi)部拉應(yīng)力過(guò)大，拉深件在坯料最薄處出現(xiàn)裂大，拉深件在坯料最薄處出現(xiàn)裂紋稱(chēng)為拉裂。紋稱(chēng)為拉裂。 產(chǎn)生原因：凸緣起皺；壓邊力產(chǎn)生原因：凸緣起皺；壓邊力過(guò)大；變形程度過(guò)大等。過(guò)大；變形程度過(guò)大等。 2.解決措施解決措施 根據(jù)拉裂產(chǎn)生的不同原因采取相應(yīng)的措施。如凸緣起根據(jù)拉裂產(chǎn)生的不同原因采取相應(yīng)的措施。如凸緣起皺引起拉裂應(yīng)先解決起皺問(wèn)題；壓邊力過(guò)大引起的起皺則皺引起拉裂應(yīng)先解決起皺問(wèn)題；壓邊力過(guò)大引起的起皺則應(yīng)重新調(diào)整壓邊力等等。應(yīng)重新調(diào)整壓邊力等等。 三、突耳三、突耳 突耳：筒形件拉深，在拉深件突耳：筒形件拉深，在拉深件口端出現(xiàn)有規(guī)律的高低不平現(xiàn)象叫口端出現(xiàn)

13、有規(guī)律的高低不平現(xiàn)象叫突耳突耳。 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生突耳的原因是板材的各向異產(chǎn)生原因：產(chǎn)生突耳的原因是板材的各向異性，在板厚方向性系數(shù)性，在板厚方向性系數(shù)r低的方向，板料變厚，低的方向，板料變厚，筒壁高度較低。在具有筒壁高度較低。在具有r高的方向，板料厚度變高的方向，板料厚度變化不大，故筒壁高度較高。所以板平面方向性系化不大，故筒壁高度較高。所以板平面方向性系數(shù)越大，突耳現(xiàn)象越嚴(yán)重。數(shù)越大，突耳現(xiàn)象越嚴(yán)重。作業(yè)：作業(yè)： 1. 總結(jié)拉深變形特點(diǎn)?？偨Y(jié)拉深變形特點(diǎn)。 2. 拉深件主要質(zhì)量問(wèn)題有哪些？拉深件主要質(zhì)量問(wèn)題有哪些？ 其產(chǎn)生原因和解決措施分別是什么？其產(chǎn)生原因和解決措施分別是什么？學(xué)習(xí)項(xiàng)目四學(xué)

14、習(xí)項(xiàng)目四 拉深模典型結(jié)構(gòu)拉深模典型結(jié)構(gòu)一、首次拉深模一、首次拉深模1. 無(wú)壓邊圈的首次拉深模無(wú)壓邊圈的首次拉深模2. 具有剛性壓邊圈的首次拉深模具有剛性壓邊圈的首次拉深模3. 彈性壓邊圈在上模的首次拉深模彈性壓邊圈在上模的首次拉深模4. 彈性壓邊圈在下模的首次拉深模彈性壓邊圈在下模的首次拉深模5. 帶錐形壓邊圈的首次拉深模帶錐形壓邊圈的首次拉深模二、再次拉深模二、再次拉深模1. 無(wú)壓邊圈的再次拉深模無(wú)壓邊圈的再次拉深模2. 帶彈性壓邊圈的再次拉深模帶彈性壓邊圈的再次拉深模3. 無(wú)壓邊圈的反向拉深模無(wú)壓邊圈的反向拉深模4. 壓邊圈在上模的反向拉深模壓邊圈在上模的反向拉深模5. 壓邊圈在下模的反向

15、拉深模壓邊圈在下模的反向拉深模三、落料拉深復(fù)合模三、落料拉深復(fù)合模無(wú)壓邊圈的首次拉深模無(wú)壓邊圈的首次拉深模1-上模座上模座 2-凸模凸模 3-固定板固定板 4-出氣孔出氣孔 5-定位板定位板 6-凹模凹模 7-下模座下模座有壓邊圈的首次拉深模有壓邊圈的首次拉深模1-上模座上模座 2-凸模凸模 3-凸模固定板凸模固定板 4-出氣孔出氣孔 5-壓邊圈壓邊圈 6-定位板定位板 7-凹模凹模 8-凹模固定板凹模固定板 9-下模座下模座帶彈性壓邊圈的首次拉深模帶彈性壓邊圈的首次拉深模1-彈簧彈簧 2-通孔通孔 3-上模座上模座 4-凸模固定板凸模固定板 5-螺栓螺栓 6-凸模凸模 7-凸模氣孔凸模氣孔

16、8-壓邊圈壓邊圈 9-限位螺栓限位螺栓 10-定位板定位板 11-凹模凹模 12-下模座下模座彈性壓邊圈在下模的首次拉深模彈性壓邊圈在下模的首次拉深模1-模具氣孔模具氣孔 2-上模座上模座 3-打料桿打料桿 4-推板推板 5-凹模凹模 6-定位板定位板 7-彈性壓邊圈彈性壓邊圈 8-下模座下模座1 1上模座上模座2 2推桿推桿 3 3推件板推件板4 4錐形凹模錐形凹模5 5限位柱限位柱6錐形壓邊圈錐形壓邊圈7拉深凸模拉深凸模8固定板固定板9下模座下模座 無(wú)壓邊圈的再次拉深模無(wú)壓邊圈的再次拉深模1-上模座上模座 2-墊板墊板 3-凸模固定板凸模固定板 4-凸模凸模 5-凸模氣孔凸模氣孔 6-定位

17、板定位板 7-凹模凹模 8-凹模座凹模座 9-下模座下模座帶彈性壓邊圈的再次拉深模帶彈性壓邊圈的再次拉深模 1-推件板推件板 2-拉深凹模拉深凹模 3-拉深凸模拉深凸模 4-壓邊圈壓邊圈 5-頂桿頂桿 6-彈簧彈簧 反向拉深模反向拉深模1-凸模凸模 2-凸模氣孔凸模氣孔 3-凹模凹模 壓邊圈在上模的反向拉深壓邊圈在上模的反向拉深 壓邊圈在下模的反向拉深模壓邊圈在下模的反向拉深模落料與首次拉深復(fù)合模落料與首次拉深復(fù)合模 1-頂桿頂桿 2-壓邊圈壓邊圈 3-凸凹模凸凹模 4-推桿推桿 5-推件板推件板 6-卸料板卸料板 7-落料凹模落料凹模 8-拉深凸模拉深凸模 學(xué)習(xí)項(xiàng)目四學(xué)習(xí)項(xiàng)目四 拉深模設(shè)計(jì)步

18、驟與實(shí)例介紹拉深模設(shè)計(jì)步驟與實(shí)例介紹 一、拉深件工藝性分析一、拉深件工藝性分析1. 材料分析材料分析: 用于拉深成形的材料，要求具有高的塑性、低的屈強(qiáng)比用于拉深成形的材料，要求具有高的塑性、低的屈強(qiáng)比（ ）、大的板厚方向性系數(shù)、小的板平面方向性。）、大的板厚方向性系數(shù)、小的板平面方向性。2. 形狀分析形狀分析 （1）拉深件形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)、避免急劇轉(zhuǎn)角或凸）拉深件形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)、避免急劇轉(zhuǎn)角或凸臺(tái)。臺(tái)。 （2）深高度應(yīng)盡可能小，以減少拉深次數(shù)，提高沖件質(zhì)）深高度應(yīng)盡可能小，以減少拉深次數(shù)，提高沖件質(zhì)量。量。 （3）在保證裝配要求的前提下，應(yīng)允許拉深件側(cè)壁有一）在保證裝配要求的前提

19、下，應(yīng)允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度定的斜度。 b/2 . 0 （4）需多次拉深的零件，在保證必要的表面質(zhì)量前提下，）需多次拉深的零件，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(guò)程中可能產(chǎn)生的痕跡。應(yīng)允許內(nèi)、外表面存在拉深過(guò)程中可能產(chǎn)生的痕跡。 （5）拉深件的底或凸緣上的孔邊到側(cè)壁的距離應(yīng)滿(mǎn)足：）拉深件的底或凸緣上的孔邊到側(cè)壁的距離應(yīng)滿(mǎn)足：tRa5 . 0trd5 . 0（或（或）。）。拉深件的圓角半徑拉深件的圓角半徑 （6）拉深件的底與壁、凸緣與壁、矩形件四角的圓角半徑）拉深件的底與壁、凸緣與壁、矩形件四角的圓角半徑應(yīng)滿(mǎn)足：應(yīng)滿(mǎn)足： 。否則，應(yīng)增加整形工序，一次整形。否則，應(yīng)增加整形

20、工序，一次整形的，圓角半徑可?。旱模瑘A角半徑可?。?。 3. 精度分析精度分析 一般情況下，拉深件的尺寸精一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在度應(yīng)在IT 13級(jí)以下，不宜高于級(jí)以下，不宜高于IT11級(jí)。級(jí)。4. 任務(wù)一工藝性分析與工藝方案的確定任務(wù)一工藝性分析與工藝方案的確定 任務(wù)一為為右圖所示拉深件，任務(wù)一為為右圖所示拉深件，材料材料08鋼，材料厚度鋼，材料厚度2mm，其，其工藝性分析內(nèi)容如下：工藝性分析內(nèi)容如下：trtRtrd32，tRtrd)3 . 01 . 0()3 . 01 . 0(，（1）材料分析）材料分析 08鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于深拉深級(jí)別鋼，具有良好鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于深拉

21、深級(jí)別鋼，具有良好的拉深成形性能。的拉深成形性能。（2）結(jié)構(gòu)分析）結(jié)構(gòu)分析 零件為一無(wú)凸緣筒形件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，底部圓角半徑為零件為一無(wú)凸緣筒形件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，底部圓角半徑為R3，滿(mǎn)足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此零件滿(mǎn)足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。（3）精度分析）精度分析 零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達(dá)到零件零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求。的精度要求。 加工方案的確定：加工方案的確定： 零件涉及到的加工工藝：落料、拉深（需計(jì)算確定拉深次零件涉及到的加工工藝：落料、拉深（需計(jì)算確

22、定拉深次數(shù)）數(shù)） 、切邊。、切邊。 加工順序應(yīng)為：落料加工順序應(yīng)為：落料 多次拉深多次拉深 切邊切邊 最終確定的加工方案：最終確定的加工方案：落料首次拉深落料首次拉深復(fù)合模復(fù)合模第第二二次次拉深拉深第第三三次次最終最終的拉的拉深件深件機(jī)加切邊機(jī)加切邊達(dá)到零件要求達(dá)到零件要求 5. 任務(wù)二拉深件工藝性分析與工藝方案的確定任務(wù)二拉深件工藝性分析與工藝方案的確定 任務(wù)二為下圖所示拉深件，任務(wù)二為下圖所示拉深件，材料材料10鋼，材料厚度鋼，材料厚度1.5mm，其工藝性分析內(nèi)容如下：其工藝性分析內(nèi)容如下： （1）材料分析）材料分析 10鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于深拉深級(jí)別鋼，具有良好屬

23、于深拉深級(jí)別鋼，具有良好的拉深成形性能。的拉深成形性能。 （2）形狀分析）形狀分析加工難點(diǎn)加工難點(diǎn)解決措施解決措施1.凸緣形狀復(fù)雜，靠拉深直凸緣形狀復(fù)雜，靠拉深直接成形形狀難以保證接成形形狀難以保證2. 凸緣上三個(gè)孔的位置與凸凸緣上三個(gè)孔的位置與凸緣外形有位置關(guān)系，要考慮緣外形有位置關(guān)系，要考慮沖孔與拉深的先后順序沖孔與拉深的先后順序3.零件有底孔，若在拉深前沖零件有底孔，若在拉深前沖出則在拉伸過(guò)程中空易變性；出則在拉伸過(guò)程中空易變性；如在拉深后沖出又受到拉深件如在拉深后沖出又受到拉深件高度的影響導(dǎo)致沖孔凸模長(zhǎng)度高度的影響導(dǎo)致沖孔凸模長(zhǎng)度較長(zhǎng)，壽命較差。較長(zhǎng)，壽命較差。按筒形件拉深成形，最后靠

24、按筒形件拉深成形，最后靠切邊保證凸緣外形切邊保證凸緣外形為保證孔的精度以及其在凸為保證孔的精度以及其在凸緣上的準(zhǔn)確位置，應(yīng)在拉深緣上的準(zhǔn)確位置，應(yīng)在拉深切邊結(jié)束后沖出切邊結(jié)束后沖出綜合考慮孔的精度、模具壽命綜合考慮孔的精度、模具壽命以及模具的復(fù)雜程度，決定底以及模具的復(fù)雜程度，決定底孔由機(jī)加的方法獲得，不采用孔由機(jī)加的方法獲得，不采用沖裁方法加工沖裁方法加工 加工方案的確定：加工方案的確定： 零件涉及到的加工工藝包括：落料、拉深（需確定拉深次零件涉及到的加工工藝包括：落料、拉深（需確定拉深次數(shù)）、切邊、沖孔、機(jī)加底孔。數(shù)）、切邊、沖孔、機(jī)加底孔。 考慮工序的安排順序、工序的組合，最終確定其加工

25、方案考慮工序的安排順序、工序的組合，最終確定其加工方案為：為：落料落料首次首次拉深拉深復(fù)合模復(fù)合模第第二二次次拉拉深深第第三三次次拉拉深深拉深拉深到尺到尺寸的寸的帶凸帶凸緣筒緣筒形件形件切邊切邊沖孔沖孔復(fù)合復(fù)合模模機(jī)加機(jī)加底孔底孔二、圓筒形拉深件工藝計(jì)算二、圓筒形拉深件工藝計(jì)算 1. 坯料尺寸計(jì)算坯料尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算原則）計(jì)算原則 相似原則：相似原則：拉深前坯料的形狀與拉深件斷面形狀相似拉深前坯料的形狀與拉深件斷面形狀相似 ； 等面積原則：等面積原則：拉深前坯料面積與拉深件面積相等。拉深前坯料面積與拉深件面積相等。 （2）計(jì)算方法）計(jì)算方法 由以上原則可知，旋轉(zhuǎn)體拉深件采用圓形坯料，計(jì)算坯

26、料由以上原則可知，旋轉(zhuǎn)體拉深件采用圓形坯料，計(jì)算坯料尺寸時(shí)，先將拉深件劃分為若干便于計(jì)算的簡(jiǎn)單幾何體，分尺寸時(shí)，先將拉深件劃分為若干便于計(jì)算的簡(jiǎn)單幾何體，分別求出其面積后相加，得拉深件總面積別求出其面積后相加，得拉深件總面積A。 如計(jì)算右圖所示筒形件坯料尺寸，如計(jì)算右圖所示筒形件坯料尺寸，應(yīng)有以下關(guān)系式應(yīng)有以下關(guān)系式321AAAAAD4)(48)2(2)2(22rHdrrdrrd)(1rHdA8)2(2422rrdrA23)2(4rdA （3）簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉深件的坯料尺寸計(jì)算）簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉深件的坯料尺寸計(jì)算 根據(jù)坯料尺寸的計(jì)算方法，對(duì)于常用的簡(jiǎn)單拉深件，可選根據(jù)坯料尺寸的計(jì)算方法，對(duì)于常用的簡(jiǎn)單

27、拉深件，可選用書(shū)中表所列公式直接求得其坯料尺寸用書(shū)中表所列公式直接求得其坯料尺寸D。 注意：注意：當(dāng)板料厚度大于當(dāng)板料厚度大于lmm時(shí)，應(yīng)按板料厚度中線尺寸計(jì)時(shí)，應(yīng)按板料厚度中線尺寸計(jì)算。算。 （4）復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定）復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定 久里金法則久里金法則求其表面積：任何形狀的求其表面積：任何形狀的母線繞軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的旋轉(zhuǎn)體面積，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)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。如右圖所示，旋轉(zhuǎn)體表所得周長(zhǎng)的乘積。如右圖所示，旋轉(zhuǎn)體表面積為面積為L(zhǎng)RAx2LRDx242LRDx8 （5）任

28、務(wù)一坯料尺寸計(jì)算）任務(wù)一坯料尺寸計(jì)算 根據(jù)無(wú)凸緣筒形拉深件坯料尺寸的計(jì)算方法得根據(jù)無(wú)凸緣筒形拉深件坯料尺寸的計(jì)算方法得 1）確定零件修邊余量）確定零件修邊余量 零件的相對(duì)高度零件的相對(duì)高度 ，經(jīng)查得修邊余量，經(jīng)查得修邊余量 ，所以，修正后拉深件的總高應(yīng)為所以，修正后拉深件的總高應(yīng)為79+6=85mm。 2）確定坯料尺寸由無(wú)凸緣筒形拉深件坯料尺寸計(jì)算公式）確定坯料尺寸由無(wú)凸緣筒形拉深件坯料尺寸計(jì)算公式得得63. 230180dhmmh6mm105mm456. 043072. 1853043056. 072. 142222rdrdhdD （6）任務(wù)二坯料尺寸計(jì)算）任務(wù)二坯料尺寸計(jì)算 零件材料厚度為

29、零件材料厚度為1.5mm，所以所有計(jì)算以中徑為準(zhǔn)。，所以所有計(jì)算以中徑為準(zhǔn)。 1）確定零件修邊余量）確定零件修邊余量 零件的凸緣相對(duì)直徑零件的凸緣相對(duì)直徑 ，可查得修邊余量，可查得修邊余量 ，所以，修正后拉深件凸緣的直徑應(yīng)為，所以，修正后拉深件凸緣的直徑應(yīng)為112mm。 2）確定坯料尺寸）確定坯料尺寸 查得有凸緣筒形件坯料計(jì)算公式為查得有凸緣筒形件坯料計(jì)算公式為06. 25 .5614288ddFmm3Rmm155mm7 .154mm5 .5675. 544. 3455 .56412244. 3422rddhdDF2.無(wú)凸緣筒形件拉深工藝計(jì)算無(wú)凸緣筒形件拉深工藝計(jì)算 （1）拉深系數(shù)）拉深系數(shù)

30、1）概念）概念 拉深系數(shù)拉深系數(shù)m是每次拉深后是每次拉深后筒形件的直徑與拉深前坯料筒形件的直徑與拉深前坯料（或工序件）直徑的比值。（或工序件）直徑的比值。第一次拉深系數(shù)第一次拉深系數(shù): Ddm11第二次拉深系數(shù)第二次拉深系數(shù): 122ddm 第第n次拉深系數(shù)次拉深系數(shù): 1nnnddm總拉深系數(shù)總拉深系數(shù): nnnnmmmmddddddddDdm3211322312總 2）拉深系數(shù)的意義）拉深系數(shù)的意義 拉深系數(shù)是表示拉深變形程度的一個(gè)量，拉深系數(shù)越小，拉深系數(shù)是表示拉深變形程度的一個(gè)量，拉深系數(shù)越小，說(shuō)明拉深前后筒形件的直徑差距越大，則變形程度越大。說(shuō)明拉深前后筒形件的直徑差距越大，則變形程

31、度越大。 極限拉深系數(shù)極限拉深系數(shù) 或或 ，用于表示不同材料所能承受的極，用于表示不同材料所能承受的極限變形程度，是拉深工藝計(jì)算的重要參數(shù)。其數(shù)值可查表。限變形程度，是拉深工藝計(jì)算的重要參數(shù)。其數(shù)值可查表。 3）拉深系數(shù)的影響因素）拉深系數(shù)的影響因素 a.材料的力學(xué)性能：材料的屈強(qiáng)比越小、塑性越好，對(duì)拉材料的力學(xué)性能：材料的屈強(qiáng)比越小、塑性越好，對(duì)拉深越有利，極限拉深系數(shù)可以小一些。深越有利，極限拉深系數(shù)可以小一些。 b. 材料的相對(duì)厚度材料的相對(duì)厚度 ：相對(duì)厚度越大，抗失穩(wěn)能力加相對(duì)厚度越大，抗失穩(wěn)能力加強(qiáng)，對(duì)拉深越有利。強(qiáng)，對(duì)拉深越有利。 c. 潤(rùn)滑潤(rùn)滑 d. 模具的幾何參數(shù)：如凸、凹模圓

32、角半徑；模具間隙等。模具的幾何參數(shù)：如凸、凹模圓角半徑；模具間隙等。 mminmDt/ （2）拉深次數(shù)的確定）拉深次數(shù)的確定 1）推算法）推算法 根據(jù)已知條件，由書(shū)中表查得各次拉深的根據(jù)已知條件，由書(shū)中表查得各次拉深的m，然后依，然后依次計(jì)算出各次拉深工序件的直徑，即次計(jì)算出各次拉深工序件的直徑，即Dmd11122dmd 233dmd ddmdnnn1則計(jì)算結(jié)束，零件所需拉深次數(shù)為則計(jì)算結(jié)束，零件所需拉深次數(shù)為n次。次。 2)查表法查表法 在生產(chǎn)實(shí)際中也可采用查表法，即根據(jù)工件的相對(duì)高度和在生產(chǎn)實(shí)際中也可采用查表法，即根據(jù)工件的相對(duì)高度和坯料的相對(duì)厚度，直接由書(shū)中表查得拉深次數(shù)。坯料的相對(duì)厚度

33、，直接由書(shū)中表查得拉深次數(shù)。 例例：已知無(wú)凸緣筒形拉深件的：已知無(wú)凸緣筒形拉深件的35mm，高度，高度66mm，材料，材料厚度厚度0.8mm，試求該拉深件的拉深次數(shù)。，試求該拉深件的拉深次數(shù)。 推算法：計(jì)算零件坯料尺寸為推算法：計(jì)算零件坯料尺寸為100mm，查表得各次拉深，查表得各次拉深的極限拉深系數(shù)為的極限拉深系數(shù)為 則則55. 01m78. 02m8 . 03mmmDmd5510055. 011mmdmd9 .425578. 0122mmmmdmd3532.349 .428 . 0233共需拉共需拉深深3次次 查表法：計(jì)算零件的坯料相對(duì)厚度為查表法：計(jì)算零件的坯料相對(duì)厚度為0.008，相對(duì)

34、高度為，相對(duì)高度為1.89，查表得零件所需拉深次數(shù)為，查表得零件所需拉深次數(shù)為3次。次。 （3）圓筒形拉深件各次工序尺寸的計(jì)算）圓筒形拉深件各次工序尺寸的計(jì)算 1）工序件直徑）工序件直徑 ：依據(jù)推算法確定拉深次數(shù)時(shí)求得的各次拉依據(jù)推算法確定拉深次數(shù)時(shí)求得的各次拉深中間工序件的直徑尺寸進(jìn)行調(diào)整從而得出實(shí)際生產(chǎn)時(shí)各工序深中間工序件的直徑尺寸進(jìn)行調(diào)整從而得出實(shí)際生產(chǎn)時(shí)各工序件的直徑尺寸。件的直徑尺寸。調(diào)整原則：調(diào)整原則： 1. 2. 3. 2）工序件圓角半徑）工序件圓角半徑 ddn2211nnmmmmmm、nmmmm321tdDrrrdp)(8 . 0) 17 . 0() 17 . 0(11111)

35、8 . 06 . 0(dndnpnnrrrr 3）工序件的拉深高度）工序件的拉深高度 )32. 0(43. 0)(25. 011111121rddrddDh)32. 0(43. 0)(25. 022222222rddrddDh)32. 0(43. 0)(25. 02nnnnnnnrddrddDh （4）任務(wù)一拉深工序件尺寸計(jì)算）任務(wù)一拉深工序件尺寸計(jì)算 已計(jì)算坯料尺寸為已計(jì)算坯料尺寸為105mm，則，則 1）判斷是否采用壓邊圈）判斷是否采用壓邊圈 零件的相對(duì)厚度零件的相對(duì)厚度 ，經(jīng)查，壓邊圈為可用可，經(jīng)查，壓邊圈為可用可不用的范圍，為了保證零件質(zhì)量，減少拉深次數(shù)，決定采用壓邊不用的范圍，為了保

36、證零件質(zhì)量，減少拉深次數(shù)，決定采用壓邊圈。圈。9 . 11001052100Dt 2）確定拉深次數(shù)）確定拉深次數(shù) 查得零件的各次極限拉深系數(shù)分別為查得零件的各次極限拉深系數(shù)分別為 m1=0.5， m2=0.75， m3=0.78， m4=0.8。所以，每次拉深后筒。所以，每次拉深后筒形件的直徑應(yīng)為形件的直徑應(yīng)為mm5 .52mm1055 . 011Dmdmm38.39mm5 .5275. 0122dmdmm72.30mm38.3978. 0233dmdmm30mm58.24mm72.308 . 0344dmd計(jì)算可知共需計(jì)算可知共需4次拉深。次拉深。 3）確定各工序件直徑）確定各工序件直徑 調(diào)

37、整各次拉深系數(shù)分別為調(diào)整各次拉深系數(shù)分別為 ， ， ，則，則調(diào)整后每次拉深所得筒形件的直徑為調(diào)整后每次拉深所得筒形件的直徑為53. 01m78. 02m82. 03mmm65.55mm10553. 011Dmdmm41.43mm65.5578. 0122dmdmm60.35mm41.4382.0233dmd 第四次拉深時(shí)的實(shí)際拉深系數(shù)第四次拉深時(shí)的實(shí)際拉深系數(shù) 其大于第三次實(shí)際拉深系數(shù)和第四次極限拉深系數(shù)，所以調(diào)其大于第三次實(shí)際拉深系數(shù)和第四次極限拉深系數(shù)，所以調(diào)整合理。第四次拉深后筒形件的直徑為整合理。第四次拉深后筒形件的直徑為 。84. 060.353034ddmmm30 4）確定各工序件

38、高度）確定各工序件高度 根據(jù)拉深件圓角半徑計(jì)算公式，取各次拉深筒形件圓角半根據(jù)拉深件圓角半徑計(jì)算公式，取各次拉深筒形件圓角半徑分別為徑分別為 ， ， ，所以每次拉深后筒形件的，所以每次拉深后筒形件的高度為高度為mm81rmm5 . 62rmm53rmm22.39mm)832. 065.55(65.55843. 0mm)65.5565.55105(25. 0)32. 0(43. 0)(25. 0211111121rddrddDhmm57.55mm)5 . 632. 041.43(41.435 . 643. 0mm)41.4341.43105(25. 0)32. 0(43. 0)(25. 0222

39、222222rddrddDhmm77.70mm)532. 060.35(60.35543. 0mm)60.3560.35105(25. 0)32. 0(43. 0)(25. 0233333323rddrddDh 由以上計(jì)算可知，該例需拉深由以上計(jì)算可知，該例需拉深4次成形，所以其最終的加工次成形，所以其最終的加工工藝路線為：落料與首次拉深復(fù)合模工藝路線為：落料與首次拉深復(fù)合模第二次拉深第二次拉深第三第三次拉深次拉深第四次拉深第四次拉深機(jī)加切邊。機(jī)加切邊。拉深工序件圖拉深工序件圖3. 有凸緣筒形件拉深工藝計(jì)算有凸緣筒形件拉深工藝計(jì)算有凸緣筒形件的標(biāo)注方法。有凸緣筒形件的標(biāo)注方法。 （1）窄凸緣筒

40、形件的拉深）窄凸緣筒形件的拉深 對(duì)對(duì) 之間的凸緣件稱(chēng)為窄凸緣件。這類(lèi)沖件之間的凸緣件稱(chēng)為窄凸緣件。這類(lèi)沖件因凸緣很小，可以當(dāng)作一般圓筒形件進(jìn)行拉深，只在倒數(shù)第二因凸緣很小，可以當(dāng)作一般圓筒形件進(jìn)行拉深，只在倒數(shù)第二次工序時(shí)才拉出凸緣或拉成具有錐形的凸緣，而最后通過(guò)矯正次工序時(shí)才拉出凸緣或拉成具有錐形的凸緣，而最后通過(guò)矯正工序壓成水平凸緣，其過(guò)程如下圖所示。若工序壓成水平凸緣，其過(guò)程如下圖所示。若h/d1時(shí)，則第一時(shí)，則第一次即可拉成口部具有錐形凸緣的圓筒形，最后凸緣再經(jīng)校正即次即可拉成口部具有錐形凸緣的圓筒形，最后凸緣再經(jīng)校正即可。可。4 . 11 . 1/ddF （2）寬凸緣（）寬凸緣（ ）

41、筒形件的拉深）筒形件的拉深 1）寬凸緣筒形件的拉深特點(diǎn)）寬凸緣筒形件的拉深特點(diǎn) 寬凸緣件的第一次拉深與拉深圓筒形件相似，只是在拉深寬凸緣件的第一次拉深與拉深圓筒形件相似，只是在拉深過(guò)程中不把坯料邊緣全部拉人凹模，而在凹模面上形成凸緣而過(guò)程中不把坯料邊緣全部拉人凹模，而在凹模面上形成凸緣而已。已。 2)變形程度的表示方法變形程度的表示方法 當(dāng)沖件底部圓角半徑當(dāng)沖件底部圓角半徑r與凸緣處圓角半徑與凸緣處圓角半徑R相等時(shí)，其拉深相等時(shí)，其拉深系數(shù)應(yīng)為：系數(shù)應(yīng)為：drdhddDdmF44. 34)(124 . 1/ddF 顯然，上式所計(jì)算的拉深系數(shù)與三個(gè)量有關(guān)即ddFdhdr凸緣的相對(duì)直徑零件的相對(duì)高

42、度相對(duì)圓角半徑 其中以其中以 影響最大，影響最大， 影響次之，影響次之， 最小。由最小。由此可見(jiàn)，有凸緣筒形件的拉深系數(shù)不僅與筒形件的直徑有此可見(jiàn)，有凸緣筒形件的拉深系數(shù)不僅與筒形件的直徑有關(guān)，還與筒形件凸緣的大小有關(guān)。從書(shū)中凸緣件的首次拉關(guān)，還與筒形件凸緣的大小有關(guān)。從書(shū)中凸緣件的首次拉深系數(shù)表中可以看出，當(dāng)坯料相對(duì)直徑一定時(shí)，凸緣相對(duì)深系數(shù)表中可以看出，當(dāng)坯料相對(duì)直徑一定時(shí)，凸緣相對(duì)直徑越大，拉深系數(shù)越小。直徑越大，拉深系數(shù)越小。ddF/dh/dr/ 3）寬凸緣筒形件的拉深原則）寬凸緣筒形件的拉深原則 a. 判定能否一次拉成判定能否一次拉成 1mm總11dhdh若若或或可以一次拉成可以一次

43、拉成 b. 多次拉深的原則多次拉深的原則 按查出的第一次極限拉深系數(shù)或首次拉深最大相對(duì)高度拉按查出的第一次極限拉深系數(shù)或首次拉深最大相對(duì)高度拉成凸緣直徑等于零件所需要尺寸成凸緣直徑等于零件所需要尺寸 （含修邊余量）的中間過(guò)（含修邊余量）的中間過(guò)渡形狀，以后各次拉深均保持凸緣件直徑渡形狀，以后各次拉深均保持凸緣件直徑 不變，只按凸緣不變，只按凸緣筒形件多次拉深的方法逐步減小筒形部分直徑，直到拉成零件筒形件多次拉深的方法逐步減小筒形部分直徑，直到拉成零件為止。為止。 FdFd 為了保證以后各次拉深時(shí)凸緣不再收縮變形，通常使第一為了保證以后各次拉深時(shí)凸緣不再收縮變形，通常使第一次拉成的筒形部分金屬表

44、面積比實(shí)際需要的多次拉成的筒形部分金屬表面積比實(shí)際需要的多3%5%，這部，這部分多余的金屬逐步分配到以后各次工序中去，最后這部分金屬分多余的金屬逐步分配到以后各次工序中去，最后這部分金屬逐漸使筒口附近凸緣加厚，但這不會(huì)影響零件質(zhì)量。逐漸使筒口附近凸緣加厚，但這不會(huì)影響零件質(zhì)量。 4）拉深工序件高度的計(jì)算）拉深工序件高度的計(jì)算)(14. 0)(43. 0)(25. 021211112211RrdRrdDdhF)(14. 0)(43. 0)(25. 02222nnnnnFnnRrdRrdDdh以后各次拉深高度以后各次拉深高度第一次拉深高度第一次拉深高度 5）有凸緣筒形件多次拉深的方法）有凸緣筒形件

45、多次拉深的方法 通過(guò)減小筒部直通過(guò)減小筒部直徑來(lái)增加高度徑來(lái)增加高度 通過(guò)減小圓角半通過(guò)減小圓角半徑來(lái)減小直徑徑來(lái)減小直徑 （3）任務(wù)二的拉深工藝計(jì)算）任務(wù)二的拉深工藝計(jì)算 零件材料厚度為零件材料厚度為1.5mm，所以所有計(jì)算以中徑為準(zhǔn)。，所以所有計(jì)算以中徑為準(zhǔn)。 1）確定零件修邊余量）確定零件修邊余量 計(jì)算零件的凸緣相對(duì)直徑計(jì)算零件的凸緣相對(duì)直徑 ，可查得修邊余量，可查得修邊余量 ，則修正后拉深件凸緣的直徑應(yīng)為，則修正后拉深件凸緣的直徑應(yīng)為 。 2）確定坯料尺寸）確定坯料尺寸06. 25 .5614288ddFmm3Rmm12232116mm155mm7 .154mm5 .5675. 544

46、. 3455 .56412244. 3422rddhdDF222222Fmm8054mm)75. 525 .56(1224)2(4RddF凸22222mm10806mm8054mm15244凸FDF其中：其中：零件凸緣部分零件凸緣部分的表面積的表面積零件除去凸緣零件除去凸緣部分的表面積部分的表面積 3）判定能否一次拉成）判定能否一次拉成 零件的坯料相對(duì)厚度零件的坯料相對(duì)厚度 ，凸緣相對(duì)直徑等于，凸緣相對(duì)直徑等于2.06，經(jīng)查其第一次拉深極限拉深系數(shù)經(jīng)查其第一次拉深極限拉深系數(shù)m1=0.42，計(jì)算零件的總拉，計(jì)算零件的總拉深系數(shù)深系數(shù) 小于小于m1，所以需要多次拉深。，所以需要多次拉深。97.

47、0100 Dt36. 01555 .56總m 4）預(yù)定首次拉深工序件尺寸）預(yù)定首次拉深工序件尺寸 為了在拉深過(guò)程中不使凸緣部分再變形，取第一次拉入凹模為了在拉深過(guò)程中不使凸緣部分再變形，取第一次拉入凹模的材料比零件相應(yīng)部分表面積多的材料比零件相應(yīng)部分表面積多5%，故坯料直徑應(yīng)修正為，故坯料直徑應(yīng)修正為mm157mm/41080605. 18054/405. 1）（）（凸FFD 初選初選 ，由參考文獻(xiàn)查得首次拉深極限拉深系數(shù)，由參考文獻(xiàn)查得首次拉深極限拉深系數(shù)m1=0.55，取，取m1=0.55，則首次拉深筒形件直徑為，則首次拉深筒形件直徑為1 . 1Fddmm35.86mm15755. 011

48、Dmdmm8mm5 . 112.851528 . 0)(8 . 01T1A1）（tdDrr取圓角半徑為取圓角半徑為mm80.35mm)75. 875. 8(43. 0mm)122157(35.8625. 0)(43. 0)(25. 022112211rRdDdhF則第一次拉深高度為則第一次拉深高度為 5）驗(yàn)算）驗(yàn)算m1是否合理是否合理 第一次拉深的相對(duì)高度第一次拉深的相對(duì)高度 ，可查得當(dāng)凸緣相對(duì)，可查得當(dāng)凸緣相對(duì)直徑直徑 ，坯料相對(duì)厚度，坯料相對(duì)厚度 時(shí)，第一時(shí)，第一次拉深允許的相對(duì)高度為次拉深允許的相對(duì)高度為 ，所以預(yù)定的，所以預(yù)定的m1是是合理的。合理的。415. 035.8680.351

49、1dh41. 135.861221Fdd96. 01001575 . 1100Dt415. 053. 045. 011dh 6）計(jì)算以后各次拉深的工序件直徑）計(jì)算以后各次拉深的工序件直徑 查得以后各次拉深極限拉深系數(shù)分別為查得以后各次拉深極限拉深系數(shù)分別為 m2=0.76， m3=0.79，則拉深后筒形件直徑分別為，則拉深后筒形件直徑分別為mm63.6535.8676. 0122dmd 計(jì)算第三次拉深的實(shí)際拉深系數(shù)計(jì)算第三次拉深的實(shí)際拉深系數(shù) ，其數(shù)值，其數(shù)值大于第三次拉深極限系數(shù)大于第三次拉深極限系數(shù) 和第二次拉深實(shí)際拉深系和第二次拉深實(shí)際拉深系數(shù)數(shù) ，所以，以上調(diào)整合理。，所以，以上調(diào)整合

50、理。 所以零件共需進(jìn)行所以零件共需進(jìn)行3次拉深。調(diào)整各次拉深系數(shù)，取第二次拉深。調(diào)整各次拉深系數(shù)，取第二次實(shí)際拉深系數(shù)次實(shí)際拉深系數(shù) ，則拉深后直徑應(yīng)為，則拉深后直徑應(yīng)為mm56mm84.5163.6579. 0233dmd79. 02mmm21.68mm35.8679. 0122dmd83. 021.685 .563m3m2m 7）計(jì)算以后各次拉深的工序件高度）計(jì)算以后各次拉深的工序件高度 取第二次拉深凸、凹模圓角半徑為取第二次拉深凸、凹模圓角半徑為 ，設(shè)第二次拉深時(shí)多拉入設(shè)第二次拉深時(shí)多拉入2.5%的材料（其余的材料（其余2.5%的材料返回到的材料返回到凸緣上），則坯料直徑應(yīng)修正為凸緣上）

51、，則坯料直徑應(yīng)修正為mm5 . 688 . 08 . 0A1T2A2RRrmm156mm/410806025. 18054/4025. 1）（）（凸FFDmm88.40mm)25. 725. 7(43. 0mm)122156(21.6825. 0)(43. 0)(25. 022222222rRdDdhF拉深后零件的高度為拉深后零件的高度為 第三次拉深后工序件尺寸應(yīng)為零件要求尺寸。拉深工序件第三次拉深后工序件尺寸應(yīng)為零件要求尺寸。拉深工序件圖見(jiàn)下圖。圖見(jiàn)下圖。4. 拉深力與壓邊力的計(jì)算拉深力與壓邊力的計(jì)算（1）拉深力的計(jì)算）拉深力的計(jì)算111KtdFb222KtdFb第一次拉深第一次拉深第二次拉

52、深第二次拉深21dd 、21KK 、式中式中分別為第分別為第1次、第次、第2次拉深后沖件的直徑次拉深后沖件的直徑； 系數(shù)，查表得。系數(shù)，查表得。 對(duì)于截面為矩形、橢圓形等拉深件，拉深力為對(duì)于截面為矩形、橢圓形等拉深件，拉深力為bKLtF式中式中 L橫截面周邊長(zhǎng)度；橫截面周邊長(zhǎng)度； K修正系數(shù)，可取修正系數(shù)，可取0.50.8。（2）壓邊力的計(jì)算）壓邊力的計(jì)算壓邊裝置壓邊裝置剛性壓邊裝置：壓邊力靠間隙調(diào)控，其大小與剛性壓邊裝置：壓邊力靠間隙調(diào)控，其大小與 壓力機(jī)滑塊下止點(diǎn)的位置有關(guān)。壓力機(jī)滑塊下止點(diǎn)的位置有關(guān)。彈性壓邊裝置：壓邊力由彈性元件提供，其大彈性壓邊裝置：壓邊力由彈性元件提供，其大 小與彈

53、性元件有關(guān)，為了防止拉深后期壓小與彈性元件有關(guān)，為了防止拉深后期壓 邊力過(guò)大導(dǎo)致拉裂，常加限位裝置。邊力過(guò)大導(dǎo)致拉裂，常加限位裝置。壓邊力。壓邊力。拉深力；拉深力； 外滑塊公稱(chēng)壓力；外滑塊公稱(chēng)壓力；內(nèi)滑塊公稱(chēng)壓力；內(nèi)滑塊公稱(chēng)壓力；壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力；壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力； 彈性壓邊裝置壓邊力的計(jì)算公式為彈性壓邊裝置壓邊力的計(jì)算公式為ApFY 式中式中 A壓邊面積；壓邊面積； P單位壓邊力，可查表。單位壓邊力，可查表。（3）壓力機(jī)工稱(chēng)壓力的選擇）壓力機(jī)工稱(chēng)壓力的選擇 YFFF拉YFFFF21，拉對(duì)于雙動(dòng)壓力機(jī)對(duì)于雙動(dòng)壓力機(jī) 對(duì)于單動(dòng)壓力機(jī)對(duì)于單動(dòng)壓力機(jī) 1F2F拉FYF F注意：注意：在落料拉深復(fù)合模

54、在落料拉深復(fù)合模中，要校核壓力機(jī)行程與中，要校核壓力機(jī)行程與力的關(guān)系曲線，以防出現(xiàn)力的關(guān)系曲線，以防出現(xiàn)超載問(wèn)題。超載問(wèn)題。 （4）任務(wù)一壓力計(jì)算與設(shè)備的選擇）任務(wù)一壓力計(jì)算與設(shè)備的選擇 模具為落料拉深復(fù)合模，動(dòng)作順序是先落料后拉深，現(xiàn)分別模具為落料拉深復(fù)合模，動(dòng)作順序是先落料后拉深，現(xiàn)分別計(jì)算落料力、拉深力和壓邊力。計(jì)算落料力、拉深力和壓邊力。kN3 .274N4 .274310N320210514. 33 . 1KLtF落kN8 .111N24.111834N8 . 0400265.5514. 311KtdFb拉kN7 . 9N37.9672N2 . 2)82265.55(1054)242

55、2212PrtdDFA（壓 因?yàn)槔盍εc壓邊力的和小于落料力，所以，應(yīng)按照落料因?yàn)槔盍εc壓邊力的和小于落料力，所以，應(yīng)按照落料力的大小選用設(shè)備。初選設(shè)備為力的大小選用設(shè)備。初選設(shè)備為J2335。5. 拉深模工作零件設(shè)計(jì)與計(jì)算拉深模工作零件設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）凸、凹模結(jié)構(gòu)）凸、凹模結(jié)構(gòu)不用壓邊圈拉深的凹模結(jié)構(gòu)不用壓邊圈拉深的凹模結(jié)構(gòu)a）平面形凹模）平面形凹模 b）錐形凹模）錐形凹模1、5-氣孔氣孔 2-凹模凹模 3-定位板定位板 4-凹模凹模 6-頂塊頂塊 7-彈簧彈簧 8-底座底座帶壓邊圈凹模的結(jié)構(gòu)帶壓邊圈凹模的結(jié)構(gòu) （2）凸、凹模的圓角半徑）凸、凹模的圓角半徑 凹模圓角半徑的大小對(duì)拉深有重要影

56、響，圓角半徑過(guò)小，凹模圓角半徑的大小對(duì)拉深有重要影響，圓角半徑過(guò)小，金屬流動(dòng)阻力大，且彎曲變形影響程度大，零件易拉裂；圓角金屬流動(dòng)阻力大，且彎曲變形影響程度大，零件易拉裂；圓角半徑過(guò)大，坯料在拉深時(shí)的有效支撐面積減小，且拉深后期較半徑過(guò)大，坯料在拉深時(shí)的有效支撐面積減小，且拉深后期較早結(jié)束壓料，零件易起皺。早結(jié)束壓料，零件易起皺。凹模圓角半徑的計(jì)算凹模圓角半徑的計(jì)算tdDrd)(8 . 011首次拉伸首次拉伸 對(duì)于以后各次拉深，可取對(duì)于以后各次拉深，可取12)8 . 06 . 0(ddrr1)9 . 07 . 0(dndnrr式中 前后兩次工序中工序件的直徑。前后兩次工序中工序件的直徑。 凸模

57、圓角半徑較凹模影響較輕，凸模圓角半徑過(guò)小，零件凸模圓角半徑較凹模影響較輕，凸模圓角半徑過(guò)小，零件彎曲變形加大，坯料變薄嚴(yán)重，零件易拉裂；圓角半徑過(guò)大，彎曲變形加大，坯料變薄嚴(yán)重，零件易拉裂；圓角半徑過(guò)大，拉深時(shí)坯料的支撐面積減小，零件易起皺。拉深時(shí)坯料的支撐面積減小，零件易起皺。凸模圓角半徑的計(jì)算凸模圓角半徑的計(jì)算 首次拉深首次拉深 11) 17 . 0(dprr多次拉伸中的以后各次多次拉伸中的以后各次 221)1(tddrnnnp1ndnd式中式中 最后一次拉深圓角半徑應(yīng)等于零件要求的圓角半徑，但最后一次拉深圓角半徑應(yīng)等于零件要求的圓角半徑，但應(yīng)大于一倍料厚，否則，應(yīng)增加一道整形工序應(yīng)大于一

58、倍料厚，否則，應(yīng)增加一道整形工序 系數(shù)，由書(shū)中表查出。系數(shù)，由書(shū)中表查出。材料的公稱(chēng)厚度；材料的公稱(chēng)厚度；材料的最大厚度；材料的最大厚度；（3）拉深模的間隙）拉深模的間隙 拉深模間隙較小，金屬拉深時(shí)流動(dòng)阻力大，拉深力增加，拉深模間隙較小，金屬拉深時(shí)流動(dòng)阻力大，拉深力增加，零件易拉裂；間隙較大，零件質(zhì)量較差。零件易拉裂；間隙較大，零件質(zhì)量較差。 一般，拉深模的單邊間隙一般，拉深模的單邊間隙 由下式計(jì)算由下式計(jì)算ZKttZmaxmaxttK凸、凹模的制造公差。凸、凹模的制造公差。 凸、凹模的單邊間隙；凸、凹模的單邊間隙； 工序件的基本尺寸；工序件的基本尺寸； 凸?；境叽?；凸?；境叽?； 凹模基本

59、尺寸凹?；境叽纾?（4）凸、凹模工作零件尺寸計(jì)算）凸、凹模工作零件尺寸計(jì)算 1）中間工序件凸、凹模尺寸計(jì)算）中間工序件凸、凹模尺寸計(jì)算dDDd00)2(pZDDpdDpDDZpd、式中式中 2）末次拉深）末次拉深 拉深件尺寸與模具尺寸拉深件尺寸與模具尺寸a）外形有要求時(shí)）外形有要求時(shí) b）內(nèi)形有要求時(shí)）內(nèi)形有要求時(shí)凸、凹模的制造公差。凸、凹模的制造公差。 沖件的公差；沖件的公差； 當(dāng)工件外形尺寸要求一定時(shí)，以凹模為準(zhǔn)。凸模尺寸按凹當(dāng)工件外形尺寸要求一定時(shí)，以凹模為準(zhǔn)。凸模尺寸按凹模減小以取得間隙。具體計(jì)算公式為模減小以取得間隙。具體計(jì)算公式為dDDd0max)75. 0(0max0)275.

60、 0()2(ppZDZDDdp 當(dāng)工件內(nèi)形尺寸要求一定時(shí)，以當(dāng)工件內(nèi)形尺寸要求一定時(shí)，以 凸模為準(zhǔn)。凹模尺寸按凸凸模為準(zhǔn)。凹模尺寸按凸模增大以取得間隙。具體計(jì)算公式為模增大以取得間隙。具體計(jì)算公式為0min)4.0(pddpddZdZddpd0min0)24 . 0()2(凹模凹模凸模凸模凹模凹模凸模凸模 dp、（5）任務(wù)一凸、凹模尺寸計(jì)算）任務(wù)一凸、凹模尺寸計(jì)算 1）首次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算）首次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 由上邊計(jì)算可知：第一次拉深件后零件直徑為由上邊計(jì)算可知：第一次拉深件后零件直徑為55.65mm，由公式由公式 確定拉深凸、凹模間隙值，查得確定拉深凸、凹模間隙值，查得 ，所以間