拉深工藝系數(shù)

1、第4章拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì)04旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定IIIIIIUIIBBIIBB口UI431坯料形狀和尺寸確定的依據(jù)拉深件坯料形狀和尺寸是以沖件形狀和尺寸為基礎(chǔ)，按體積不變?cè)瓌t和相似原則確定。體積不變?cè)瓌t，即對(duì)于不變薄拉深，假設(shè)變形前后料厚不變，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；相似原則，即利用拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似，得到坯料形狀。當(dāng)沖件的斷面是圓形、正方形、長(zhǎng)方形或橢圓形時(shí)，其坯料形狀應(yīng)與沖件的斷面形狀相似，但坯料的周邊必須是光滑的曲線(xiàn)連接。對(duì)于形狀復(fù)雜的拉深件，利用相似原則僅能初步確定坯料形狀，必須通過(guò)多次試壓，反復(fù)修改，才能最終確定出坯料形狀，因

2、此，拉深件的模具設(shè)計(jì)一般是先設(shè)計(jì)拉深模，坯料形狀尺寸確定后再設(shè)計(jì)沖裁模。由于金屬板料具有板平面方向性和模具幾何形狀等因素的影響，會(huì)造成拉深件口部不整齊，因此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度或凸緣寬度的辦法，拉深后再經(jīng)過(guò)切邊工序以保證零件質(zhì)量。切邊余量可參考表4.3.1和表4.3.2。a4,3,1無(wú)凸售周苜喬按深件的修邊余量小工件氤Sh工件的相對(duì)高度h/d>口,£口B>0,8-1.6>1.6-25>2.S4珞1口10121.5Z>10如LE2Z.52燹03.34>50-100333S6>100-150456.5?>L5CW20O5&

3、3810>200£50&T.5911>25C7S51012的表%3.2有凸酷劇筒般拉深件的修邊余量人?)凸雄直徑凸掾的相對(duì)直徑WJdL5以下>1.5-23<251.51.41.210>25-5025201.81.6>501。0353.0252.2>1001904,33.&3.02.51502005a423.5272002505.54.6382.8>250&S43當(dāng)零件的相對(duì)高度H/d很小，并且高度尺寸要求不高時(shí)，也可以不用切邊工序。432簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定首先將拉深件劃分為若干個(gè)簡(jiǎn)單的便于計(jì)算的幾何體

4、，并分別求出各簡(jiǎn)單幾何體的表面積。把各簡(jiǎn)單幾何體面積相加即為零件總面積，然后根據(jù)表面積相等原則，求出坯料直徑。1mm時(shí)，也可以按外形或內(nèi)形(i.ai)A=癡舊-玲4=g2阿(d-2r)+8ra4二彳3-Nr)”把以上各部分的面枳相加后代入式(4.3.1%整理后可得切料直徑為D-(d-2f)24-r)42jrr(d-2r)4*8r3(4.3.2)=Jd。+4祖-12亦-0561式中。一坯料宜徑d、H、r一拉深件直徑、高度、圓角半徑.a一舟rrtO圖4.3.1圓筒形拉深件坯料尺寸計(jì)算圖在計(jì)算中，零件尺寸均按厚度中線(xiàn)計(jì)算；但當(dāng)板料厚度小于尺寸計(jì)算。常用旋轉(zhuǎn)體零件坯料直徑計(jì)算公式見(jiàn)表4.3.3。Jd；

5、42/(+41)/；+6,28+8r2或Jdl2d,H-12rd-0.56r3當(dāng)R時(shí)料+6N即心十即1+4，*為+6弱陽(yáng)*+436充*+/：一$；當(dāng)尸二衣時(shí)出正-3441由，8廠(chǎng)期或JJ+癡43.3復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定該類(lèi)拉深零件的坯料尺寸，可用久里金法則求出其表面積，即任何形狀的母線(xiàn)繞軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的旋轉(zhuǎn)體面積，等于該母線(xiàn)的長(zhǎng)度與其重心繞該軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)所得周長(zhǎng)的乘積。如圖4.3.2所示，旋轉(zhuǎn)體表面積為A。由于撞深前后面積相等，所以坯料宜徑可按下式求出JA=2凡兄£=2拈汽,£D=（耙3.3）式中A-旋轉(zhuǎn)體面積；凡一一旋轉(zhuǎn)體母線(xiàn)重心到旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離（租族轉(zhuǎn)半徑LL旋

6、轉(zhuǎn)體母線(xiàn)長(zhǎng)度；D一一坯料直徑0由式（4,3,3）可知，只要知道旋轉(zhuǎn)體母線(xiàn)長(zhǎng)度及其重心的旋轉(zhuǎn)半徑，就可以求出坯料的直徑.圖4.3.2旋轉(zhuǎn)體表面積計(jì)算圖O)4.4圓筒形件拉深工藝計(jì)算nailtlBHBB(BtlBIBUBBillBBIIHIIBBn11nUBIIII(tl11IIlUBIIIBBaBtlHUI11tlU13(«4,4J拉深系St與極限拉深系數(shù)1.拉深系數(shù)的定義拉深系數(shù)是以拉深后的直彼與拉深前的場(chǎng)料C工序件）直徑之比表示.如圖4.4.1所不。第一次拉深系數(shù)然=41D%第二次拉深系數(shù)=TIIIII第口欽拉深系數(shù)一%他并一7一式中口一髭料直徑；I必此廠(chǎng)d各次拉深后的直徑小從上各

7、式可以看出，拉深系數(shù)表示拉深前后坯料（工序件）直徑的變化率。拉深系數(shù)愈小,說(shuō)明擅深變形程度愈大，相反，變形程度愈小拉深件的總拉深系數(shù)橘等于各次拉深系數(shù)的乘積，即%-一二血叫叫制A1俄界4c以ml圖4.4.1圓筒形件的多次拉深在制定拉深工藝時(shí)，如拉深系數(shù)取得過(guò)小，就會(huì)使拉深件起皺、斷裂或嚴(yán)重變薄超差。因此拉深系數(shù)減小有一個(gè)客觀(guān)的界限，這個(gè)界限就稱(chēng)為極限拉深系數(shù)。極限拉深系數(shù)與材料性能和拉深條件有關(guān)。從工藝的角度來(lái)看，極限拉深系數(shù)越小越有利于減少工序數(shù)。2.影響極限拉深系數(shù)的因素<1）材料的組織與力學(xué)性能一般來(lái)說(shuō)，材料組織均勻.晶粒大小適當(dāng)、屈強(qiáng)比小、塑性好、板平面方向性（&鬲小、板

8、厚方向系數(shù)值）大、硬化指數(shù)（n值）大的板料，都可采用較小的極限拉深系數(shù).C2）板料的相對(duì)厚度”白當(dāng)板料相對(duì)厚度較小時(shí)，抵抗失穩(wěn)起靠的能力小，容易起噩口為了防皺而增加壓料力，又會(huì)引起摩擦阻力增大卡因此板料相對(duì)厚度小，便極限拉深系數(shù)提高板料相對(duì)厚度大，可選用較小的極限拉深系數(shù)。（3）拉深工作條件1）模具的幾何參數(shù)凸?；亟前氤探裉?，增大了板料筑凸模彎曲的拉應(yīng)力，降低了危險(xiǎn)斷面的抗拉強(qiáng)度，因而會(huì)降低極限變形程度中凹模圓角半徑2過(guò)小.拉深過(guò)程中，由于板料統(tǒng)凹模圓角彎曲和校直，增大了筒壁的拉應(yīng)力，故要減少拉應(yīng)力，降低拽深系數(shù)，則應(yīng)增大凹模圓豬半徑。圖4.4.2表示了凸棋和凹橫圓角對(duì)黃銅極限拉深系數(shù)的影響

9、。OMI圖4.4.2凸凹模圓角半徑對(duì)極限拉深系數(shù)的響£SQ=一但凸、凹模圓角半徑也不宜過(guò)大，過(guò)大的圓角半徑，會(huì)減少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)生失穩(wěn)起趨。凸、凹模之間間隙也應(yīng)適當(dāng)，太小，板料受到太大的擠壓作用和摩擦阻力，增大拉深力；間隙太大會(huì)影響拉深件的精度，拉深件錐度和回彈較大。2 ）摩擦潤(rùn)滑凹模和壓料圈與板料接觸的表面應(yīng)當(dāng)光滑，潤(rùn)滑條件要好，以減少摩擦阻力和筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力。而凸模表面不宜太光滑，也不宜潤(rùn)滑，以減小由于凸模與材料的相對(duì)滑動(dòng)而使危險(xiǎn)斷面變薄破裂的危險(xiǎn)。3 ）壓料圈的壓料力壓料是為了防止坯料起皺，但壓料力卻增大了筒壁傳力

10、區(qū)的拉應(yīng)力，壓料力太大，可能導(dǎo)致拉裂。拉深工藝必須正確處理這兩者關(guān)系，做到既不起皺又不拉裂。為此，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。此外，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、拉深件的形狀等。采用反拉深、軟模拉深等可以降低極限拉深系數(shù)；首次拉深極限拉深系數(shù)比后次拉深極限拉深系數(shù)小；拉深速度慢，有利于拉深工作的正常進(jìn)行，盒形件角部拉深系數(shù)比相應(yīng)的圓筒形件的拉深系數(shù)小。3.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，目前仍難采用理論計(jì)算方法準(zhǔn)確確定極限拉深系數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定白拉深條件下用實(shí)驗(yàn)方法得出的

11、。表4.4.1和表4.4.2是圓筒形件在不同條件下各次拉深的極限拉深系數(shù)。在實(shí)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)定性和零件質(zhì)量，適宜采用稍大于極限拉深系數(shù)的值。4"2技需次數(shù)與工序件尺寸1 .拉深次數(shù)的確定當(dāng)小電片時(shí)，拉深件可一次拉成，否則需要多次拽深。其拉深次數(shù)的確定有以下幾種方法！表4,文1國(guó)陶&件的叔限拉深不數(shù)f帚壓科圖)拉深系數(shù)坯料相對(duì)厚度(t/D)xiqo乙口01.51.51*口1.0010CL審53150.150.08m0.4S-0.E0口.50口.530.53155口.6-5S0.E80_GO0.6口0.63m0.730.750.76

12、-a700.T67k780.780.790.790.800.800.82m0.700.780.7W1790.T97JL800.E0-C.El0.810.320.320.84III0.780.SO0.8OMX810.&1-0L82口.82-(1.830,830.850.650860.800.820.820.840.841aL35U.850.860.860.8T0.870.88注：1.表中拉深數(shù)據(jù)適用于08鋼、10鋼和15Mn鋼等普通拉深碳鋼及黃銅H62。對(duì)拉深性能較差的材料，如20鋼、25鋼、Q215鋼、Q235鋼、硬鋁等應(yīng)比表中數(shù)值大1.5%2.0%;而對(duì)塑性較好的材料，如05鋼、08

13、鋼、10鋼及軟鋁等應(yīng)比表中數(shù)值小1.5%2.0%。2 .表中數(shù)據(jù)適用于未經(jīng)中間退火的拉深。若采用中間退火工序時(shí)，則取值應(yīng)比表中數(shù)值小2%3%。3 .表中較小值適用于大的凹模圓角半徑rA=(815)t，較大值適用于小的凹模圓角半徑rA=(48)t。表4園倚形件的極限拉滓系數(shù)t不帶壓弱國(guó)拉深系數(shù)坯料的相時(shí)厚度(t/D)X1001.52.02.53.0>3m0.650.600.550.530.50mo.saL75C.750.750.70m0.340.800»600.600,75m0.87。.即0.840.840478m0.9D0.S70.670.B?0.32m-0.90C.900.9

14、0D.85注：此表適用于08鋼、10鋼及15Mn鋼等材料。其余各項(xiàng)同表4.4.1之注(1)查表法根據(jù)工件的相對(duì)高度即高度H與直徑d之比值，從表4.4.3中查得該工件拉深次數(shù)。表4M3赴津相對(duì)高度Wd與粒滓次數(shù)的關(guān)系(無(wú)凸媒劇筒形件)拉深系數(shù)坯料的相對(duì)耳度Ct/D）X10O2L5L51.0LQL60.30.1B110.0810.940.770.S1-0.6&0.71&桿0.62MJ.5D.520.45。月日。.3S21.881.541.00-1.321.301.11.13-0.940.35-0.830.90.f32.8Z22.3*-1.81.吟L51.67.31.AL145,小4

15、.守4.左3.63.”292,9-2.4立”工U"。L658.96.eS.65J5.24.14.13.33.32.72N口注：1.大的H/d值適用于第一道工序的大凹模圓角rA(8-15)t2.小的H/d值適用于第一道工序的小凹模圓角rA(4-8)t。3.表中數(shù)據(jù)適用材料為08F鋼、10F鋼。d戶(hù)叫人j直到d大鼠即當(dāng)計(jì)算所輯直徑I小于或等于零件直徑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)的確定也可采用計(jì)算方法進(jìn)行確定，其計(jì)算公式如下:麓二1+留匚鄴£（4.4.2）式中d-D-mim沖件直徑I坯料直隹第一欣拉深系數(shù)；一第一次拉深以后備次的平均拉深系數(shù)。上述計(jì)算結(jié)果上

16、靠取整即得到拉深次數(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：d。）保證叫叫IHn=萬(wàn)2）使m.Vm3<血卜式中d零件直徑,D珞料直徑。最后按調(diào)整后的拉深系數(shù)計(jì)算各次工序件直徑；dd2in=d!dr=mndn.1（4：.4：.3）根據(jù)拉深后工序件表面積與坯料表面枳相等的原則,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由半徑（見(jiàn)h=0.254k043,以+0-3左）14J1r電工025也+0.432-1+0.32JJ£P£J<I出）出Drh=0.25弘+0

17、43-0+032。）屋1ii.II"I/(4.4.4)I%）應(yīng)式中上、出、,，、h一一各欷拉深工序件高度；dod：、1d-各次拉深工序件直徑*，、八、ir-一一備被拉深工序件底部圓角半徑.口一一坯料直彳差已無(wú)凸緣圓筒形件拉深工序計(jì)算流程如圖4.4.3所示。一次圖4.4.3無(wú)凸緣圓筒形件拉深工序計(jì)算流程例4.4.1求圖4.4.4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t2mm。,圖4.4.4無(wú)凸緣圓筒形件解；因板料厚度t>l故按板厚中粒尺寸計(jì)算口C1）計(jì)算坯料直徑根據(jù)零件尺寸，其相對(duì)高度為7328«2.7查表4.3.1得切邊量M=6陽(yáng)次屋料直徑為口

18、=W+屈1.7加-0.5&4依圖日=2?mmr=&mmiH=75inm0代久上式得E=98.2mm（2）確定拉深底數(shù)坯料相對(duì)厚度為t2=xl00%=203%>2%D93.2按表配4.4可不用壓料圍，但為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，首次拉深仍采用壓料圈。采用壓料圈后,首次拉深的可以選擇較小的拉深系數(shù)，有利于減少了拉深次數(shù).根據(jù)t/D=2.03%i查表t也2得各次極限拉深系歌m$=Q.50,m5=QL75>m5=0,73jm尸0.睨口故d，=mJ=0,50X98-2mm=49.2mmd：=m2At_0<75X49.2mm-36.9mmdj=m5九=0.78X36.9mm=28.8

19、mmdi=m：ds=O.8X28.8mm=23mm因di=23mm<2Smm,所以應(yīng)該用4次拉深成形(3)各校拉深工序件尺寸的確定經(jīng)調(diào)整后的各次拉深系數(shù)為二m1=0.52,m,=78,m¥=0.83,m尸(1846各次工序件直徑為(1=0*52X98.2um=51,Gjiliii&二078X51.6Ml=39.9nmti=0483X3949mji=33.ImmdrO.846X33.ljin=28mm各次工序件底部圓角半徑取以下數(shù)值:ri=8mm,r*=5mm,ra=4mm各次工序件高度為卜1-0.25x98.251.6-51.64-0.43x)8x151.6+0.32x

20、81mm=3.4mm51.6h2=0.25x9822、'-39.9+0.43x39.95xU9.9+0.32x5399/羽=52/7加冽月=0.25x33.14-0.43x)4,、x33.1+0.32x4泄俄=66.3加出331=81冽加以上計(jì)算所得工序件有關(guān)尺寸都是中徑尺寸，換算成工序件的外徑和總高度后，繪制的工序件草圖如圖4.4.5所示。44.3圓筒形件拉深的壓料力與拉深力1.壓料裝置與壓料力為了解決拉深過(guò)程中的起皺問(wèn)題，生產(chǎn)實(shí)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料裝置兩種（詳見(jiàn)4.7）。是否采用壓料裝置主要看拉深過(guò)程中是否可能發(fā)生起皺，在

21、實(shí)際生產(chǎn)中可按表4.4.4來(lái)判斷拉深過(guò)程中是否起皺和采用壓料裝置。圖4.4.5拉深工序件草圖表"Q采用或不融壓制裝置的條件拉,律方法弟卡拉滓以后各次拉深(t/D)X100nil（t/&葉1）K1COm用壓料裝置<1.5<1).6<1<0.8可用可不用1.入ZQ0.617,50,3不用壓料裝置>2.0>0.6>1.5>0.8壓料裝置產(chǎn)生的壓料力FY大小應(yīng)適當(dāng)，F(xiàn)Y太小，則防皺效果不好；FY太大，則會(huì)增大傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面上的拉應(yīng)力，從而引起材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂。因此，實(shí)際應(yīng)用中，在保證變形區(qū)不起皺的前提下，盡量選用小的壓料力。隨著拉深

22、系數(shù)的減小，所需壓料力是增大的。同時(shí)，在拉深過(guò)程中，所需壓料力也是變化的，一般起皺可能性最大的時(shí)刻所需壓料力最大。理想的壓料力是隨起皺可能性變化而變化，但壓料裝置很難達(dá)到這樣的要求。壓料力是設(shè)計(jì)壓料裝置的重要依據(jù),壓料力一般按下式計(jì)算：任何形狀的拉深件F=%（4.4.5）圓筒形件首次拉深n.ai國(guó)加-+44圓筒形件以后各次拉探Fr=-rf-i-«+2/>ap（i=巳n）式中A壓料園下坯料的投影面枳5P-單位面積壓料力，P值可查表名屯bi口.坯料直彳備九.、小一一各次拉深工序件直徑3各次拉深凹模的圓角半徑“表W.45單位面積壓料力材料名稱(chēng)鋁純銅、硬鋁（己退火的j黃桐。,21.21

23、.81.5e七口軟鋼t<0.5mmt>0.5mm2,X0，。上5鍍錫鋼板耐熱鋼（軟化狀卷）高臺(tái)金相工高橘鋼、不鑲用2.S*53.。也52.拉深力與壓力機(jī)公稱(chēng)壓力（1）拉深力在生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：采用壓料圈拉深時(shí)首次技深F三叫區(qū)<4.4.8)以后各次技深F=Mjb/(i=2.W.、n>(4.4.9)不采用壓料圖拉深時(shí)首次拉深F=1-254(口外)上%(4.4.10)以后各次拉深產(chǎn)二1.3兀©1(i=2>3、n)(4:5.11)式中f一枚深力，t板料厚度：D一一坯料直徑；4.、E-各次拉深后的工序件直徑；%拉深件材料的擾技強(qiáng)度；4、K；修正系數(shù)，

24、其值見(jiàn)表4.4.6*表d.4_6修正案象處及%之值比055CL5f0.600.&Z030.&TC.700.721T5kTFa.an心1.00.93。的0.H0.T2k品0.600.550.50,450.40布叱.、"W114一-0.rd0.T20.750.770.9Q0.950.900.95=-1.LI0350.300.850.800.7CO.&OC.50(2)壓力機(jī)公稱(chēng)壓力單動(dòng)壓力機(jī)，其公稱(chēng)壓力應(yīng)大于工藝總壓力。工藝忌壓力為耳=F+&±4.12式中F拉深力？Fr壓料力。選擇壓力機(jī)公稱(chēng)壓力時(shí)也更注意，當(dāng)拄深工作行程較大，尤其落料拉深復(fù)合時(shí)，應(yīng)

25、使工藝力曲線(xiàn)位于壓力機(jī)滑塊的許用壓力曲線(xiàn)之下。而不能簡(jiǎn)單地按壓力機(jī)會(huì)禰壓力大于工藝力的原則去確定壓力機(jī)規(guī)格，否則可能會(huì)發(fā)生壓力機(jī)超載而損壞，在實(shí)除生產(chǎn)中可以按下式來(lái)確定壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力：淺拉深1.8X<4.4.13）深拉深8-2OX（4.4.14）式中%壓力機(jī)公稱(chēng)壓力。4”"有凸微圓筒膨件的拉深該類(lèi)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。但有凸緣圓筒形件拉深時(shí)，坯料凸緣部分不是全部進(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(shí)，拉深工作就停止。因此，拉深成形過(guò)程和工藝計(jì)算與無(wú)凸緣圓筒形件的差別主要在首次拉深。圖4.5.1為凸綾圓

26、筒形件及坯料圖。d/d=1.114稱(chēng)為窄凸緣筒形件；則稱(chēng)為寬凸緣筒形件.圖4.5.1有凸緣圓形件與坯料圖1.有凸緣圓筒形件的拉深變形程度有凸緣扇筒形件的拉深系數(shù)為式中叫一一有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)；<1一零件筒形部分的直徑；D坯料直徑.當(dāng)零件底部圓角半徑r與凸緣轉(zhuǎn)角半徑R相等，即r=R時(shí)，坯科直徑為口二收+4西-3.44dR(4.5.1)由式（4,5,1）可以看出，有凸緣圓筒形件的拉深系敬取決于有關(guān)尺寸的三個(gè)相對(duì)比值即4/d（凸緣的相對(duì)直徑）、h/d（零件的相對(duì)高度）、R/d（相又痣角半徑）.其中以dt/d影響最大，h/d次之，R/d影響較小.4/d和h/d越大，表示拉深時(shí)毛坯變形區(qū)的寬

27、度大，拉深成形的難度也大.當(dāng)當(dāng)/日和h/d超過(guò)一定值時(shí)，便不能一次拉深，表45.1是1欠拉深可能法到的極限相對(duì)高度口*4.5.2為有凸緣扇筒形件首觸y累的極限拉深系數(shù).由表可以看出，rf»/d這1.1時(shí),極限撞深系數(shù)與無(wú)凸綾圓筒形基本相同.隨看4/d噌大，耳極限拉深系數(shù)減小.到&/4=3時(shí)，拉深系數(shù)為6招，但這并不表明有凸綠圓筒形件搟窠的變形程度大.試看館1033時(shí)，可以得出.D官:3d;而當(dāng)dffd三才時(shí)可得出%三3d-D0.33比較此兩式，可如有白=為.這脫明毛環(huán)的直錚等于凸壕直徑，毛垃外役不收縮，零件的變形性質(zhì)已發(fā)生變化，為局部成形，而不再是拉深.當(dāng)總拉深系數(shù)附,大于表

28、4,5門(mén)的極限拉深系數(shù)值或零件相對(duì)高度h/d小于表%5,2的極限值時(shí),則凸級(jí)圓筒形件可以一次拉深成形，否則，需要兩次以上拄深成形。用有凸綾圓筒形件以后各次拉深系數(shù)為：/二13=2、3、口)4.5.1有B的苜龍件首次拉探的赧隈相對(duì)高度hJA>凸繪的相對(duì)直4徑7坯料的相對(duì)厚度(七2151.51.0L0U60.60.3030.101以下0.900750.620.650.700.570620,5C口，520,451.30600.650.720560600.500SW).450.47040150.70-0.580.630.500.53-0.450.43-0.400.42-0.351.805480.

29、530420440.37口一390340.35029200.510.420.460.360.39-C.32034。,明0.300252.20450.350.400.310.330.27口一加250.260222.50.350280.3210.250.270.220.230.20O.ZlO.IT2.80270.220：24<O19021。一IT0.180150.16<0133.00.220.180.200.16-0,140.150.120.130.10注：1, 表中大值適于大的圓角半徑由t/D=2%1.5%時(shí)的R=(10-12)t到1/口=0.3%0.15%時(shí)的R=(20-25)t,

30、小值適用于底部及凸緣小的圓角半徑，隨著凸緣直徑的增加及相對(duì)拉深深度的減小，其值也跟著減小。2, 表中數(shù)值適用于10鋼，對(duì)于比10鋼塑性好的材料取表中的大值；塑性差的材料，取表中小數(shù)值。表4.32有凸盤(pán)的屆份理性第一鐵技保的極堰拉誨系數(shù)凸績(jī)的相對(duì)直徑由a料的相對(duì)厚度(t/D)X1Sd-0L口0.50.50.3o3-0.ioLL以下0.510530.5557D.5S130.490.E10.53Ea0.EEL50.470.490/500.51,521B0.450.460.470.0.46ZE04Z0.43口.440.45.452.20400.410.420.42a422.50.370.330.38,

31、3E,362.80.34口35.35.3S.3S3.00320.330.330.330.332 .有凸緣圓筒形件的拉深方法(1)窄凸緣圓筒形件的拉深可以將窄凸緣圓筒形件當(dāng)作無(wú)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緣，最后通過(guò)整形壓成平面凸緣。圖4.5.2為窄凸緣圓筒形件及其拉深工藝過(guò)程，材料為10鋼，板厚為1mm。(2)寬凸緣圓筒形件的拉深方法如果根據(jù)極限拉深系數(shù)或相對(duì)高度判斷，拉深件不能一次拉深成形時(shí)，則需進(jìn)行多次拉深。a)窄凸緣拉深件b)窄凸緣件拉深過(guò)程I第一次拉深口第二次拉深m第三次拉深iv成品圖4.5.2窄凸緣圓筒形件的拉深第一次拉深時(shí)，其凸緣的外徑應(yīng)等于成品零

32、件的尺寸（加修邊量），在以后的拉深工序中僅僅使已拉深成的工序件的直筒部分參加變形，逐步地達(dá)到零件尺寸要求，第一次拉深時(shí)已經(jīng)形成的凸緣外徑必須保持在以后拉深工序中不再收縮。因?yàn)樵谝院蟮睦罟ば蛑?，即使凸緣部分產(chǎn)生很小的變形，筒壁傳力區(qū)將會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，使危險(xiǎn)斷面拉裂。為此在調(diào)節(jié)工作行程時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度。對(duì)于多數(shù)普通壓力機(jī)來(lái)說(shuō)，要嚴(yán)格做到這一點(diǎn)有一定困難，而且尺寸計(jì)算還有一定誤差，再加上拉深時(shí)板料厚度有所變化，所以在工藝計(jì)算時(shí)，除了應(yīng)精確計(jì)算工序件高度外，通常有意把第一次拉入凹模的坯料面積加大3%5%（有時(shí)可增大至10%）,在以后各次拉深時(shí)，逐步減少這個(gè)額外多拉入凹模的面積，最

33、后使它們轉(zhuǎn)移到零件口部附近的凸緣上。用這種辦法來(lái)補(bǔ)償上述各種誤差，以免在以后各次拉深時(shí)凸緣受力變形。寬凸緣圓筒形件多次拉深的工藝方法通常有兩種：一種是中小型、料薄的零件，采用逐步縮小筒形部分直徑以增加其高度的方法（圖4.5.3a）。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。另一種方法常用在>200mmgi大零件，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（圖4.5.3b）。用這種方法拉深的零件，表面質(zhì)量較高，厚度均勻，不存在上述的圓角彎曲和局部變薄的痕跡

34、。適用于坯料的相對(duì)厚度較大，采用大圓角過(guò)渡不易起皺的情況。3 .有凸緣圓筒形拉深工序件高度的計(jì)算與扇筒形拉深工序件高度的計(jì)算方法一樣。有凸緣國(guó)茴泥拉深工序件高JS的計(jì)算公式為工%=孕（爐一十。436十用十空收）以先(4.5.2)氏=十尺）十一代工一旦工）*當(dāng)式中卜工、hn一一各次拉簫晤工序件的高度工也必.dn一一等改揶果后工序件的直徑：B一一坯料直徑；r一一等改搟第后工序件的底部圓角半徑二R尸、R一一各次拉深后工序件的凸緣處圓角半徑.寬凸發(fā)扇筒形件拉深工序計(jì)算流程如圖L所示.bi圖4.5.3寬凸緣筒形件的拉深方法不含理重選確定各次拉麻系數(shù)，計(jì)篁工序尺寸直輕.高度、回痢半役）繪制工序圖圖4.5.

35、4寬凸緣圓筒形件拉深工序計(jì)算流程階梯形件（圖4.5.5）45.2階梯形件的拉深的拉深與圓筒形件的拉深基本相同，也就是說(shuō)每一階梯相當(dāng)于相應(yīng)圓筒形件的拉深。而其主要問(wèn)題是要決定該階梯形件是一次拉成，還是需要多次才能拉成。階梯形件1 .判斷能否一次拉深成形判斷所給階梯形件能否一次拉深成形的方法是，先求出零件的高度h與最小直徑dn之比，然后查表4.4.3,如果拉深次數(shù)為1,則可一次拉深成形，否則就要多次拉深成形。2 .階梯形件多次拉深的方法（1）當(dāng)任意兩相翎階梯直徑之比（/_!）部不小于相應(yīng)的圖筒形件的極限拉深系數(shù)時(shí)，其拉深方法為:由大階梯到小階梯依次拉出（圖4.這時(shí)拉深次數(shù)等于階梯數(shù)目.（2:如果某

36、相翎兩階梯直徑之比（心小于相應(yīng)圓筒形件的極限拉深系數(shù)時(shí)，按凸緣件的拉深方法進(jìn)行拉深，先拉小直徑或，再拉大直徑心中如圖4.5.比所示.圖中小于相應(yīng)的圓筒形件極限控深系數(shù),故用L2,。次拉;黜d唁如d,也不小于相應(yīng)圓筒形件的極限拉深系數(shù)時(shí)，可直接從九拉深出明：周后拉深出d1.當(dāng)階梯件的坯料相對(duì)厚度較大（而且每個(gè)階梯的高度不大，相鄰階梯直徑差又不大時(shí)，也可以采用如圖45,T所示的拉深方法，即首先拉成帶大圖匿半徑的圓筒形件，然后用校形方法得到零件的形狀和尺寸.圖4.5.6階梯形多次拉深方法圖4.5.7電喇叭底座的拉深4,5.3曲面形狀零件的拉深1 .拉深變形特點(diǎn)曲面形狀零件主要是指球面、錐面、拋物面形

37、狀沖件以及諸如汽車(chē)覆蓋件一類(lèi)沖件。這類(lèi)零件的拉深成形，其變形區(qū)、受力情況及變形特點(diǎn)并不是單一的，而是屬于復(fù)合類(lèi)沖壓成形工序。從電動(dòng)喇叭罩的成形實(shí)驗(yàn)中，可以大致了解這類(lèi)曲面零件的變形特點(diǎn)。圖4.5.8中標(biāo)明了電動(dòng)喇叭罩拉深成形后的變形數(shù)值，括號(hào)內(nèi)的是徑向拉應(yīng)變值，括號(hào)外是切向應(yīng)變值，上段為壓，下段為拉。從拉深成形過(guò)程及實(shí)測(cè)的結(jié)果還可以看出：零件的曲面由三部分組成，即坯料的凸緣及進(jìn)入凹模中的一部分，這一變形區(qū)部分產(chǎn)生拉深變形；坯料的中間部分，也是產(chǎn)生拉深變形；坯料靠近球形沖頭頂部的部分，這一部分變形區(qū)產(chǎn)生的是脹形變形。后兩部分的分界點(diǎn)在圖4.5.10中的第4點(diǎn)位置。這一典型零件拉深成形的變形數(shù)值表

38、明，曲面零件拉深成形共同特點(diǎn)是由拉深和脹形兩種變形方式的復(fù)合。顯然，不同曲面形狀零件拉深成形的成形極限和成形方法的判斷是不同的。Oh占出2日材料：08厚度0.8mm圖4.5.8電動(dòng)喇叭罩拉深成形應(yīng)變數(shù)值曲面形狀零件在開(kāi)始拉深成形時(shí)，中間部分坯料幾乎不與模具表面接觸，處于“懸空”狀態(tài)。隨著拉深過(guò)程的進(jìn)行，懸空材料逐漸減少，但仍比圓筒形件拉深時(shí)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)力作用下很容易起皺。所以起皺成為曲面零件拉深要解決的主要問(wèn)題。為此，常常采用壓邊裝置、加大凸緣尺寸、帶壓料筋的拉深模（圖4.5.9）、反拉深（圖4.5.10）等措施防止起皺。但需要注意的是，這些措施雖然

39、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(shí)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。圖4.5.9帶壓料筋的拉深模圖圖4.5.10反拉深模2 .球面沖件的拉深零件可分為半球面（圖4.5.11a）非半球面（圖4.5.11b,cs&兩大類(lèi)口半球面零件，其拉深系數(shù)是個(gè)與零件直徑大小無(wú)關(guān)的常數(shù)，即：=0.71二常數(shù)口盤(pán)所以，在這種情況下拉深系數(shù)不能作為工藝設(shè)計(jì)的根據(jù)。由于球面形狀零件拉深時(shí)的主要成形障礙是坯料起皺，所以坯料的相對(duì)厚度（t/DX100）成為決定拉深難易和選定拉深方法的主要依據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，半球面件（圖4.5.11a）的拉深

40、方法主要有以下三種：t/DX100>3時(shí)，不用壓邊即可拉成。不過(guò)應(yīng)注意的是：盡管坯料的相對(duì)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(duì)沖件起校正作用。拉深這種沖件最好采用摩擦壓力機(jī)。t/DX100=0.53時(shí)，需采用帶壓邊圈的拉深模。t/DX100<0.5時(shí)，則采用具有拉深筋的凹?；蚍蠢睢．?dāng)球面形狀沖件帶有高度為（0.10.2）d的直邊（圖4.5.11b）或帶有每邊寬度為（0.10.15）d的凸緣時(shí)（圖4.5.11c）,雖然拉深系數(shù)有一定降低，但對(duì)沖件的拉深卻有相當(dāng)?shù)暮锰帯．?dāng)對(duì)不帶直邊和不帶凸緣的半球形沖件的表面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時(shí)，都要留加工余料以形成凸緣，在

41、沖件拉深后切除。圖4.5.11各種球形件高度小干球面半徑的淺球面件(圖4.5.lid)的找深方法,搜其幾何尺寸關(guān)系可以分為兩種情況;當(dāng)坯料直徑DH口相(R一球面半徑1板厚)時(shí)，可以用帶底模具壓成,這時(shí)毛坯不易起皺，但在成的時(shí)毛坯容易竄動(dòng)，而且可能產(chǎn)生一定的回彈，所以成形精度不高，保如球面半徑R較大，而零件的深度較小時(shí),必多世交回彈量修正模具.當(dāng)坯料直徑D9病時(shí)，由于必須解決起皺問(wèn)題,這時(shí)應(yīng)該附加一定寬度的凸緣(加工余料)，并用強(qiáng)力壓迫裝置或用帶拉深箭的模具，以噌大拉深成形中的聯(lián)形成分口加工余料在就后伊掉.這樣可以得到被高尺寸精度下表面質(zhì)鞋好的球面零件.3 .拋物面零件的拉深(1)淺拋物面沖件(

42、h/d<0.50.6)。其拉深特點(diǎn)與半球面件差不多，因此，拉深方法與半球面沖件相似。(2)深拋物面沖件(h/d>0.50.6)。其拉深的難度有所提高。為了使坯料中間部分緊密貼模而又不起皺，必須加大徑向拉應(yīng)力。但這一措施往往受到坯料頂部承載能力的限制，所以在這種情況下應(yīng)該采用多工序逐漸成形的辦法，特別是當(dāng)零件深度大而頂部的圓角半徑又小時(shí)，更應(yīng)如此。多工序逐漸成形的主要要點(diǎn)是采用正拉深或反拉深的方法，在逐漸地增加深度的同時(shí)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，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。4 .錐面零件的拉深錐面零件的拉深成形機(jī)理與球面形狀零件一樣，具有拉深、脹形兩種機(jī)理。由于錐形沖件各部分的尺寸比例關(guān)系(圖4.5.12)不同，其沖壓難易程度和應(yīng)采用的成形方法也有很大差別。錐形件拉深成形極限表現(xiàn)為起皺與破裂，起皺出現(xiàn)在中間懸空部分靠凹模圓角處，破裂是在脹形部分的沖頭轉(zhuǎn)角處。圖4.5.12錐形件示意圖4.5.13盒形件拉深時(shí)的金屬流動(dòng)錐面零件拉深成形方法主要依據(jù)下列參數(shù)進(jìn)行判斷（1）錐面零件的相對(duì)高度且相對(duì)高度H越大，卬間懸空部分材料越多.越容處*易失穩(wěn)起皺并且相對(duì)高度大P表明坯科直徑大1噌加了壓迫圈下面受形區(qū)寬度，