模具設(shè)計與制造（第2版）田光輝、林紅旗課件 4.4拉深工藝計算

4.4

拉深工藝計算

毛坯尺寸設(shè)計拉深件次數(shù)的確定半成品尺寸的確定拉深工藝計算

毛坯形狀和尺寸確定的依據(jù)：

一.毛坯尺寸計算若拉深前后料厚不變，則拉深前坯料表面積與拉深后沖件表面積近似相等。

注意：當(dāng)t＜1mm時，按工件標(biāo)注尺寸計算；當(dāng)t≥1mm時，按工件中線尺寸計算。體積不變原則（等表面積原則）:一.毛坯尺寸計算拉深前毛坯形狀與拉深件斷面形狀相似。但坯料周邊必須是光滑的曲線連接。相似原則：

一.毛坯尺寸計算∵拉深中板料存在各向異性∵實(shí)際生產(chǎn)中毛坯中心和凸、凹模中心不完全重合，∴拉深件口部出現(xiàn)凸凹不平，需要修邊工序切去口部不平部分∴在計算毛坯時，應(yīng)加上修邊余量。加修邊余量:修邊余量的確定：根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值

一.毛坯尺寸計算簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件的毛坯計算一.毛坯尺寸計算采用久里金法則

1、2、3三部分將拉深件劃分為若干個簡單的幾何體:

分別求出各簡單幾何體的表面積:一.毛坯尺寸計算久里金法則：

式中：A——旋轉(zhuǎn)體的表面積；

Rx——母線形心的旋轉(zhuǎn)半徑；

L——母線長度。任何形狀的母線繞某軸旋轉(zhuǎn)一周所構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)體的表面積，等于該母線的長度與該母線形心繞該軸旋轉(zhuǎn)所得周長的乘積。即：

一.毛坯尺寸計算求出簡單幾何體1表面積:求出簡單幾何體3表面積:一.毛坯尺寸計算∵弧長l=πrd/2∵形心到旋轉(zhuǎn)軸距離

為（2rd/π+d1/2）∴簡單幾何體表面積為求出簡單幾何體2表面積:一.毛坯尺寸計算A=a1+a2+a3把各簡單幾何體面積相加為零件總面積:根據(jù)表面積相等原則，求出坯料直徑。復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件的毛坯計算：按經(jīng)驗公式

一.毛坯尺寸計算拉深系數(shù)概念

二.拉深系數(shù)指拉深后工件直徑與拉深前工件（或毛坯）直徑之比，用m表示。第1次拉深

第2次拉深

第n次拉深

各次拉深系數(shù)

總拉深系數(shù)概念

二.拉深系數(shù)

拉深件總拉深系數(shù)等于各次拉深系數(shù)的乘積。總拉深系數(shù)與各次拉深系數(shù)的關(guān)系

總拉深系數(shù)m等于工件直徑dn與毛坯直徑D之比，即：

極限總拉深系數(shù)概念

二.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。

m↓拉深變形程度↑，

m↓↓使拉深件起皺、斷裂或嚴(yán)重變薄超差。

m↑拉深變形程度↓，工序數(shù)量↑，成本↑。

使拉深件不拉裂的最小拉深系數(shù)稱為極限拉深系數(shù)。二.拉深系數(shù)

影響極限拉深系數(shù)的因素①材料的力學(xué)性能：屈強(qiáng)比σs/σb↓，極限拉深系數(shù)m極↓②毛坯的相對厚度t/D：主要因素

t/D↑，m極↓③材料表面質(zhì)量：表面光滑，材料易流動，m極↓材料方面二.拉深系數(shù)

影響極限拉深系數(shù)的因素①凸凹模間隙：間隙↓，摩擦力↑，m極↑②凹模圓角半徑rd：次要因素

rd↓，流動阻力大，m極↑③凸模圓角半徑rp：

rp↓↓，凸模圓角處材料變薄嚴(yán)重，易被拉裂，m極↑④模具表面質(zhì)量：粗糙度好、光滑，m極↓模具方面二.拉深系數(shù)

影響極限拉深系數(shù)的因素①是否采用壓邊圈：采用時，m極↓②拉深次數(shù)：第一次拉深，材料無形變硬化，塑性好，m極↓后續(xù)拉深時，產(chǎn)生形變硬化，塑性差，m極↓③潤滑情況：潤滑好，摩擦小，m極↓拉深條件二.拉深系數(shù)

極限拉深系數(shù)的確定

根據(jù)毛坯相對厚度t/D，采用經(jīng)驗取值法

三.拉深次數(shù)

計算總拉深系數(shù)m，查出極限拉深系數(shù)m1。當(dāng)m＞m1時，拉深件可一次拉成；當(dāng)m≤m1時，需要多次拉深。判斷能否一次拉出拉深次數(shù)的確定

三.拉深次數(shù)

確定拉深次數(shù)推算法①從表中查得極限拉深系數(shù)m1、m2…mn。②計算各次拉深后的工件直徑。

d1=m1D，d2=m2d2=m1m2D

dn=mndn-1=m1m2···mnD當(dāng)dn≤d（工件直徑）時，n即為拉深次數(shù)。三.拉深次數(shù)

查表法三.拉深次數(shù)

例1求右圖筒形件的坯料尺寸及拉深次數(shù)。材料為08鋼，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。

解：∵ｔ＞1∴按板厚中徑尺寸計算。

①計算坯料直徑根據(jù)零件尺寸，其相對高度為查表4.2得修邊余量三.拉深次數(shù)坯料直徑為代已知條件入上式得Ｄ＝98.2ｍｍ

②判定一次能否拉出坯料相對厚度為

根據(jù)ｔ/Ｄ＝2.03％，查表4.6得各次極限拉深系數(shù)ｍ1＝0.50，ｍ2＝0.75，ｍ3＝0.78，ｍ4＝0.80，…。

按表4.10可不用壓料圈，但為保險，首次拉深仍采用壓邊圈

三.拉深次數(shù)零件總拉深系數(shù)：m=d/D=28/98.2=0.29③確定拉深次數(shù)坯料相對厚度為

∵m=0.29＜m1=0.50∴不能一次拉出。三.拉深次數(shù)根據(jù)ｔ/Ｄ＝2.03％，查表4.3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＝36.9ｍｍｄ3＝ｍ3ｄ2＝0.78×36.9ｍｍ＝28.8ｍｍｄ4＝ｍ4ｄ3＝0.8×28.8ｍｍ＝23ｍｍ此時ｄ4＝23ｍｍ＜28ｍｍ，所以應(yīng)該4次拉深成形。

四.各次拉深半成品尺寸的計算

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：②③①保證④四.各次拉深半成品尺寸的計算

工序件直徑的確定最后按