第二讲拉深毛坯尺寸计算和无凸缘件拉深工艺计算

（4）工件拉深示意图
第四章 拉深工艺与拉深模设计
本讲小结： 本讲小结：
1、拉深零件毛坯尺寸计算原则和计算公式。 2、无凸缘圆筒形件的拉深变形程度表示。 3、无凸缘圆筒形件的拉深次数和拉深系数的确定。
下讲预习： 下讲预习：
1、有凸缘圆筒形件的拉深变形程度表示。 2、有凸缘圆筒形件的拉深次数和拉深系数的确定。 3、拉深力和压边力的计算。
D
２）使ｍ1＜ｍ2＜…ｍｎ 最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径： ｄ1＝ｍ1Ｄ ｄ2＝ｍ2ｄ1 … ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１
第四章 拉深工艺与拉深模设计
（２）多次拉深工件高度的计算 根据拉深后工件表面积与坯料表面积相等的原则，可得到 如下多次拉深工件高度计算公式。计算前应先定出各工件的底 部圆角半径（见后述）。
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例1 求图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。材 料为10钢，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。 解：因ｔ＞1ｍｍ，故按板厚中径尺寸计算。 （１）计算坯料直径 根据零件尺寸，其相对高度为
H 76 − 1 75 = = ≈ 2 .7 d 30 − 2 28
查表4.3得修边余量 ∆h = 6mm 坯料 D = d 2 + 4d ( H + ∆h) − 1.72dr − 0.56r 2 代入已知条件，上式得Ｄ＝98.2ｍｍ
A1 = πd ( H − r )
故：D =
4
π
∑ Ai
A2 = A3 =
π π
[2πr (d − 2r ) + 8r ] 4
2
4
(d − 2r ) 2
整理后可得坯料直径为:
D = d 2 + 4dH＋6.28drg + 8rg
2
参数对照课本图4－13。d和rg均为中 心线尺寸，H＝h＋δ 心线尺寸，
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（三）以后各次拉深的特点和方法 （1）圆筒形毛坯的壁厚和力学特点都不均匀，后一次mc略 大于前一次，但比首次大的多。 （2）变形区dn-1－dn基本保持不变，直至拉深终了。 （3）破裂往往出现在拉深末尾，而不是初始阶段。 （4）稳定性比首次拉深好，因为已变形的筒壁起刚性支持。 （四）反拉深的特点 是指拉深冲头从已拉深件的外底部反向拉深，使拉深件 内表面翻转为外表面的拉深方法。适于双重侧壁的零件。 反拉深一般不用压边圈（动画演示），不易起皱和拉裂； 拉深力比常规拉深大20％，拉深系数可降低10～15％。
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二、无凸缘旋转体拉深件坯料尺寸的确定
1．将拉深件划分为若干个简单的几何体； （查表加入修边余量δ ） 2．分别求出各简单几何体的表面积； 3．把各简单几何体面积相加即为零件总面积； 4．根据表面积相等原则，求出坯料直径。
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按图得：
π
4
D 2 = A1 + A2 = A3 = ∑ Ai
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（２）确定拉深次数 t 2 = × 100% = 2.03% > 2% 坯料相对厚度为
D 98.2
按表4.4.4可不用压料圈，但为了保险，首次拉深仍采用压料圈。 根据ｔ/Ｄ＝2.03％，查表4.4.2得各次极限拉深系数ｍ 1 ＝0.50， ｍ2＝0.75，ｍ3＝0.78，ｍ4＝0.80，…。 故 ｄ1＝ｍ1Ｄ＝0.50×98.2ｍｍ＝49.2ｍｍ ｄ2＝ｍ2ｄ1＝0.75×49.2ｍｍ＝36.9ｍｍ ｄ3＝ｍ3ｄ2＝0.78×36.9ｍｍ＝28.8ｍｍ ｄ4＝ｍ4ｄ3＝0.8×28.8ｍｍ＝23ｍｍ 此时ｄ4＝23ｍｍ＜28ｍｍ，所以应该用4次拉深成形。
D2 r h1 = 0.25 − d1 + 0.43 1 (d1 + 0.32 r1 ) d1 d1 D2 r h2 = 0.25 − d 2 + 0.43 2 (d 2 + 0.32 r2 ) d2 d2 ... D2 r hn = 0.25 − d n + 0.43 n (d n + 0.32 rn ) d dn n
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三、有凸缘旋转体拉深件坯料尺寸的确定
D = ( d f ) 2 + 4dH − 3.44dr
df 已考虑修边余量，取： df ＝ dt ＋ 2δ dt为零件凸缘外径。 d为零件口部中径。 H r dt d
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四、无凸缘圆筒形件的拉深
（一）拉深系数与极限拉深系数 1.拉深系数 拉深系数m是拉深后的中径d 拉深系数m 中径 与拉深前的坯料直径D（或半 成品件中径dn）之比。 第一次拉深系数：m1 =
拉深系数m表示拉深前后坯料（或半成品件）直径的变化率。 是衡量拉深变形程度的一个重要的工艺参数。 m愈小，说明拉深变形程度愈大。相反，变形程度愈小。 如果m取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。
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极限拉深系数［m］
在一定的拉深条件下，变形区不起皱而拉深出最大 高度（底部区濒于破裂）时的拉深系数。
d1 D
第二次拉深系数： 2 = d 2 m
d1
第n次拉深系数： n = d n m
d n −1
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拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即
m= d n d1 d 2 d 3 d d = ⋅ ⋅ ⋅ n −1 n = m1 m2 m3 ⋅ ⋅ ⋅ mn −1 mn D D d1 d 2 d n − 2 d n −1
d min mc = D
２．影响极限拉深系数的因素 （1）材料的内部组织与力学性能 塑性好，晶粒大小适当，屈强比小，塑性应变比大，则 [m]可较小。 （2）板料的相对厚度
t / D 小时，材料易起皱，则[m]较大。
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（3）凸模和凹模的圆角半径 圆角半径越小，容易拉裂和起皱， [m]越大。 （4）润滑条件和模具情况 凹模润滑条件好，工作表面光滑，间隙正常， [m]小。 （5）拉深方式 采用压边圈， [m]较小。 （6）拉深速度 拉深速小， [m]也小。
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（３）各次拉深工件尺寸的确定 经调整后的各次拉深系数为： ｍ1＝0.52，ｍ2＝78，ｍ3＝0.83，ｍ4=0.846 各次工序件直径为 …… 各次工序件底部圆角半径取以下数值： ｒ1＝8ｍｍ，ｒ2＝5ｍｍ，ｒ3＝4ｍｍ 各次工序件高度为 ……
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m总
＞［m1］时，拉深件可一次拉成，否则
需要多次拉深。 实际计算时可根据零件相对高度 h/d 值和相对厚度 t/D 值查表4.8得出拉深次数。
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2．各次拉深工件尺寸的确定 （１）多次拉深工件直径的确定 确定拉深次数以后，由表查得各次拉深的极限拉深系 数，适当放大，并加以调整，其原则是： d １）保证ｍ1ｍ2…ｍｎ＝
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复习上次课的内容
1．拉深变形五个特征区的应力应变特点 2．拉深零件常见质量问题及其解决措施
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第三节 直壁旋转体零件的拉深
一、毛坯尺寸确定的依据
面积不变原则: 面积不变原则:
拉深前坯料表面积与拉深后零件 表面积近似相等，得到坯料尺寸。 切边工序： 切边工序： 拉深件口部不整齐（起皱或拉深 凸耳），需留修边余量（δ）用 于切边。修边余量查表4-3和4-4。
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３．极限拉深系数的确定 根据零件相对厚度t/D值查表4.5～表4.7，获得无凸缘 圆筒形件在不同条件下各次拉深的极限拉深系数。 为了提高工艺稳定性和零件质量，零件每一次的拉深系 数必须大于每次极限拉深系数［mn］的值（**）。
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（二）拉深次数与工件尺寸的确定 １．拉深次数的确定 当零件