拉深工藝及拉深模具的設(shè)計

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1、 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 拉 深 概 述 4.1 拉 深 變 形 過 程 的 分 析 4.2 直 壁 旋 轉(zhuǎn) 體 零 件 拉 深 工 藝 的 設(shè) 計 4.3 非 直 壁 旋 轉(zhuǎn) 體 零 件 拉 深 成 形 的 特 點 4.4 盒 形 件 的 拉 深 4.5 拉 深 工 藝 設(shè) 計 4.6 拉 深 模 具 設(shè) 計 4.7 其 他 拉 深 方 法 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助

2、 學 課 件 1.拉 深 的 基 本 概 念 拉 深 是 利 用 拉 深 模 具 將 沖 裁 好 的 平 板 毛 坯 壓 制 成 各 種開 口 的 空 心 件 ， 或 將 已 制 成 的 開 口 空 心 件 加 工 成 其 他 形 狀空 心 件 的 一 種 沖 壓 加 工 方 法 。 (如 圖 4.0.1)2.典 型 的 拉 深 件 (如 圖 4.0.2)3.拉 深 模 具 的 特 點 結(jié) 構(gòu) 相 對 較 簡 單 ， 與 沖 裁 模 比 較 ， 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 。 沖 壓 工 藝 與

3、模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.1 拉 深 變 形 過 程 的 分 析4.1.1板 料 拉 深 變 形 過 程 及 其 特 點 (如 圖 4.1.1) 在 毛 坯 上 畫 作 出 距 離 為 a的 等 距 離

4、的 同 心 圓 與 相 同 弧 度 b輻 射 線 組 成 的 網(wǎng) 格 (如 圖 4.1.2) ， 然 后 將 帶 有 網(wǎng) 格 的 毛 坯 進 行拉 深 。 在 拉 深 過 程 中 ， 毛 坯 受 凸 模 拉 深 力 的 作 用 ， 在 凸 緣 毛 坯 的徑 向 產(chǎn) 生 拉 伸 應(yīng) 力 ， 切 向 產(chǎn) 生 壓 縮 應(yīng) 力 。 在 它 們 的 共 同作 用 下 ， 凸 緣 變 形 區(qū) 材 料 發(fā) 生 了 塑 性 變 形 ， 并 不 斷 被 拉 入 凹 模內(nèi) 形 成 筒 形 拉 深 件 。 13 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工

5、 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 在 拉 深 后 我 們 發(fā) 現(xiàn) 如 圖 4.1.2： 工 件 底 部 的 網(wǎng) 格 變 化 很小 ， 而 側(cè) 壁 上 的 網(wǎng) 格 變 化 很 大 ， 以 前 的 等 距 同 心 圓 ， 變 成了 與 工 件 底 部 平 行 的 不 等 距 的 水 平 線 ， 并 且

6、愈 是 靠 近 工 件口 部 ， 水 平 線 之 間 的 距 離 愈 大 ， 同 時 以 前 夾 角 相 等 的 半 徑線 在 拉 深 后 在 側(cè) 壁 上 變 成 了 間 距 相 等 的 垂 線 ， 如 圖 4.1.3所示 ， 以 前 的 扇 形 毛 坯 網(wǎng) 格 變 成 了 拉 深 后 的 矩 形 網(wǎng) 格 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課

7、件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.1.2拉 深 過 程 中 變 形 毛 坯 各 部 分 的 應(yīng) 力 與 應(yīng) 變 狀 態(tài) 拉 深 過 程 中 某 一 瞬 時 毛 坯 變 形 和 應(yīng) 力 情 況 (如 圖 4.1.5)1.平 面 凸 緣 部 分 主 要 變 形 區(qū)2.凹 模 圓 角 區(qū) 過 渡 區(qū)3.筒 壁 部 分 傳 力 區(qū)4.凸 模 圓 角 部 分 過 渡 區(qū)5.圓 筒 底 部 分 小 變 形 區(qū) 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模

8、具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.1.5 拉 深 中 毛 坯 的 應(yīng) 力 應(yīng) 變 情 況 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.1.3 拉 深 變 形 過 程 的 力 學 分 析 1.凸 緣 變 形 區(qū) 的 應(yīng) 力 分 析 （ 1） 拉 深 中 某 時 刻 變 形 區(qū) 應(yīng) 力 分 布 根 據(jù) 微 元

9、體 的 受 力 平 衡 可 得 因 為 取 并 略 去 高 階 無 窮 小 ， 得 : 塑 性 變 形 時 需 滿 足 的 塑 性 方 程 為 : 02sin2 3t111 tddRRdtddRRd 33 22sin dd 0)( 311 dRRd m31 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 由 上 述 兩 式 ， 并 考 慮 邊 界 條 件 (當 時 ， )， 經(jīng) 數(shù) 學推 導(dǎo) 就 可 以 求 出 徑 向 拉 應(yīng) 力 ， 和 切 向 壓 應(yīng) 力 的 大 小 為 ： 在 變 形 區(qū) 的

10、 內(nèi) 邊 緣 （ 即 處 ） 徑 向 拉 應(yīng) 力 最 大 ， 其 值為 ： 在 變 形 區(qū) 外 邊 緣 處 壓 應(yīng) 力 最 大 ， 其 值 為 ： RRtm1 ln1.1 RRtm3 ln11.1 rRtmmax1 ln1.1 mmax3 1.1 tRR 01 rR 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 凸 緣 外 邊 向 內(nèi) 邊 由 低 到 高 變 化 ， 則 由 高 到 低 變 化 ， 在 凸 緣 中 間 必 有 一 交點 存 在 （ 如 右 圖 所 示 ） ， 在 此 點 處 有

11、所 以 ： 化 簡 得 ： 即 ： 即 交 點 在 處 。 用 R所 作 出的 圓 將 凸 緣 變 形 區(qū) 分 成 兩 部 分 ， 由 此 圓向 凹 模 洞 口 方 向 的 部 分 拉 應(yīng) 力 占 優(yōu) 勢（ ） ， 拉 應(yīng) 變 為 絕 對 值 最 大 的 主變 形 ， 厚 度 方 向 的 變 形 是 壓 縮 應(yīng) 變 。 1 3 31 RRRR tmtm ln11.1ln1.1 21ln t RR t61.0 RR t61.0 RR 31 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 （ 2） 拉

12、 深 過 程 中 的 變 化 規(guī) 律 和 是 當 毛 坯 凸 緣 半 徑 變 化 到 時 ， 在凹 模 洞 口 的 最 大 拉 應(yīng) 力 和 凸 緣 最 外 邊 的 最 大 壓 應(yīng) 力 。2.筒 壁 傳 力 區(qū) 的 受 力 分 析 （ 1） 壓 邊 力 引 起 的 摩 擦 力 該 摩 擦 應(yīng) 力 為 ： max3max1 | 和max1 max3 tRQF dtuF QM 2 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 （ 2） 材 料 流 過 凹 模 圓 角 半 徑 產(chǎn) 生 彎 曲 變 形 的

13、 阻 力 可根 據(jù) 彎 曲 時 內(nèi) 力 和 外 力 所 作 功 相 等 的 條 件 按 下 式 計 算 ： （ 3） 材 料 流 過 凹 模 圓 角 后 又 被 拉 直 成 筒 壁 的 反 向 彎曲 力 仍 按 式 上 式 進 行 計 算 : 拉 深 初 期 凸 模 圓 角 處 的 彎 曲 應(yīng) 力 也 按 上 式 計 算 ， 即 ： 241 dbW tr t 241 dbWW tr t 241 pbW tr t 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 （ 4） 材 料 流 過 凹 模 圓

14、角 時 的 摩 擦 阻 力 通 討 凸 模 圓 角 處 危 險 斷 面 傳 遞 的 徑 向 拉 應(yīng) 力 即 為 ： 由 上 式 把 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 滑條 件 等 都 反 映 了 出 來 ， 有 利 于 研 究 改 善 拉 深 工 藝 。 拉 深 力 可 由 下 式 求 出 ： wwMmax1p 2 e dbdbQtmp 2222ln1.1 etr ttrtdtFrR sinpdtF 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉

15、 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.1.4 拉 深 成 形 的 障 礙 及 防 止 措 施 1.起 皺 (如 圖 4.1.8)， 影 響 起 皺 的 因 素 ： (1)凸 緣 部 分 材 料 的 相 對 厚 度 凸 緣 部 分 的 相 對 料 厚 ， 即 為 : (2)切 向 壓 應(yīng) 力 的 大 小 拉 深 時 的 值 決 定 于 變 形 程 度 ， 變 形 程 度 越 大 ， 需 要 轉(zhuǎn) 移的 剩 余

16、材 料 越 多 ， 加 工 硬 化 現(xiàn) 象 越 嚴 重 ， 則 越 大 ， 就 越 容 易 起皺 。 (3)材 料 的 力 學 性 能 板 料 的 屈 強 比 小 ， 則 屈 服 極 限 小 ， 變 形 區(qū) 內(nèi) 的 切 向 壓應(yīng) 力 也 相 對 減 小 ， 因 此 板 料 不 容 易 起 皺 。 rRtdDt ff 或 33 bs 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具

17、 設(shè) 計 助 學 課 件 (4)凹 模 工 作 部 分 的 幾 何 形 狀 平 端 面 凹 模 拉 深 時 ， 毛 坯 首 次 拉 深 不 起 皺 的 條 件 是 : 用 錐 形 凹 模 首 次 拉 深 時 ， 材 料 不 起 皺 的 條 件 是 ： 如 果 不 能 滿 足 上 述 式 子 的 要 求 ， 就 要 起 皺 。 在 這 種 情 況下 ， 必 須 采 取 措 施 防 止 起 皺 發(fā) 生 。 最 簡 單 的 方 法 (也 是 實 際 生產(chǎn) 中 最 常 用 的 方 法 )是 采 用 壓 邊 圈 。)1)(17.009.0( DtDt DdDt 103.0 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè)

18、 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 2.拉 裂 拉 深 后 得 到 工 件 的 厚 度 沿 底 部 向 口 部 方 向 是 不 同 的(如 圖 4.1.9) 防 止 拉 裂 : 可 根 據(jù) 板 材 的 成 形 性 能 ， 采 用 適 當 的 拉 深 比 和 壓 邊力 ， 增 加 凸 模 的 表 面 粗 糙 度 ， 改 善 凸 緣 部 分 變 形 材 料 的潤 滑 條 件 ， 合 理 設(shè) 計 模 具 工 作 部 分 的 形 狀 ， 選 用 拉 深 性能 好 的 材 料 。3.硬 化 拉 深 是 一 個 塑 性 變 形

19、 過 程 ， 材 料 變 形 后 必 然 發(fā) 生 加工 硬 化 ， 使 其 硬 度 和 強 度 增 加 ， 塑 性 下 降 。 加 工 硬 化 的 好 處 是 使 工 件 的 強 度 和 剛 度 高 于 毛 坯 材料 ， 但 塑 性 降 低 又 使 材 料 進 一 步 拉 深 時 變 形 困 難 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.2

20、 直 壁 旋 轉(zhuǎn) 體 零 件 拉 深 工 藝 的 設(shè) 計4.2.1 拉 深 毛 坯 尺 寸 的 確 定 拉 深 毛 坯 尺 寸 的 確 定 原 則 ： 體 積 不 變 原 理 （ 拉 深 前 毛 坯 表 面 積 等 于 拉 深 后 零 件 的 表 面積 ） 、 相 似 性 原 理 。 毛 坯 的 計 算 方 法 ： 等 重 量 、 等 體 積 、 分 析 圖 解 法 、 作 圖 法 。 （ 1） 確 定 修 邊 余 量 由 于 材 料 的 各 向 導(dǎo) 性 以 及 拉 深 時 金 屬 流 動 條 件 的 差 異 ， 拉深 后 工 件 口 部 不 平 ， 通 常 拉 深 后 需 切 邊 ， 因 此

21、 計 算 毛 坯 尺 寸 時應(yīng) 在 工 件 高 度 方 向 上 (無 凸 緣 件 )或 凸 緣 上 增 加 修 邊 余 量 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 （ 2） 計 算 工 件 表 面 積 圓 筒 直 壁 部 分 的 表 面 積 為 : 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.2.2無 凸 緣 圓 筒 形 件 的 拉 深 工 藝 計 算 1.拉 深 系 數(shù) 拉 深

22、系 數(shù) 是 表 示 拉 深 后 圓 筒 形 件 的 直 徑 與 拉 深 前 毛 坯（ 或 半 成 品 ） 的 直 徑 之 比 。 （ 如 圖 4.2.2） 工 件 的 直 徑 與 毛 坯 直 徑 之 比 稱 為 總 拉 深 系 數(shù) ， 即 工 件 所需 要 的 拉 深 系 數(shù) 1 211 122 11 . nnn nnn ddm ddm ddm Ddm nnnn nnn mmmmdd ddDdddDdm 121121121 . 總 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.2.2 拉

23、深 工 序 示 意 圖 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 拉 深 系 數(shù) 的 倒 數(shù) 稱 為 拉 深 程 度 或 拉 深 比 ， 其 值 為 ： 拉 深 系 數(shù) 表 示 了 拉 深 前 后 毛 坯 直 徑 的 變 化 量 ， 反 映 了 毛坯 外 邊 緣 在 拉 深 時 切 向 壓 縮 變 形 的 大 小 ， 因 此 可 用 它 作 為 衡量 拉 深 變 形 程 度 的 指 標 。 拉 深 時 毛 坯 外 邊 緣 的 切 向 壓 縮 變 形量 為 ： 由 此 可 知 ， 拉 深 系

24、數(shù) 是 一 個 小 于 1的 數(shù) 值 ， 其 值 愈 大 表示 拉 深 前 后 毛 坯 的 直 徑 變 化 愈 小 ， 即 變 形 程 度 小 。 其 值 愈 小則 毛 坯 的 直 徑 變 化 愈 大 ， 即 變 形 程 度 大 。 n1nnn 1 ddmk m mm mddtd tdtdmDdDt dtDt 1 11 . 11;11 .nn;1n1n 2121 212111 即 ： 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 2.影 響 拉 深 系 數(shù) 的 因 素 拉 深 材 料 ： 機 械

25、 性 能 、 料 厚 、 表 面 質(zhì) 量 。 拉 深 模 具 ： 間 隙 、 凸 模 圓 角 半 徑 、 凹 模 圓 角 半 徑 、 凹模 形 狀 (如 圖 4.2.3） 凹 模 表 面 質(zhì) 量 。 拉 深 條 件 ： 壓 邊 圈 、 次 數(shù) 、 潤 滑 、 工 件 形 狀 。3.拉 深 系 數(shù) 的 值 與 拉 深 次 數(shù) 查 表 確 定 。 4.后 續(xù) 拉 深 的 特 點 壓 力 行 程 曲 線 （ 如 圖 4.2.4） 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.2.3 錐 形

26、凹 模 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件1-首 次 拉 深 ； 2-二 次 拉 深圖 4.2.4 首 次 拉 深 與 二 次 拉 深 的 拉 深 力 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.2.3無 凸 緣 圓 筒 形 拉 深 件 的 拉 深 次 數(shù) 和 工 序 件 尺 寸 的計 算 試 確 定 如 下 圖 所 示 零 件 (材 料 08鋼 ， 材 料 厚 度 =2mm)的

27、拉深 次 數(shù) 和 各 拉 深 工 序 尺 寸 。 計 算 步 驟 如 下 ： 1.確 定 切 邊 余 量 根 據(jù) ， 查 教 材 表 4.2.1， 并 取 ： 。2.按 教 材 表 4.2.3序 號 1的 公 式 計 算 毛 坯 直 徑 mm283 56.072.1H2 22222 rrdddD th 28.288/200/,200 dhhmm7h 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件3.確 定 拉 深 次 數(shù) 判 斷 能 否 一 次 拉 出 對 于 圖 示 的 零 件 ， 由 毛 坯

28、的 相 對 厚 度 ： 從 表 4.2.4中 查 出 各 次 的 拉 深 系 數(shù) ： =0.54， =0.77， =0.80， =0.82。 則 該 零 件 的 總 拉 深 系數(shù) 。 即 ： ， 故 該 零 件需 經(jīng) 多 次 拉 深 才 能 夠 達 到 所 需 尺 寸 。 2m 7.0100/ Dt 1m3m 4m 31.0283/88/ Ddm總 1mm 總 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 （ 2） 計 算 拉 深 次 數(shù) 例 如 : 可 知 該 零 件 要 拉 深 四 次 才

29、行 。半 成 品 尺 寸 確 定 （ 1） 半 成 品 直 徑 拉 深 次 數(shù) 確 定 后 ， 再 根 據(jù) 計 算 直 徑 應(yīng) 等 于 的 原 則 對各 次 拉 深 系 數(shù) 進 行 調(diào) 整 ， 使 實 際 采 用 的 拉 深 系 數(shù) 大 于 推 算 拉深 次 數(shù) 時 所 用 的 極 限 拉 深 系 數(shù) 。 mmmmdmd mmmmdmd mmmmdmd mmmmDmd 2.772.9482.0 2.948.11780.0 8.11715377.0 15328354.0344 233 122 11 nd 工d 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的

30、設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 零 件 實 際 需 拉 深 系 數(shù) 應(yīng) 調(diào) 整 為 ： 調(diào) 整 好 拉 深 系 數(shù) 后 ， 重 新 計 算 各 次 拉 深 的 圓 筒 直 徑 即 得半 成 品 直 徑 。 零 件 的 各 次 半 成 品 尺 寸 為 ： 85.0,82.0,79.0,57.0 4321 mmmm 85.01048888 82.0126104104 79.0160126126 57.0283160160 44 33 22 11 mmmd mmmd mmmd mmmd第 四 次第 三 次第 二 次第 一 次 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章

31、拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 （ 2） 半 成 品 高 度 各 次 拉 深 直 徑 確 定 后 ， 緊 接 著 是 計 算 各 次 拉 深 后 零 件的 高 度 ： 式 中 ： 各 次 拉 深 的 直 徑 (中 線 值 )； 各 次 半 成 品 底 部 的 圓 角 半 徑 (中 值 )； 各 次 半 成 品 底 部 平 板 部 分 的 直 徑 ； 各 次 半 成 品 底 部 圓 角 半 徑 圓 心 以 上 的筒 壁 高 度 ； 32330323023 22220222022 12110121021 4)82( 4)82( 4

32、)82( drdrdDh drdrdDh drdrdDh 第 三 次第 二 次第 一 次321 , ddd 321 , rrr 302010 , ddd 321 , hhh 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 零 件 的 以 上 各 項 具 體 數(shù) 值 代 人 上 述 公 式 ， 即 求 出 各 次高 度 為 ： 各 次 半 成 品 的 總 高 度 為 ： 拉 深 后 得 到 的 各 次 半 成 品 (如 圖 4.2.6) mm164mm1044 58945294283 mm123mm

33、1264 8811082110283 mm78mm1604 128136122136283 2223 2222 2221 hhh mm170mm151642 mm132mm181232 mm91mm112782333 222 111 trhH trhH trhH 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.2.6 零 件 各 次 拉 深 的 半 成 品 尺 寸 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計

34、 助 學 課 件 4.2.4 有 凸 緣 圓 筒 件 拉 深 方 法 及 工 藝 計 算 有 凸 緣 筒 形 件 的 拉 深 變 形 原 理 與 一 般 圓 筒 形 件 是 相 同的 ， 但 由 于 帶 有 凸 緣 (如 圖 4.2.7)， 其 拉 深 方 法 及 計 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 有 凸 緣 筒 形 件 的 拉 深 系 數(shù) 該 式 說 明 ， 拉 深 系 數(shù) 決 定 三 個 因 素 ： 相 對 凸 緣 直 徑 、相 對 高 度 、 相 對 轉(zhuǎn) 角 半 徑 ， 影 響 程 度 為 遞 減 。 dr

35、dhddDdm t /44.3/4)/( 1 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.2.7有 凸 緣 圓 形 件 與 坯 料 圖 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 有 凸 緣 筒 形 件 分 類 窄 凸 緣 ： 寬 凸 緣 : 有 凸 緣 筒 形 件 的 拉 深 特 點 ： 寬 凸 緣 變 形 程 度 不 能 用 拉 深 系 數(shù) 來 衡 量 ； 首 次 拉 深 系 數(shù) 比

36、 圓 筒 件 要 小 ； 首 次 拉 深 極 限 變 形 程 度 與 有 關(guān) 。4.11.1t dd 4.1t dd dd /t 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 2.寬 凸 緣 圓 筒 件 拉 深 工 藝 計 算 要 點 （ 1） 毛 坯 尺 寸 計 算 毛 坯 尺 寸 的 計 算 仍 按 等 面 積 原 理 進 行 ， 參 考 無 圓 凸 緣 筒 形零 件 毛 坯 的 計 算 方 法 計 算 。 （ 2） 判 別 能 否 一 次 拉 成 這 只 需 比 較 工 件 實 際 所 需

37、 的 總 拉 深 系 數(shù) 和 與 凸 緣 件 第一 次 拉 深 的 極 限 拉 深 系 數(shù) 和 極 限 拉 深 相 對 高 度 即 可 （ 3） 半 成 品 尺 寸 計 算 寬 凸 緣 件 的 拉 深 次 數(shù) 仍 可 用 推 算 法 求 出 。 根 據(jù) 表 中 的 拉 深 系 數(shù) 值 進 行 計 算 ， 即 第 n次 拉 深 后 的 直 徑 為 ：各 次 拉 深 后 的 筒 部 高 度 可 按 下 式 計 算 ： 1 nnn dmd 2dn2pnndnpn2f2nnn 14.043.025.0 rrdrrdDdh dh/ 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深

38、 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 3.拉 深 方 法 寬 凸 緣 件 拉 深 方 法 有 兩 種 ： （ 如 圖 4.2.10) 一 種 是 中 小 型 （ ） 、 料 薄 的 零 件 ， 如 圖a)； 二 種 是 大 型 拉 深 件 （ ） ， 如 圖 b)。mm200fd mm200fd 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.2.10 寬 凸 緣 零 件 的 拉 深 方法 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及

39、拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件4.2.5 階 梯 圓 筒 形 件 的 拉 深1.拉 深 次 數(shù) 的 確 定 (如 圖 4.2.11) 判 斷 能 否 一 次 拉 深 2.拉 深 方 法 的 確 定 （ 1） 若 任 意 兩 個 相 鄰 階 梯 的 直 徑 比 都 大 于 或 等 于 相 應(yīng)的 圓 筒 形 件 的 極 限 拉 深 系 數(shù) ， 則 先 從 大 的 階 梯 拉 起 (如 圖4.2.12a)。 （ 2） 相 鄰 兩 階 梯 直 徑 之 比 小 于 相 應(yīng) 的 圓 筒 形 件的 極 限 拉 深 系 數(shù) ， 則 按 帶 凸 緣 圓 筒 形 件

40、 的 拉 深 進 行 ,即 由小 階 梯 拉 深 到 大 階 梯 (如 圖 4.2.12b) 。 nnn321 /).( dhdhhhh 1nn dd 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.2.11階 梯 形 零 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 圖 4.2.12 階 梯 形 多 次 拉 深 方 法 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉

41、 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 （ 3） 若 最 小 階 梯 直 徑 過 小 ， 即 過 小 ， 又 不大 時 ， 最 小 階 梯 可 用 脹 形 法 得 到 。 （ 4） 若 階 梯 形 件 較 淺 ， 且 每 個 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 ， 可 先 拉 成 圓形 或 帶 有 大 圓 角 的 筒 形 ， 最 后 通 過 整 形 得 到 所 需 零 件 ，(如 圖 4.2.13)。 nd 1nn dd nh 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深

42、 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.2.13 直 徑 差 較 大 的 淺 階 梯 形 件 的 拉 深 方 法 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.3 非 直 壁 旋 轉(zhuǎn) 體 零 件 拉 深 成 形 的 特 點 曲 面 形 狀 (如 球 面 、 錐 面 及 拋 物 面 ) 零 件 的 拉 深 ， 其 變 形區(qū) 的 位 置 、 受 力 情 況 、 變 形 特 點 等 都 與 圓 筒 形 零 件 不 同 ， 所以 在 拉 深

43、 中 出 現(xiàn) 的 各 種 問 題 和 解 決 方 法 亦 與 圓 筒 形 件 不 同 。對 于 這 類 零 件 就 不 能 簡 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 定 拉 深 工 藝 和 模 具 設(shè) 計 的 依 據(jù) 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件4.3.1 曲 面 形 狀 零 件 的 拉 深 特 點 （ 1） 拉 深 球 面 零 件 時 (圖 4.3.1)， 毛 坯 的 凸 緣 部 分 與 中間 部 分 都 是

44、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) 。 （ 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 力 集 中 、 容 易 引 起 局 部 變 薄 及 自 由 面 積 大 、壓 邊 圈 作 用 相 對 減 弱 、 容 易 起 皺 等 特 點 外 ， 還 由 于 零 件 口部 與 底 部 直 徑 差 別 大 ， 回 彈 特 別 嚴 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 和 球 面 以 及 錐

45、形 零 件 一 樣 ，材 料 處 于 懸 空 狀 態(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 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 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓

46、工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.3.2 球 面 零 件 拉 深 方 法 球 面 零 件 可 分 為 半 球 形 件 (圖 4.3.2a)和 非 半 球 形 件 (圖4.3.2b， c， d) 兩 大 類 。 不 論 哪 一 種 類 型 ， 均 不 能 用 拉 深系 數(shù) 來 衡 量 拉 深 成 形 的 難 易 程 度 。 對 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 無 關(guān) 的 常 數(shù) ，即 ： 707.02 ddDdm 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè)

47、 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件4.3.3 拋 物 面 零 件 拉 深 方 法 拋 物 面 零 件 常 見 的 拉 深 方 法 有 下 面 幾 種 ： (1)淺 拋 物 面 形 件 ( ) 因 其 高 徑 比 接近 球 形 ， 因 此 拉 深 方 法 同 球 形 件 。 (2)深 拋 物 面 形 件 ( )其 拉 深 難 度 有 所提 高 。 這 時 為 了 使 毛 坯 中 間 部 分 緊 密 貼 模 而 又 不 起 皺 ，通

48、 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 4.3.3)就 是 采 用 有 兩 道 拉 深 筋 的 模 具成 形 的 。 6.05.0/ dh 6.05.0/ dh 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.3.4 錐 形 零 件 拉 深 方 法 (如 圖 4.3

49、.5) 拉 深 錐 形 件 的 方 法 有 如 下 幾 種 : （ 1） 對 于 淺 錐 形 件 ( ) ， 可 一次 拉 成 ， 但 精 度 不 高 ， 因 回 彈 較 嚴 重 。 可 采 用 帶 拉 深 筋 的 凹 模或 壓 邊 圈 ， 或 采 用 軟 模 進 行 拉 深 。 （ 2） 對 于 中 錐 形 件 （ ） ， 拉 深方 法 取 決 于 相 對 料 厚 ： （ 3） 對 于 高 錐 形 件 （ ） ， 因 大小 直 徑 相 差 很 小 ， 變 形 程 度 更 大 ， 很 容 易 產(chǎn) 生 變 薄 嚴 重 而 拉 裂和 起 皺 。 這 時 常 需 采 用 特 殊 的 拉 深 工 藝

50、， 通 常 有 下 列 方 法 （ 如圖 所 示 ） ： 階 梯 拉 深 成 形 法 錐 面 逐 步 成 形 法 整 個 錐 面 一 次 成 形 法 8050,30.025.02 dh 4515,70.03.02 dh 3010,80.07.02 dh 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 圖 4.3.5 錐 形 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具

51、 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.4 盒 形 零 件 的 拉 深4.4.1盒 形 零 件 的 拉 深 特 點 (如 圖 4.4.1) 根 據(jù) 網(wǎng) 格 的 變 化 可 知 盒 形 件 拉 深 有 以 下 變 形 特 點 ： （ 1） 盒 形 件 拉 深 的 變 形 性 質(zhì) 與 圓 筒 件 一 樣 ， 也 是 徑 向 伸 長 ，切 向 縮 短 。 （ 2） 變 形 的 不 均 勻 導(dǎo) 致 應(yīng) 力 分 布 不 均 勻 (如 圖 4.4.2)。 （ 3） 盒 形 件 拉 深 時 ， 直 邊 部 分 除 了 產(chǎn) 生

52、 彎 曲 變 形 外 ， 還 產(chǎn)生 了 徑 向 伸 長 ， 切 向 壓 縮 的 拉 深 變 形 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.4.1 盒 形 件 拉 深 變 形 特 點 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.4.2 盒 形 件 拉 深 時 的 應(yīng) 力 分 布 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓

53、 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.4.2 盒 形 零 件 拉 深 毛 坯 形 狀 與 尺 寸 確 定 1 一 次 拉 深 成 形 的 低 盒 形 件 低 盒 形 件 是 指 一 次 可 拉 深 成 形 ， 或 雖 兩 次 拉 深 ， 但 第 二次 僅 用 來 整 形 的 零 件 。 (圖 4.4.3)計 算 步 驟 如 下 ： (1)按 彎 曲 計 算 直 邊 部 分 的 展 開 長 度 (2)把 圓 角 部 分 看 成 是 直 徑 為 d=2r,高 為 h的 圓 筒 件 ， 則 展開 的 毛 坯 半 徑 為 ： (3)通 過 作 圖 用 光 滑 曲 線 連 接 直 邊 和 圓

54、 角 部 分 ， 即 得 毛 坯的 形 狀 和 尺 寸 : HHH rHl 0 p0 57.0 pp2 16.086.02 rrrrHrR rrrrHrHBBD 18.011.045.072.143.0413.1 ppp2 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.4.3 低 矩 形 盒 毛 坯 作 圖 法 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件2.多 次 拉 深 高 盒 形 件

55、毛 坯 形 狀 和 尺 寸 的 確 定 該 類 零 件 的 變 形 特 點 是 在 多 次 拉 深 過 程 中 ， 直 邊 與 圓角 部 分 的 變 形 相 互 滲 透 ， 其 圓 角 部 分 將 有 大 量 材 料 轉(zhuǎn) 移 到直 邊 部 分 。 毛 坯 尺 寸 仍 根 據(jù) 工 件 表 面 積 與 毛 坯 表 面 積 相 等的 原 則 計 算 。 當 零 件 為 正 方 盒 形 且 高 度 比 較 大 ， 需 要 多 道工 序 拉 深 時 ， 如 圖 4.4.4， 可 采 用 圓 形 毛 坯 ， 其 直 徑 為 ： 當 時 ： )18.011.0(4.0)5.0(72.1)43.0(413.1

56、 ppp2 rrrrHrrHBBD )33.0(72.1)43.0(413.1 2 rHrrHBBD prr 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.4.4 方 盒 件 毛 坯 的 形 狀 與 尺 寸 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.4.3盒 形 件 多 次 拉 深 的 工 藝 計 算 1.盒 形 件 初 次 拉 深 的 成 形 極 限 在 盒 形 件 的 初 次 拉

57、 深 時 ， 圓 角 部 分 側(cè) 壁 內(nèi) 的 拉 應(yīng) 力 大 于直 邊 部 分 。 因 此 ， 盒 形 件 初 次 拉 深 的 極 限 變 形 程 度 受 到 圓 角部 分 側(cè) 壁 傳 力 區(qū) 強 度 的 限 制 ， 這 一 點 和 圓 筒 形 件 拉 深 的 情 況是 十 分 相 似 的 。 但 是 ， 由 于 直 邊 部 分 對 圓 角 部 分 拉 深 變 形 的 減 輕 作 用 和帶 動 作 用 ， 都 可 以 使 圓 角 部 分 危 險 斷 面 的 拉 應(yīng) 力 有 不 同 程 度的 降 低 。 因 此 ， 盒 形 件 初 次 拉 深 可 能 成 形 的 極 限 高 度 大 于 圓筒 形

58、 零 件 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件2.方 形 盒 拉 深 工 序 形 狀 和 尺 寸 確 定 (如 圖 4.4.6) 采 用 直 徑 為 的 圓 形 毛 坯 ， 中 間 工 序 都 拉 深 成 圓 筒形 的 半 成 品 ， 在 最 后 一 道 工 序 才 拉 深 成 方 形 盒 的 形 狀 和尺 寸 。 計 算 時 ， 應(yīng) 采 用 從 道 工 序 ， 即 倒 數(shù) 第 二 次 拉深 開 始 ， 確 定 拉 深 半 成 品 件 的 工 序 直 徑 。 道 拉 深 工 序 所

59、得 圓 筒 形 件 半 成 品 的 直 徑(mm)； 方 形 盒 的 內(nèi) 表 面 寬 度 (mm)； 方 形 盒 角 部 的 內(nèi) 圓 角 半 徑 (mm)； 方 形 盒 角 部 壁 間 距 離 (mm)。 該 值 直 接 影 響 毛 坯 變形 區(qū) 拉 深 變 形 程 度 是 否 均 勻 的 最 重 要 參 數(shù) 。0D 1n 282.041.11n rBD1nD 1nBr 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.4.6 方 形 盒 多 工 序 拉 深 的半 成 品 形 狀 和 尺 寸

60、沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 3.長 方 形 盒 拉 深 工 序 形 狀 和 尺 寸 的 確 定 長 方 形 盒 的 拉 深 方 法 與 正 方 形 盒 相 似 ， 中 間 過 渡 工 序可 拉 深 成 橢 圓 形 或 長 圓 形 ， 在 最 后 一 次 拉 深 工 序 中 被 拉 深成 所 要 求 的 形 狀 和 尺 寸 ， 如 圖 4.4.7所 示 。 其 計 算 與 作 圖 同樣 由 道 (倒 數(shù) 第 二 次 拉 深 )工 序 開 始 ， 由 內(nèi) 向 外 計 算 。1n 沖

61、 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.4.7 高 長 方 形 盒 多 工 序 拉 深 的 半 成 品 形 狀 和 尺 寸 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.5拉 深 工 藝 設(shè) 計 4.5.1 拉 深 零 件 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 分 析 拉 深 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 是 指 拉 深 零 件 采 用 拉 深 成 形 工 藝的 難 易 程 度 。 良 好 的 工

62、藝 性 應(yīng) 是 坯 料 消 耗 少 、 工 序 數(shù) 目 少 ，模 具 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 加 工 容 易 ， 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 穩(wěn) 定 、 廢 品 少 和 操 作 簡單 方 便 等 。 在 設(shè) 計 拉 深 零 件 時 ， 應(yīng) 根 據(jù) 材 料 拉 深 時 的 變 形 特 點 和 規(guī)律 ， 提 出 滿 足 工 藝 性 的 要 求 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.5.2 拉 深 工 藝 力 的 計 算 1.壓 邊 力 的 計 算 施 加 壓 邊 力 是 為 了 防 止 毛 坯 在

63、拉 深 變 形 過 程 中 的 起 皺 ，壓 邊 力 的 大 小 對 拉 深 工 作 的 影 響 很 大 (如 圖 4.5.3)。 如 果 太 大 ， 會 增 加 危 險 斷 面 處 的 拉 應(yīng) 力 而 導(dǎo) 致 破 裂 或 嚴 重 變 簿 ， 太 小 時 防 皺 效 果 不 好 。 在 生 產(chǎn) 中 ， 一 次 拉 深 時 的 壓 邊 力 可按 拉 深 力 的 1/4選 取 ， 即 ： FQ 0.25F （ N) 2 拉 深 力 的 計 算 圓 筒 形 工 件 采 用 壓 邊 拉 深 時 可 用 下 式 計 算 拉 深 力 ： 第 一 次 拉 深 ： 第 二 次 拉 深 ：QF QF 1b11

64、ktdF nbktdF nn 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件圖 4.5.3 壓 邊 力 對 拉 深 工 作 的 影 響 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 3.拉 深 功 拉 深 功 可 按 下 式 計 算 ： 第 一 次 拉 深

65、 ： 后 續(xù) 各 次 拉 深 ： 拉 深 所 需 壓 力 機 的 電 動 機 功 率 為 ： 1000 1max111 hFA 1000 nmaxn2n hFA 1036.17560 21 nAN 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 4.5.3 拉 深 工 藝 的 輔 助 工 序 1.潤 滑 在 凹 模 圓 角 、 平 面 、 壓 邊 圈 表

66、 面 及 與 這 些 部 位 相 接 觸 的毛 坯 表 面 ， 應(yīng) 每 隔 一 定 周 期 均 勻 抹 涂 一 層 潤 滑 油 ， 并 保 持 潤滑 部 位 干 凈 . 2.熱 處 理 在 多 道 拉 深 時 ， 為 了 恢 復(fù) 冷 加 工 后 材 料 的 塑 性 ， 應(yīng) 在 工序 中 間 安 排 退 火 ， 以 軟 化 金 屬 組 織 。 拉 深 工 序 后 還 要 安 排 去應(yīng) 力 退 火 。 一 般 拉 深 工 序 間 常 采 用 低 溫 退 火 。 各 種 材 料 不需 熱 處 理 可 以 拉 深 的 次 數(shù) ， 見 表 4.5.4。 3.酸 洗 退 火 后 工 件 表 面 必 然 有 氧 化 皮 和 其 他 污 物 ， 在 繼 續(xù) 加 工時 會 增 加 模 具 的 磨 損 ， 因 此 必 需 要 酸 洗 ， 否 則 使 拉 深 不 能 正常 進 行 。 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具 的 設(shè) 計 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 助 學 課 件 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 第 4章 拉 深 工 藝 及 拉 深 模 具