第5章 拉深工艺及拉深模2011.doc

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1、第5章拉深工艺及拉深模拉深是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成空心零件的加工方法。拉深可加工旋转体零件、盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件。广泛应用于汽车、拖拉机、仪表、电子、航空和航天等各种工业部门和日常生活的生产中。拉深模的结构一般比较简单，与冲裁模相比，它的凸模与凹模的工作部分均有较大的圆角，表面质量要求高，凸模与凹模的间隙一般略大于坯料厚度。5．1拉深变形分析5．2拉深件的主要质量问题1．起皱在拉深时，凸缘部分材料在直径方向伸长，在圆周方向压缩，当压力达到一定值时，凸缘部分材料便失去稳定而产生弯曲拱起。这种在的整个凸缘周围产生的波浪形

2、的连续弯曲称为起皱。2．拉裂3．凸耳5．3圆筒形件的拉深1．圆筒形工件坯料尺寸的确定方法拉深件坯料尺寸一般是以拉深件尺寸为基础，按体积不变原则和相似原则进行计算。虽然在拉深过程中坯料的厚度发生一些变化，但在工艺设计时可以不计坯料的厚度变化，按拉深前后坯料面积相等的原则进行计算。计算坯料尺寸时，当壁厚δ≥1mm时，应按中线尺寸计算。由于坯料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响，拉深后工件的口部边缘不整齐，需在拉深后进行修边。因此，计算坯料直径时需增加修边余量。表5-2为圆筒形工件拉深的修边余量。当拉深次数多或板料平面上材料组织的方向性差别特别大时，取大值。当工件的相

3、对高度h/d值很小时，也可不进行修边。表5-2圆筒形工件拉深的修边余量高度h相对高度h/d0.5～0.80.8～1.81.8～2.52.5～4≤1010～2020～5050～100100～150150～200200～250>2501.01.22345671.21.62.53.856.57.58.51.523.356.5891022.5468101112常见的旋转体拉深件展开后的圆形坯料的直径可参照相关冲压设计资料提供的公式进行计算。圆筒形工件展开后的坯料直径D的计算公式为D=（d2+4dh-1.72rd-0.56r2）1/2式中：d——圆筒形工件的直径；h——圆筒

4、形工件的高度；r——圆筒形工件底部圆角半径。2．拉深系数由于拉深工件的高度与其直径的比值不同，有些拉深件可以用一次拉深工序制成，而有些高度大的拉深件，则需要多次拉深才能制成。在进行冲压工艺过程设计和确定必要的拉深次数时，通常都利用拉深系数作为计算的依据。拉深系数是每次拉深后圆筒形工件的直径与拉深前坯料（或工序件）的直径的比值。第一次拉深系数为m1=d1/D以后各次拉深系数为m2=d2/d1···mn=dn/dn-1在制订拉深工艺时，如拉深系数取得过小，就会使拉深起皱、拉裂或严重变薄超差。因此，拉深系数的减小有一个客观的界限，这个界限就称为极限拉深系数[m]或最小拉

5、深系数mmin。目前在生产实践中采用的一些材料的极限拉深系数见表5-3。表5-3圆筒形工件带压边圈时的极限拉深系数极限拉深系数坯料相对厚度（δ/D）x1002.0～1.51.5～1.01.0～0.60.6～0.30.3～0.150.15～0.08[m1][m2][m3][m4][m5]0.48～0.500.73～0.750.76～0.780.78～0.800.80～0.820.50～0.530.75～0.760.78～0.790.80～0.810.82～0.840.53～0.550.76～0.780.79～0.800.81～0.820.84～0.850.55～0.

6、580.78～0.790.80～0.810.83～0.830.85～0.860.58～0.600.79～0.800.81～0.820.83～0.850.86～0.870.60～0.630.80～0.820.82～0.840.85～0.860.87～0.88注：表中所列拉深数据适用于08、10和15M等普通碳钢用黄铜H62。在实际生产中，并不是所有情况下都采用极限拉深系数。因为过小的接近极限值的拉深系数能引起坯料在凸模圆角部位的过分变薄，而且在以后的拉深工序中，这部分变薄严重的缺陷会转移到成品零件的侧壁上去，从而降低零件质量。所以当对零件质量有较高要求时，必须采用大

7、于极限值的拉深系数。3．拉深次数拉深次数的确定可采用推算法。根据已知条件，由表5-2查得各次拉深的极限拉深系数[m]，然后依次计算出各次拉深工序件的直径，即d1=[m1]D，d2=[m2]d1，…dn=[mn]dn-1，直到dn≤d。即当所得直径小于或等于工件直径d时，设计的次数即为拉深次数。首次拉深所用的坯料是平板，而以后各次拉深所用的坯料为圆筒形。由于材料已冷作硬化，加上拉深时变形较为复杂（圆筒形件的壁部必须经过两次转变才被凸模拉入凹模内），所以它的极限拉深系数要比首次拉深时大得多，而且通常后一次略大于前一次。4．圆筒形工件拉深各工序尺寸的计算（1）工序件直径

8、各次拉深工