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1、复习上次课的内容,1.拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？ 2.简单旋转体与复杂旋转体的拉深件坯料尺寸的计算方法与步骤？,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深系数m是以拉深后的直径d与拉深前的坯料D（工序件dn）直径之比表示。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,1.拉深系数的定义,第一次拉深系数：,第二次拉深系数：,第n次拉深系数：,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。 m愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，变形程度愈小。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,1.拉深系数的定义（续
2、）,拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即,如果m取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。 极限拉深系数mmin,从工艺的角度来看，mmin越小越有利于减少工序数。,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,（1）材料方面,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,影响极限拉深系数的因素,2）毛坯的相对厚度,1）材料的力学性能和组织 塑性好、组织均匀、屈强比小，拉深成形性能好，可以采用较小的极限拉深系数。,3）材料的表面质量 材料表面光滑，拉深时摩擦力小而容易流动，极限拉深系数可减小。,相对厚度小时，拉深变形区易起皱。为了防皱增加压料力，又会引起摩擦阻力增大，变形抗力加大，使极
3、限拉深系数提高。,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,（2）模具方面,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,影响极限拉深系数的因素,1）凸模圆角半径和凹模圆角半径 凸模圆角半径过小时，凸模圆角处弯曲变形大，使危险断面的强度受到削弱，极限拉深系数应取较大值； 凹模圆角半径过小时，毛坯沿凹模口部滑动的阻力增加，筒壁的拉应力相应增大，极限拉深系数也应取较大值。,2）凹模表面粗糙度,凹模表面光滑，可以减小摩擦阻力和改善金属的流动情况，可选择较小的极限拉深系数值。,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,（2）模具方面,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,影响极限拉深系数的因素
4、,3）模具间隙 模具间隙小时，材料进入间隙后的挤压力增大，摩擦力增加，拉深力大，故极限拉深系数提高。,4）凹模形状,（3）拉深条件 是否采用压边圈，拉深次数，润滑情况，工件形状，拉深速度。,锥形凹模,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,课本表4.2.4和表4.2.5是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，适宜采用稍大于极限拉深系数mmin的值。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、拉深系数与极限拉深系数,极限拉深系数的确定,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深次数的确定,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,m1时，拉深件可一次拉成，否则需要多次拉
5、深。 其拉深次数的确定有以下几种方法： （）查表法（课本P151表4.2.6） （）推算方法 （3）计算方法,当,第四章 拉深工艺与拉深模设计,1）由表4.2.4或表4.2.5中查得各次的极限拉深系数； 2）依次计算出各次拉深直径，即 11；221； 3）当时，计算的次数即为拉深次数。,（）推算方法,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深次数的确定,二、拉深次数与工序件尺寸,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（3）计算方法,式中 d工件直径； D坯料直径； m1第一次拉深系数； m均第一次拉深以后各次的平均拉深系数。,拉深次数,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深次数的确定,二、拉深次数与工序件尺寸,第
6、四节 圆筒形件拉深工艺计算,2各次拉深工序件尺寸的确定,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,（）工序件直径的确定,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： ）保证12,）使12 最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径： 11 221 ,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,2各次拉深工序件尺寸的确定,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,根据拉深后工序件表面积与坯料表面积相等的原则，可得到如下工序件高度计算公式。计算前应先定出各工序件的底部圆角半径（见4.6.2节）。,（）工序件高度的计算,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,
7、例 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 t2mm。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,解：因 t1mm，故按板厚中径尺寸计算。 （）计算坯料直径 根据零件尺寸，其相对高度为,查表4.2.1得切边量,坯料直径为,将d=28mm, r=4mm, H=75mm代入上式 得 98.2mm,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（）确定拉深次数 坯料相对厚度为,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/D2.03%，查课本表4.2.4得各次极限拉深系数 m10.50，m20.75，m30.78，m40.80，。 故 d1m1
8、D0.5098.2mm49.2mm d2m2d10.7549.2mm36.9mm d3m3d20.7836.9mm28.8mm d4m4d30.828.8mm23mm 此时d423mm28mm，所以应该用4次拉深成形。,例4.4.1（续）,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（）各次拉深工序件尺寸的确定 经调整后的各次拉深系数为： m10.52，m20.78，m30.83，m4=0.846,各次工序件直径为 d1=0.5298.2mm=51.6mm d2=0.7851.6mm=39.9mm d3=0.8339.9mm=33.1mm d4=0.84633.1mm=28mm,例4.4.1（续）,第四章
9、拉深工艺与拉深模设计,各次工序件底部圆角半径取以下数值： 18mm，25mm，34mm 各次工序件高度为,例4.4.1（续）,以上计算所得工序件有关尺寸都是中径尺寸，换算成工序件的外径和总高度后，绘制的工序件草图如图所示。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（4）工序件草图,例4.4.1（续）,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,1. 压料装置与压料力,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力,压料装置产生的压料力大小应适当：太小，防皱效果不好；太大，则会增大传力区危险断面上的拉应力，从而引起材料严重变薄甚至拉裂。因此，实际应用中，在保证变形区不起皱的
10、前提下，尽量选用小的压料力。 理想的压料力是随起皱可能性变化而变化。 任何形状的拉深件： ,式中 压边圈下坯料的投影面积； q单位面积压料力，q值可查课本P171表4.5.3；,第四章 拉深工艺与拉深模设计,首次拉深压边力FQ的理论曲线,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,1.压料装置与压料力,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力,圆筒形件首次拉深,圆筒形件以后各次拉深,（i2、3、）,D坯料直径； d1、dn 各次拉深工序件直径； rA1、 、rA2 各次拉深凹模的圆角半径。,式中：,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,拉深力与压力机公称压力,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力,（1）拉深力,采用压边圈拉深时 首次拉深,以后各次拉深,（i2、3、n）,不采用压边圈拉深时 首次拉深,以后各次拉深,（i2、3、n）,第四节 圆筒形件拉深工艺计算,（2）压力机公称压力,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力,单动压力机，其公称压力应大于工艺总压力 Fz。 工艺总压力为,注意：当拉深工作行程较大，尤其落料拉深复合时，应使工艺力曲线位于压力机滑块的许用压力曲线之下。,浅拉深,拉深力与压力机公称压力,深拉深,在实际生产中，可以按下式来确定压力机的公称压力 ：,式中：F拉深力； FY 压料力。,
