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1、 拉深工艺与拉深模设计习题答案1、填空题（1）圆角、直线、大于（2）凸缘部分、弯曲、伸长（3）弯曲半径所对的圆形角（4）由于切向压应力过大、变薄（5）可通过拉深前后毛坯和制件的重量不变或体积不变的原则求得（6）增加、缩小、增加（7）差、容易（8）拉伸高度、修边（9）大于极限拉伸系数（10）圆、长圆、椭圆（11）解析法与作图法（12）材料的力学性能、拉伸条件和材料的相对厚度（13）变形抗力、厚度变薄、制件质量（14）减小、过大、起皱（15）小、大（16）相对厚度、（17）大于、大于（18）大于工艺总压力、工艺曲线位于压力机滑块的许用压力（19）凹模圆角、小、拉深力（20）润滑、2、选择题B A
2、C B B A B B、A D A A C C A A A B B B C3、判断题 4、问答题（1）答：拉深（又称拉延）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，是冲压生产中应用最广泛的工序之一。 1）材料分析，拉深件材料应具有高的塑性、低屈强比。2）拉深件的形状分析，拉深件的形状应简单、对称，不应有急剧的转角和凸台，拉深高度尽可能小，拉深圆角半径不能过小。3）拉深件的精度分析，拉深件精度应在IT13级以下，不应高于IT11级。拉深可分为变薄拉深和不变薄拉深两大类。不变薄拉深成形后的零件，其各部分的厚度与拉深前的厚度相比，基本不变；而变薄拉深成形后的零件
3、，其壁厚与原坯料厚度相比则有明显的变薄。（2）答：1）分平面凸缘部分、凸缘圆角部分、筒壁部分、底部圆角部分、圆筒件底部2）板料的厚度是筒形件的底部最薄顶端逐渐变厚。硬度也一样。3）危险部位在筒壁和底部转角的地方。（3）答：起皱：发生在材料的凸缘部位，原因为切向压应力过大；拉裂：发生在凸模圆角上部，原因为径向拉应力过大。切向压应力过大，板料较薄，致使凸缘部分失稳造成的。解决起皱措施为设置压边圈、采用拉深筋、采用反复拉深的方法。解决拉裂措施为合理确定变形程度和压料力，适当增加凸模的粗糙度。（4）答：1）所谓的圆桶形件的拉深系数，是指拉深后圆筒形制件的直径与毛坯直径的比值。2）拉深系数越小它的变形程
4、度越大。3）以后各次的拉深系数越来越大。（5）凸缘件多次拉深工艺通常有两种：对于中小型零件，通常靠减小筒形部分直径、增加高度来达到，这时圆角半径在整个变形过程中不变。对于大件通常靠改变圆角半径，逐渐减小筒部直径来达到，零件高度基本上一开始就已形成，而在整个过程中保持不变，此法适用与厚料。 （6）答：1）根据公式 L横截面周边长度，K修正系数，材料的厚度，材料的抗拉强度2）压力机公称压力的选择对于单动压力机对于双动压力机 F_压力机的公称压力，内滑块公称压力，外滑块公称压力，拉深力，压边力。（7）拉深时凹模圆角半径可按下式确定：1）a对于，当时，应取较大的值 _凹模圆角半径，D_坯料直径，_凹模
5、内径，_坯料厚度。b当直径时，可按下式确定2)凸模圆角半径单次或多次拉深中的第一次： 、_前后两次工序中工序件的过渡直径。3）拉深模的间隙 _材料的最大厚度，材料的公称厚度，K_间隙系数可以查表。（8） 最后一道拉深模的尺寸及公差直接决定了零件的尺寸精度。因此，其凹模、凸模的尺寸及其公差应按零件的要求来确定。 当零件的外形有尺寸要求时(见图544(a)， 凹模尺寸： 凸模尺寸： 当零件的内形有尺寸要求时(见图544(b)， 凸模尺寸： 凹模尺寸： 对于多次拉深时的第一次拉深及中间过渡拉深，毛坯的尺寸公差没有必要严格限制，这时，模具的尺寸只要取等于毛坯过渡尺寸即可。若取凹模为基准，则 凹模尺寸：
6、 凸模尺寸： （9）弹性介质拉深 所谓弹性介质，是指橡皮、塑料和聚氨酯橡胶等弹性材料。这类材料具有易变形性，同时又具有易于控制的特点，用它们来代替钢质的凸模或凹模，可以大大简化拉深模的结构，缩短生产准备周期，降低成本等，但是，由于生产率一般较低，比较适用于小批及单件试制生产。 利用弹性介质拉深工艺用来拉深球形件、抛物线形件等复杂零件具有很大的优越性。液压拉深 液压拉深是一种直接利用液体(水、油类等)的压力而使毛坯成形的拉深方法。 通常将液体置于一橡皮囊中，利用橡皮(或聚氨酯橡胶)作为成形介质进行工作。橡皮囊既可以当凹模，又可以当凸模。目前国内外都有专用的橡皮囊成形机。这种设备的特点是：拉深深度
7、大、工件表面质量好、毛坯变薄小、而且仅需一个钢质凸模(或凹模)，模具成本可节省90%以上。 凸缘加热拉深 凸缘加热拉深是先将毛坯的凸缘部分置于凹模及压边圈的加热面之间进行加热，当加热到所需温度时进行拉深。此种方法可提高材料塑性，降低凸缘的变形抗力，达到增加拉深深度的目的。带料连续拉深 带料连续拉深是在带料上直接(不裁成单个毛坯)进行拉深。零件拉成后才从带料上冲裁下来。因此，这种拉深工艺的生产率很高，但模具结构复杂，只有大批量生产且零件不大的情况下才采用。或者零件特别小，手工操作很不安全，虽不是大批生产，但是产量也比较大时，也可考虑采用。 带料连续拉深由于不能进行中间退火，所以在考虑采用连续拉深
8、时，首先应审查材料不进行中间退火所能允许的最大总拉深变形程度(即允许的极限拉深因数)是否满足拉深件总拉深因数的要求。（10）答：1）根据拉深工序的特征，大致可分为拉深工序前的辅助工序（如材料的软化热处理、清洗、润滑等），拉深工序间的辅助工序（如软化热处理、清洗、润滑等）；拉深后的辅助工序（如消除应力退火、清洗、去毛刺、表面处理、检验等）。2）凸模产生的摩擦力是拉深进行的动力，为有益摩擦力所以凸模与坯料之间不需要进行润滑。（11）拉裂一般是在工件底部转角稍上的地方，因为该处是拉深件最薄弱的部位。（12）假若以表示毛坯材料在危险断面处所能承受的负荷，表示最大拉深力，当能进行正常的拉深工作，能够拉出
9、合格产品。当时，就 必然引起毛坯断裂。（13）答：影响拉深系数的因素： 1）材料的力学性能 2）材料的相对厚度 3）模具的润滑 4）模具的几何参数（14）答：尽可能增大后向异性指数r和硬化指数n，材料的相对厚度越大越有利、润滑、凸凹模结构、尺寸及表面粗糙度。（15）答：只有零件所要求的拉深系数大于按材料及拉深条件所允许的极限拉深系数时才能一次拉出，否则必须进行多次拉深。（16）答:首次拉深时相对厚度小于1.5,拉深系数小于0.6;以后各次拉深系数小于1,拉深系数小于0.8.(17)答：拉深模的凸、凹模之间的间隙是拉深间隙，它影响到： (1)拉深力 间隙愈小，拉深力愈大。 (2)零件质量 间隙过
10、大，容易起皱，而且毛坯口部的增厚得不到消除，另外，也会使零件出现锥度。而间隙过小，则易使零件拉断或严重变薄。 (3)模具寿命 间隙小，则磨损加剧。（18）答：热处理的主要目的是消除硬化回复塑性。退火的结果是引起材料的再结晶，使材料的硬化消除，塑性得到恢复，从而能继续进行拉深。5、计算题（1）确定修边余量 因为，所以应按中线尺寸计算，根据拉深件尺寸，其相对高度为，查表得。计算坯料展开尺寸式中 确定是否用压边圈，根据坯料的相对厚度 查表可用可不用压边圈，但是为了保险期间，第一次拉深仍采用压边圈，所以首次拉深系数可取得小一些，这样有利于减小拉深次数。根据相对厚度查表取则mm以后各次均不采用压边圈确定
11、拉深次数由于，故须多次拉深。查表得 所以拉三次就可以拉出。确定各次拉深直径 确定拉深直径时应对各次拉深系数做调整取、则各次直径为 求各工序件的高度，根据 和 求得 工件的工序图（2）确定修边余量 因为，所以应按图形标注尺寸计算，根据拉深件尺寸，其相对高度为，查表得。计算坯料展开尺寸式中确定是否用压边圈，根据坯料的相对厚度 查表必须用压边圈，采用压边圈，根据相对厚度查表取则mm故须多次拉深。 查表以后各次均不采用压边圈。确定拉深次数由于，故须多次拉深。查表得 所以拉三次就可以拉出。确定各次拉深直径 确定拉深直径时应对各次拉深系数做调整取、则各次直径为 求各工序件的高度，根据 和 求得 工件的工序
12、图（3）确定工件是宽凸缘拉深还是在凸缘拉深 所以是在凸缘拉深，对于在凸缘拉深与普通的筒形件拉深一样只是在倒数第二次拉出锥度。确定修边余量，查表得 故计算坯料展开尺寸=mm其中 确定是否用压边圈，根据坯料的相对厚度 查表必须用压边圈，采用压边圈，根据相对厚度查表取则mm故须多次拉深。 查表以后各次均不采用压边圈确定拉深次数由于，故须多次拉深。查表得 所以拉三次就可以拉出。确定各次拉深直径 确定拉深直径时应对各次拉深系数做调整取、则各次直径为 在第二次拉深时拉深出锥度，在第三次拉深时拉深出凸缘。取 (4) 确定工件是宽凸缘拉深还是在凸缘拉深 所以是宽凸缘拉深，即第一次拉深就拉出凸缘。确定修边余量，
13、查表得 故计算坯料展开尺寸 其中 确定首次拉深次数 查表得宽凸缘件的极限拉深系数为0.45，第一次的最大极限高度为0.420.51.而该件的拉深系数为 该件的极限拉深高度也远远小于1.45，所以需要多次拉深。取首次拉深系数 取，为了在拉深过程中不使凸缘变形，故取第一次拉入凹模的材料比零件相应部分的表面积多拉入5%，故坯料直径应修正为可得第一次的拉深高度为第一次拉深的相对高度为，所以需要重新设定m1=0.65 故m1=0.65合适。计算以后各次拉深的工序件尺寸，取、 故需拉深四次。 调整以后的各次拉深系数取、 确定各次的拉深工件的圆角半径 计算以后各次拉深件的高度设第二次拉深时拉入3%的材料，（其余2%的材料返回到凸缘上），为计算方便先求出假象的坯料直径第三次拉深时多拉入1.5%的材料则假象材料的直径为第四次的拉深高度和直径与要求的图相符。
