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1、复习上次课的内容,拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？,第四章 拉深工艺与拉深模设计,第二节 直壁旋转零件的拉深,体积不变原则:,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、坯料形状和尺寸确定的依据,若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。,相似原则:,切边工序：,拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似。,形状复杂的拉深件：,需多次试压，反复修改，才能最终确定坯料形状。,拉深件的模具设计顺序：,先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。,拉深件口部不整齐，需留切边余量。,但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。,1将拉深件划分为若干个简单的几何体；2分别求出各
2、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。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,第二节 直壁旋转零件的拉深,按图得：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,故,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,若将 代入上式得：两公式可任选一计算。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,久里金法则(形心法)求其表面积： 任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积，等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积。如右图所示，旋转体表面积为,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确
3、定,因拉深前后面积相等，故坯料直径D：,第二节 直壁旋转零件的拉深,1.解析法将复杂形状回转体的表面积看做是由多个简单回转体的表面积相加构成,如图4-16示.,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定,第二节 直壁旋转零件的拉深,步骤:1)将零件厚度中线的轮廓线(包括切边余量)分为直线和圆弧的若干线段.,1.解析法步骤2)找出每一线段的重心:直线段的重心在其中点;圆弧段的重心用下列公式确定:,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定,第二节 直壁旋转零件的拉深,外凸的圆弧内凹的圆弧,1.解析法步骤3)求出各段母线的长度;4)求出各段母线的长度与其
4、旋转半径的乘积的代数和5)求出毛坯直径,第四章 拉深工艺与拉深模设计,三、复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定,第二节 直壁旋转零件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,2.作图累加法如果回转体的母线为光滑曲线,将其分成若干折线代替曲线,从图中量取每条折线的长度和到旋转轴的距离,将其带入上式计算.,第二节 直壁旋转零件的拉深,1思考与练习题4-1。,作业布置：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,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：,二、
5、无凸缘圆筒形件的拉深,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，反之，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）,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。,第二节 直壁旋转零件的拉深,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）,极限拉深系数m 在一定拉深条件下，危险断面濒于拉断时的最小拉深系数称为极限拉深系数。,从工艺的角度来看，m越小越有利于减少工序数。,第二节 直壁旋转零件的拉深,（1）材料的组织
6、与力学性能,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）板料的相对厚度,（3）拉深工作条件,1）模具的几何参数,2）摩擦润滑,3）压料圈的压料力,（4）拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等,m,第二节 直壁旋转零件的拉深,总之，凡是能增加筒壁传力区拉应力及减小危险断面强度的因素均使极限拉深系数加大；相反，凡是可以降低筒壁传力区拉应力及增加危险断面强度的因素都有助于变形区的塑性变形，所以能够降低极限拉深系数。,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,第二节 直壁旋转零件的拉深,表4-5和表4-6是圆筒形件在不同条件下各次拉深
7、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m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,第二节 直壁旋转零件的拉深,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,m时，拉深件可一次拉成，否则需要多次拉深。其拉深次数的确定有以下几种方法：（）查表法（表4-8）推荐使用（）推算方法（3）计算方法,当,第二节 直壁旋转零件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,1）由表4-5或表4-6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
8、方法,拉深次数的确定,二、拉深次数与工序件尺寸,第二节 直壁旋转零件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（3）计算方法,式中 d冲件直径； 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,拉深次数的确定,二、拉深次数与工序件尺寸,第二节 直壁旋转零件的拉深,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：11221 ,第二节 直壁旋转零件的拉深,2各次拉
9、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。,（）工序件高度的计算,第二节 直壁旋转零件的拉深,2各次拉深工序件尺寸的计算步骤（1）选取毛坯修边余量，查表4-3若t1mm,则板厚按中径尺寸计算（2)计算毛坯直径D（3）计算板料相对厚度 查表4-18，判断是否用压边圈。（4）计算总拉深系数，判断能否一次拉成。 查表4-5，4-6选取m1 可一次拉成，否则需多次拉深。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,第二节 直壁旋转零件的拉深,2
10、各次拉深工序件尺寸的计算步骤（5）确定拉深次数n,查表4-8（6）初步确定各次拉深系数及拉深直径根据表4-5，4-6初步确定各次拉深系数：初算各次拉深直径：（7）调整拉深系数并修正各次拉深直径若各次拉深系数可按下式求得K值进行修正,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,第二节 直壁旋转零件的拉深,2各次拉深工序件尺寸的计算步骤（7)再按修正后的拉深系数计算各次拉深直径 （8）确定各次拉深凸凹模圆角半径,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深次数与工序件尺寸,第二节 直壁旋转零件的拉深,2各次拉深工序件尺寸的计算步骤（9）计算各次拉深高度,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、拉深
11、次数与工序件尺寸,第二节 直壁旋转零件的拉深,（10）绘制工序图,例4.4.1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2。,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1，故按板厚中径尺寸计算。（）确定修边余量、计算坯料直径 根据零件尺寸，其相对高度为,查表4-3得切边量,坯料直径为,代已知条件入上式得98.2,第二节 直壁旋转零件的拉深,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4-18可不用压料圈，但为了保险，首次拉深仍采用压料圈。根据/2.03查表4-5得各次极限拉深系数10.50，20.75，30.78，40.80
12、，。,例4.4.1（续）,第四章 拉深工艺与拉深模设计,初步推算各次拉深直径 110.5098.249.22210.7549.236.9 3320.7836.928.8 4430.828.823 此时42328，所以应该用4次拉深成形。,例4.4.1（续）,（7）调整拉深系数并修正各次拉深直径各次拉深系数可按下式求得K值进行修正,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： 11.050.5=0.52， 21.050.75=0.79， 31.050.78=0.82， 4=0.846,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
13、寸的确定,各次工序件直径为110.5398.2522210.795241.13320.8241.133.74430.84633.0828各次工序件底部圆角半径取以下数值： 18，25，34 各次工序件高度为 ,例4.4.1（续）,第四章 拉深工艺与拉深模设计,（4）工序件草图,例4.4.1（续）,按图得：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定,故,整理后可得坯料直径为:,第二节 直壁旋转零件的拉深,三、有凸缘圆筒形件的拉深,变形特点：,第四章 拉深工艺与拉深模设计,该类零件的拉深过程，其变形区的应力状态和变形特点与无凸缘圆筒形件是相同的。但坯料凸缘部分不是全部拉入凹
14、模。,第五节 其它形状零件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、有凸缘圆筒形件的拉深（续）,1.有凸缘圆筒形件的拉深变形程度及拉深次数,有凸缘圆筒形件的拉深系数取决于有关尺寸的三个相对比值：dt/（凸缘的相对直径）、/（零件的相对高度）、/（相对圆角半径）。,根据拉深系数或零件相对高度，判断拉深次数。,有凸缘筒形件的拉深特点：宽凸缘变形程度不能用拉深系数来衡量；(因为在m1=d1/D相同的情况下,可拉深出不同的dt和h的工件)首次拉深系数比圆筒件要小；首次拉深极限变形程度与 有关。,第四章 拉深工艺与拉深模设计,2.有凸缘圆筒形件的拉深方法,（）窄凸缘圆筒形件的拉深,第四章 拉深工艺与拉深模设计,一、有凸缘圆筒形件的拉深（续）,窄凸缘筒形件： 这类零件可按一般筒形件拉深,只在倒数第2工序才拉出凸缘或锥形凸缘,最后校正成水平凸缘.,第五节 其它形状零件的拉深,
