(4-4)圆筒形件拉深工艺计算

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 拉深系数拉深系数m 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： D d m 1 1 1 2 2 d d m 1 n n n d d m 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）直径的变化率变化率。 m愈小，说明拉深变形程度愈大，相反，

2、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。 极限拉深系数极限拉深系数mmin nn n n n nn mmmmm d d d d d d d d D d D d m 1321 12 1 2 3 1 21 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Dt/ 1）材料的力学性能和组织 塑性好、

3、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

4、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 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

5、稍大于大于极限拉深 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 总 m 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

6、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 均m Dgmd n lg 1lg 1 1 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， 适当放大适当放大，并加以调整调整，其原则是： ）保证12 D d ）使12 最后按调整后的拉深系数计算各

7、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 nn n n n n n rd d r d d D h rd d r d d D h rd d r d d D h 32. 043. 025. 0 . 32. 043. 025. 0 32. 043. 025. 0 2 22 2 2 2 2 2 2 11 1 1

8、 1 1 2 1 第四节 圆筒形件拉深工艺计算 例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 7 . 2 28 75 230 176 d H 查表4.2.1得切边量mmh6 坯料直径为 22 56. 072. 1)(4rdrhHddD 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

9、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d1m1D0.5098.2mm49.2mm 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。 %2%03. 2%100 2 .98 2 D t 例例4.4.1（续）（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

10、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 例例4.4.1（续）（续） 第四章 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 例例4.4.1（续）（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 例例4.4.1（续）（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

11、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 变形区不起皱不起皱的前提下，尽量选用小小的压料力。 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： Aq 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

12、与拉深力 圆筒形件首次拉深 圆筒形件以后各次拉深 qrdDF AY 2 11 2 )2( 4 qrddF Aii i Y 2 1 2 )2( 4 （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 11 KtdF b 2 KtdF bi （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） b tdDF)(25. 1 1 bii tddF)(3 . 1 1 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