拉深例题
最新剪切计算及常用材料强度
剪切计算及常用材料强度2.剪切强度计算(1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sFAττ=≤(5-6) 这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa或MPa。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n，得许用剪应力[τ]。
[]nττ=(5-7) 各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系：对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa，直径d=20mm。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t＝8mm和t1＝12mm。
牵引力F=15kN。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m和n-n两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2sFF=销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4sFAττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2如图5-13所示冲床，F max=400KN，冲头[σ]=400MPa，冲剪钢板的极限剪应力τb=360 MPa。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F FdAσσπ=≤所以3max644400100.034 3.4[]40010Fd m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d高为t的柱表面。
有凸缘拉深计算---计算例题
毛坯相 对厚度 t/D （%
）
第一次拉 深直径 d1=dt/N
实际拉深系 数
m1=d1/D
极限拉 深系数
[m1] (查表6-
19)
拉深系数差值 △m
=m1－[m1]
1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.5
1.7
d1=81/1.2=68
1.7
d1=81/1.25=65
1.7
d1=81/1.3=62
例题1:计算图12所示拉深件的工序尺寸,材料：08钢，料厚2mm。
（1）初算毛坯直径 先选择修边余量。工件中线直径d=100－2=98mm。查表6-3，dt 120 1.224
d 98
时，取修边余量δ=4.3mm。故实际凸缘径为dt = 120+4.3×2 =128.6mm
由表6-5的公式算得毛坯直径
•
4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 01:18:0 901:18: 0901:1 8Monday, December 14, 2020
•
5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.12.1 420.12. 1401:1 8:0901: 18:09D ecembe r 14, 2020
D
d
2 t
4dh1 3.44dr
128.62 4 98 48 3.44 98 6
（2）确定一次能否拉深出来 按 dt 128.6 1.31 和 t 2 1.1%
d 98
D 182.6
≈182.6 mm
查表6-18得
h D
0.50
大于零件的
h 47 0.48 d 98
2
（3）工序尺寸 凸缘直径dt =128.6mm，其余尺寸与零件尺寸相同 φ 120
第四章-拉深工艺及拉深模具设计--习题题目练习(附答案)
第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案一、填空题1.拉深是是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变形的冲压工艺。
2.拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的圆角而不是锋利的刃口，其间隙一般稍大于板料的厚度。
3.拉深系数m是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值，m越小，则变形程度越大。
4.拉深过程中，变形区是坯料的凸缘部分。
坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩和径向伸长的变形。
5.对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（１）变形区为凸缘部分；（２）坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向的伸长，即一向受压、一向收拉的变形；（３）极限变形程度主要受传力区承载能力的限制。
6.拉深时，凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。
7.拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受较大的压应力的作用，导致材料失稳_而引起。
8.拉深件的毛坯尺寸确定依据是面积相等的原则。
9.拉深件的壁厚不均匀。
下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。
10.在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是不均匀的。
即使在凸缘变形区也是这样，愈靠近外缘，变形程度愈大，板料增厚也愈大。
11.板料的相对厚度t/D越小，则抵抗失稳能力越愈弱，越容易起皱。
12.因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是经过多次拉深的拉深件，起口部质量更差。
因此在多数情况下采用加大加大工序件高度或凸缘直径的方法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。
13.拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度。
14.正方形盒形件的坯料形状是圆形；矩形盒形件的坯料形状为长圆形或椭圆形。
15.用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确，因此对于形状复杂的拉深件，通常是先做好拉深模，以理论分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模，直到得到符合要求的冲件时，在将符合要求的坯料形状和尺寸作为制造落料模的依据。
习题：第5章拉深
第五章拉深一、填空1．拉深系数m是和的比值，m越小，则变形程度越。
(5-1) 2．拉深过程中，变形区是坯料的，其它部分是。
(5-1)3．拉深中，产生起皱现象是因为该区域内受的作用，导致材料而引起的。
(5-1)4．影响拉深坯料起皱的主要因素有：、和。
(5-1) 5．防止圆筒形件拉深起皱的方法通常是，并采用适当的。
(5-1) 6．利用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口件的冲压工序叫做。
(5-1) 7．拉深件的壁厚是不均匀的，下部壁厚略有，上部分却有所。
(5-1) 8．板料的相对厚度t/D越小，则抗失稳能力越，越起皱。
(5-1)9．一般情况下，拉深件的尺寸精度应在级以下，不宜高出级。
(5-2)10．实践证明，拉深件的平均厚度与坯料厚度相差不大，由于塑性变形前后体积不变，因此，可以按原则确定坯料尺寸。
(5-3)11．拉深件的毛坯尺寸确定依据是。
(5-3)12．确定拉深件坯料形状和尺寸的原则是。
(5-3)13．影响极限拉深系数的因素有：材料的、板料的、拉深等。
(5-4)14．有凸缘拉深件多次拉深必须遵循一个原则，即第一次拉深成有凸缘的工序件时，其凸缘的外径应，在以后的拉深工序中仅仅使已拉深成形的工序件的直筒部分参与变形，逐步减少其并增加其，而第一次拉深时已成形的凸缘外径。
即在以后的拉深工序中不再。
(5-4) 15．为了提高工艺稳定性，提高零件质量，必须采用稍大于极限值的。
(5-4) 16．窄凸缘圆筒形状零件的拉深，为了使凸缘容易成形，在拉深窄凸缘圆筒零件的最后两道工序可采用和进行拉深。
(5-4)17．压料力的作用为：(5-5)18．目前采用的压料装置有和装置。
(5-5)19．在拉深过程中，由于板料因塑性变形而产生较大的加工硬化，致使继续变形苦难甚至不可能。
为可后继拉深或其他工序的顺利进行，或消除工件的内应力，必要时进行或的热处理。
(5-7)20．拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的，而不是的刃口，其间隙一般板料的厚度。
剪切计算常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2s FF =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以0.034 3.4d m cm ≥===(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
高二物理典型例、易错题：纵深例题解析3
纵深例题解析能力素质【例1】质量M ＝50kg 的空箱子，放在光滑的水平面上，箱中有一质量m ＝30kg 的铁块，如图56－1所示．铁块的左侧面与箱子内壁的左侧面相距S ＝1m ，铁块一旦碰到箱壁后不再分开，箱底与铁块间摩擦可忽略不计，现用向右的恒力F ＝10N 作用于箱子，经过时间t ＝2s 后撤去．求(1)箱的左壁与铁块碰撞前铁块和箱的速度；(2)箱的左壁与铁块碰撞后箱子的速度．解析：(1)在F 作用的2s 内，设箱没有碰到铁块，则对于箱子2s 末的速度＝＝，发生的位移＝·＝＜假设成v 0.4m /s s t 0.4m 1m M M 2Ft M 12立，所以碰前箱的速度为0.4m/s ，水平向右，铁块的速度为零．(2)箱子与铁块碰撞时，外力F 已撤去，对箱子与铁块这一系统碰撞过程中总动量守恒Mv M ＝(M ＋m)v ＇，所以碰后的共同速度为v ′＝Mv M mM ＝，方向向右．0.25m /s 点拨：要善于分析不同的物理过程和应用相应物理规律，对整个运动过程，我们就箱子和铁块这一系统用动量定理有：Ft ＝(M ＋m)v ＇，这一关系不论在何时撤去F ，最终的共同速度都由此关系求出【例2】质量为m ，半径为R 的小球，放在质量为M ，半径为2R 的圆柱形桶内，桶静止在光滑的水平面上，当小球从图56－2所示的位置无初速地运动到最低点时，圆筒移动的距离是，求圆筒的质量与小R 3球的质量之比．点拨：在球和圆筒相互作用的过程中，系统在水平方向的动量始终不变(在竖直方向的动量先增大后减少)，所以可以用水平方向的位移来表示水平方向的动量守恒．点击思维【例3】从地面以速率v 1竖直向上抛出一小球，小球落地时的速率为v 2，若小球在运动过程中所受的空气阻力大小与其速率成正比，试求小球在空中的运动时间．解析：小球在上升阶段和下落阶段发生的位移大小相等，方向相反．位移在速度图象上是图线与时间轴所围的“面积”，冲量在力随时间变化的图象(F ～t 图象)上是图线与时间轴所围的“面积”，由题意空气阻力与速率成正比，可得到小球在上升阶段和下落阶段空气阻力的冲量大小相等，方向相反，即在小球的整个运动过程中，空气阻力对小球的总冲量为零．对小球在整个过程中，由动量定理得：mg t mv m(v )t 21·＝－－，所以运动的总时间＝．v v g12 点拨 在各知识点间进行分析，类比是高考对考生能力的要求，高考考纲明文规定“能运用几何图形，函数图象进行表达、分析”．【例4】总质量为M 的列车以不变的牵引力匀速行驶，列车所受的阻力与其重量成正比，在行驶途中忽然质量为m 的最后一节车厢脱钩．司机发现事故关闭油门时已过时间T ，求列车与车厢停止运动的时间差．点拨 车厢未脱钩时，列车匀速运动，所以牵引力F ＝kMg ，车厢脱钩后，对脱钩的车厢和前面部分的列车分别应用动量定理．本题也可以这样来考虑，若车厢一脱钩司机就关闭油门，则列车与脱钩的车厢同时停止运动，现由于过了时间T 才关闭油门，所以存在时间差ΔT ，按冲量作用与动量变化的关系应有，牵引力在时间T 内的冲量等于前面部分的列车比脱钩的车厢多运动时间ΔT 内阻力的冲量．即kMgT ＝k(M －m)g ΔT ．学科渗透【例5】一个宇航员，连同装备的总质量为100kg ，在空间跟飞船相距45m 处相对飞船处于静止状态，他带有一个装有0.5kg 氧气的贮气筒，贮气筒上有一个可以以50m/s 的速度喷出氧气的喷嘴，宇航员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气，才能回到飞船上去，同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸，已知宇航员呼吸的耗氧率为2.5×10-4kg/s 试问：(1)如果他在准备返回的瞬时，释放0.15kg 的氧气，他是否能安全地返回到飞船？(2)宇航员安全地返回飞船的最长和最短时间分别是多少？解析：宇航员使用氧气喷嘴喷出一部分氧气后，根据动量守恒定律，可以求出他返回的速度，从而求出返回的时间和返回途中呼吸所消耗的氧气．(1)令M ＝100kg ，m 0＝0.5kg ，Δm ＝0.15kg ，氧气的释放速度为u ，宇航员的返回速度为v由动量守恒定律得0＝(M －Δm)v －Δm(u －v)v u 500.075(m /s)＝Δ＝×＝m M 015100. 宇航员返回飞船所需时间＝＝＝t 600(s)s v 450075. 宇航员返回途中所耗氧气m ＇＝kt ＝2.5×10-4×600＝0.15(kg)氧气筒喷射后剩余氧气m ″＝m 0－m ＝0.5－0.15＝0.35(kg)＞m ＇，所以宇航员能安全返回飞船．(2)设释放氧气Δm 未知，途中所需时间为t ，则 m 0＝kt ＋Δm＝＋Δ＝Δ＋Δ，代入数据后得＝×Δ＋Δ解得Δ＝Δ＝，再代入＝＝Δ＝Δ得＝，＝k s v m k sM u m m 0.5m m 0.45kg m 0.05kg t t 200s t 1800s121222510902. ms v sM u m m宇航员安全返回飞船的最长和最短时间分别为1800s 和200s ．点拨 喷嘴喷出氧气的速度为相对喷嘴的速度，本例中找出动量守恒的系统和过程是关键，通过物理量间的制约关系得出问题的解．【例6】火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N 2H 4)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量热，已知0.4mol 液态肼与等量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.625kJ 的热量．(1)写出该反应的热化学方程式________．(2)又已知H 2O(液)＝H 2O(气)－44kJ ，则16g 液态肼与等量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ(3)此反应用于对火箭的推进，它是________定律的一个实际应用，在此反应中除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是________点拨 火箭是利用喷出气体的反冲来获得动力的，是动量守恒定律的实际应用，从此反应的生成物来看，不会对环境造成污染．高考巡礼【例7】(1995年全国高考题)如图56－3所示，一排人站在沿x 轴的水平轨道旁，原点O 两侧的人的序号都为n(n ＝1、2、3……)，每人只有一只沙袋，x ＞0一侧的每个沙袋质量为m ＝14.0kg ，x ＜0一侧的每个沙袋质量为m ＇＝10.0kg ，一质量为M ＝48.0kg 的小车以某初速度从原点出发向正x 方向滑行，不计轨道阻力，当车每经过一人身旁时，此时就把沙袋以水平速度v 朝与车速相反的方向沿车面扔到车上，v 的大小等于扔此袋之前的瞬间车速大小的2n 倍(n 是此人的序号数)．(1)空车出发后，车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行？(2)车上最终大小沙袋共几个？解析：(1)在小车朝正x 方向滑行的过程中第(n －1)个沙袋扔到车上后的车速为v n-1，第n 个沙袋扔到车上后的车速为vn ，由动量守恒定律有[M ＋(n －1)m]v n-1－2nmv n-1＝(M ＋nm)v nv v n n 1＝M n m M nm-++-()1 小车反向运动的条件是v n-1＞0，v n ＜0即M －nm ＞0 M －(n ＋1)m ＜0代入数字得＜＝＞－＝＝n 3.43 n 1 2.43M m M n 3414n 应为整数，故n ＝3，即车上堆积3个沙袋后车就反向滑行．(2)车自反向滑行直到接近x ＜0一侧第1人所在位置时，车速保持不变，而车的质量为M ＋3m ，若车朝负x 方向滑行过程中，第(n －1)个沙袋扔到车上后车速为v ＇n-1，第n 个沙袋仍到车上后车速为v n ＇，现取在图中向左的方向(负x 方向)为的正方向，则由动量守恒定律有[M ＋3m ＋(n －1)m ＇]v ＇n-1－2nm ＇v ＇n-1＝(M ＋3m ＋nm ＇)v n ＇v v n n 1＇＝′′′M m n m M m nm +-+++-313() 车不再向左滑行的条件是v ＇n-1＞0，v n ＇≤0即M ＋3m －nm ＇＞0 M ＋3m －(n ＋1)m ＇≤0或＜′＝≥′－＝≤＜n 9n 188n 9M m m M m M ++33 n ＝8时，车停止滑行，即在x ＜0一侧第8个沙袋扔到车上后车就停住，故车上最终共有大小沙袋3＋8＝11个．点拨 本题要求考生在准确领会题意的基础上，应用归纳的方法，找准研究对象和物理过程，正确地运用动量守恒定律，建立第n 个沙袋扔上车前后之间动量守恒的方程，对考生具有很高的综合素质要求．【例8】(2001年全国高考题)质量为M 的小船以速度v 0行驶，船上有两个质量皆为m 的小孩a 和b ，分别静止站在船头和船尾，现小孩a 沿水平方向以速率v(相对静止水面)向前跃入水中，然后小孩b 沿水平方向以同一速率v(相对静止水面)向后跃入水中，求小孩b 跃出后小船的速度．点拨 将小船和两小孩作为系统，系统的总动量守恒，在用动量守恒定律列等式时，各个速度都应相对静止水面的速度，题中所给的多个速度恰都是相对静止水面的．参考答案例∶例Δ＝例液＋液＝2 2 1 4 T T 6(1)N H ()2H O ()2422M M mN -2 (气)＋4H 2O(气)＋641.63kJ ； (2)408.81kJ(3)动量守恒；生成物不污染环境例＝ 8v v 0M m M+2。
筒形件拉深工艺计算
筒形件拉深工艺计算(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--题目：如图，求图示的筒形件的毛坯展开尺寸，拉深次数，各次成品尺寸。
材料：10号钢。
料厚：2mm 。
附表：采用或不采用压边圈条件 拉伸方法 第一次拉深第二次拉深 100t D⨯ 1m 100t D ⨯ 2m 压料1.5< 0.6≤ 1< 0.8< 压或不压1.5~20.6 1.0~1.5 0.8 不压料 2>0.6> 1.5> 0.8>解：由题意及图可知，此工件料厚21mm mm δ=>，因此零件按中线尺寸计算。
即圆筒直径D=28mm ，圆角半径r=4mm ，h=75mm 。
1、在实际计算中，要增加修边余量h ∆，由 75 2.728h D ==，查表8-15得 当H=50~100mm 时，2~6h mm ∆=取6h mm ∆=。
2、计算毛坯展开尺寸如图，d=28mm ，h=75mm ，81H h h mm =+∆=，r=4mm 。
由公式8-54得()()()2222284D d r r d r r d H r π=-+-++-= 98.26mm =3、确定是否采用压力圈2100100 2.03598.26t D ⨯=⨯= 略大于2，为保证拉深件质量，根据上面附表，第一次拉深时，采用压边圈。
查表8-14得，第一次许用极限拉深系数[]10.5m =，由[]11d m D =得，[]110.598.2649.13d m D mm ==⨯= 12100100 4.07 1.549.13t d ⨯=⨯=>，由上面附表知，不需要压边。
随着D 减小，100t D ⨯增大，以后各次都不需要压边。
4、确定拉深次数 由2100100 2.03598.26t D ⨯=⨯=，查表8-14得 首次拉深的极限拉深系数 []10.5m =。
工件总的拉深系数 280.28598.26d m D === 因[]1m m <，故工件不能一次拉深成形。
拉深件展开计算公式
拉深件展开计算公式
【原创版】
目录
1.拉深件的定义和重要性
2.拉深件展开计算公式的概述
3.拉深件展开计算公式的推导过程
4.拉深件展开计算公式的应用实例
5.拉深件展开计算公式的优缺点分析
正文
1.拉深件的定义和重要性
拉深件是一种将金属板材通过压力作用下，使其产生塑性变形，从而形成所需形状的零件。
拉深件在各类机械、电子、汽车等行业中有着广泛的应用，是金属加工领域的重要研究内容。
2.拉深件展开计算公式的概述
拉深件展开计算公式是用于计算拉深件在展开状态下的尺寸的公式。
通过该公式，可以方便地计算出拉深件在展开状态下的尺寸，从而为后续的加工提供依据。
3.拉深件展开计算公式的推导过程
拉深件展开计算公式的推导过程涉及到较复杂的数学运算，其基本思想是根据拉深件在展开状态下的尺寸，通过一系列的数学变换，推导出拉深件在展开状态下的尺寸与原始板材尺寸之间的关系。
4.拉深件展开计算公式的应用实例
例如，假设我们有一块边长为 a 的正方形金属板，希望通过拉深工艺将其制成一个底面直径为 b，高为 h 的圆柱形零件。
我们可以通过拉
深件展开计算公式，计算出在展开状态下，正方形金属板的尺寸，从而为后续的拉深加工提供依据。
5.拉深件展开计算公式的优缺点分析
拉深件展开计算公式的优点在于，它可以方便地计算出拉深件在展开状态下的尺寸，为后续的加工提供准确的依据。
油箱端盖的拉深过程计算和模具设计
油箱端盖拉深过程计算及模具设计山东迅力特种汽车有限公司工艺研究室杨海燕引言：如图一所示，油箱端盖，是我公司生产的自卸车用120L油箱的两端端盖。
材料选用上海宝钢生产的拉深板ST14×δ2图一零件特点：该零件高度不大，为浅拉深件。
但零部件外形较大，要求成形后底面及周边光滑平直，不能有起皱、拉裂等缺陷。
一、盒形件成形分析计算：1、拉深毛坯的修边余量：矩形盒件拉深时由于变形区各点的应力应变不均匀，以及材料性能、模具结构等因素的影响。
致使拉深后工件高度不平齐，拉深后需进行修边。
拉深件的高度H=h0+Δh0h 5r= ， 查表： 取Δ~0.05）H 0取Δ0Δ拉深件高度：2、 矩形件类型的判断：根据角部圆弧相对高度的值，确定不同计算方法：q=r/(B —H)式中：q —工件类型判定系数r —角部过度圆弧半径，mmB —工件的宽度方向尺寸，mmH —工件（包括修边余量的高度）500.17829615.75q ==- 根据0.170.4r B H<<-为角部相对圆角半径较大的低盒型零件。
这时金属由四周B-H 向侧壁的流动程度较大，这时就必须要考虑到这部分金属的流动。
因而，在计算毛坯的尺寸时，也就必须加大圆角部分的展开半径，减少直壁部分的展开长度，使之与金属的流动趋于相适应的情况。
3、 毛坯尺寸的计算和制图：按压弯计算壁部展开长度：底式中：H —工件（包括修边余量）的高度，mmr 底—工件底部圆弧半径，mm×按拉深计算角度毛坯半径RR == ≈求出角部加大的展开半径R 1R 1`=XR式中：X —系数，X=0.074（R 2r）2R 1×h b 2=y 1.62R b r=-图二毛坯计算示意图根据经验算法:图三工件毛坯展开图4、拉深次数的判定：利用极限相对高度进行判断，如果工件的相对高度H/B ≤H/B 1 则可一次拉成；如果H/B ≥H/B 1,则需多次拉深：毛坯相对厚度为：t/D ×100=2262.8×100≈ 角部的相对圆角半径：r/B=50/296≈ 查表得：1B H H B H B ≤1B H 所以该工件可一次拉深成形 5、压边圈的判定：查表：t/D ×100≈1.59，一次拉深，可不采用压边圈。
第四章 拉深工艺与模具设计
t D
Ky (1
m1 )
以后各次拉深中制件不起皱的条件是： 实践证明：
t di1
K
y
(
1 m1
1)
直壁圆筒形件的首次拉深中起皱最易发生的时刻：拉深的初期
（二）拉裂 当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与 筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。
为防止拉裂，可以从以下几方面考虑： （1）根据板材成形性能，采用适当的拉深比和压边力； （2）增加凸模表面粗糙度；改善凸缘部分的润滑条件； （3）合理设计模具工作部分形状；选用拉深性能好的材料等。
第四章 拉深工艺与模具设计
拉深变形过程分析
直壁旋转体零件拉深 工艺计算
非直壁旋转体零件拉深 成形方法
盒形件的拉深
拉深工艺设计 拉深模具的类型与结构
其他拉深方法 拉深模工作部分的设计
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拉伸：
拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心工 件，或将已制成的开口空心件加工成其它形状空心件的一种冲压加 工方法。拉深也叫拉延。
（二）筒壁传力区的受力分析
1．压边力Q引起的摩擦力：
m
2Q dt
2．材料流过凹模圆角半径产生弯曲变形的阻力
w
1 4
b
rd
t t
/
2
3．材料流过凹模圆角后又被拉直成筒壁的反向弯曲w 力 仍按上式进行计
算，拉深初期凸模圆角处的弯曲应力也按上式计算
w
w
1 4
b
rd
t t
2）筒底圆角半径rn
筒底圆角半径rn即是本道拉深凸模的圆角半径rp,确定方法如下：
r r 一般情况下，除末道拉深工序外，可取 pi = di。 对于末道拉深工序：
第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案(可编辑修改word版)
第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案一、填空题1.拉深是是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变形的冲压工艺。
2.拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的圆角而不是锋利的刃口，其间隙一般稍大于板料的厚度。
3.拉深系数m 是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值，m 越小，则变形程度越大。
4.拉深过程中，变形区是坯料的凸缘部分。
坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩和径向伸长的变形。
5.对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（１）变形区为凸缘部分；（２）坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向的伸长，即一向受压、一向收拉的变形；（３）极限变形程度主要受传力区承载能力的限制。
6.拉深时，凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。
7.拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受较大的压应力的作用，导致材料失稳_而引起。
8.拉深件的毛坯尺寸确定依据是面积相等的原则。
9.拉深件的壁厚不均匀。
下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。
10.在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是不均匀的。
即使在凸缘变形区也是这样，愈靠近外缘，变形程度愈大，板料增厚也愈大。
11.板料的相对厚度t/D 越小，则抵抗失稳能力越愈弱，越容易起皱。
12.因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是经过多次拉深的拉深件，起口部质量更差。
因此在多数情况下采用加大加大工序件高度或凸缘直径的方法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。
13.拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度。
14.正方形盒形件的坯料形状是圆形；矩形盒形件的坯料形状为长圆形或椭圆形。
15.用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确，因此对于形状复杂的拉深件，通常是先做好拉深模，以理论分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模，直到得到符合要求的冲件时，在将符合要求的坯料形状和尺寸作为制造落料模的依据。
高一物理 圆周运动纵深例题解析
圆周运动纵深例题解析能力素质【例1】半径为R的大圆盘以角速度ω旋转，如图40－1所示，有人站在圆盘边缘的的小球，两绳能承担的最大拉力均为2mg，当AC和BC均拉直时∠ABC＝90°，∠ACB＝53°，ABC能绕竖直轴AB匀速转动，而C球在水平面内做匀速圆周运动，求：1当质量为m的小球的线速度增大时，AC和BC哪条绳先断BC＝1m2一条绳被拉断后，m的速率继续增加，小球的运动状态会发生什么变化点拨：1小球线速度增至BC刚被拉直时，可求得AC＝．线速度再增大些，T AC不变而T BC增大，BC线先断；2BC线断后，线速度继续增大，小球m作离心运动，AC与竖直轴的夹角α增大，可以求得当α＝60°时，T AC＝2mg，线速度再增大，则AC即断．点击思维【例3】在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L＝ cm．若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图40－3的a、b、c、d所示．则小球平抛的初速度的计算式为v0＝________用L、g表示，其值是________取g＝2．解析：由图可知，a 、b 、c 、d 四点沿水平方向距离相等．因而平抛物体由a 到b 、b 到c 、c 到d 所用时间相等，v 0＝2L/t ．①竖直方向上平抛物体作自由落体运动，这四点依次相距L 、2L 、3L ；由△＝＝可得＝②解①、②两式可得＝gt L t v 2gL 20L g /将L ＝ m 、g ＝ m/2代入可得v0＝ m/．点拨：1根据平抛运动的两个方向的分运动的规律，利用逆向思维的特点推导出平抛初速度v 0的计算式．2要注意克服那种认为“小球的平抛是从a 点开始的”这一思维定势形成的错误判断．【例4】从倾角为θ的斜面上的A 点，以不同初速度v 1、v 2v 1＞v 2沿水平方向抛出两个小球，小球落到斜面前的瞬时速度方向与斜面的夹角分别为α1、α2，则[ ]A ．α1＞α2B ．α1＜α2C ．α1＝α2D ．无法确定解析：如图40－4所示．设小球抛出后经t 落到斜面上，这时物体的瞬时速度方向与水平方向的夹角等于θ＋α，根据平抛物体的运动规律，可知θ＋α＝＝＝＝＝θtan()v /v gt /v 2(12gt )/v t 2(x /y)2tan y x 020式中θ为已知量，可见α与初速度无关，为一不变量．所以应选C ． 点拨：根据平抛运动的规律，利用综合发散的思维方法对该题中决定α角大小的因素进行综合分析，得出α与初速度无关的结论．本题还可用综合发散的思维方法将图40－4中的小球落到斜面前的瞬时速度v 反向延长交于轴的/2处，再进行数学推导同样可以得出正确的判断．学科渗透【例5】飞行员从俯冲状态往上拉时，会发生黑视，第一次是因为血压降低，导致视网膜缺血，第二次是因为大脑缺血，问：1血压为什么会降低2血液在人体循环中所起的作用是什么3为了使飞行员适应这种情况，要在图40－5所示的仪器中对飞行员进行训练．飞行员坐在一个做匀速圆周运动的舱内，要使飞行员运动的向心加速度a 向＝6g ，则运动的线速度为多少已知圆周半径R ＝20 m解析：1当飞行员往上加速时，血液处于超重状态，视重增大，心脏无法像平常一样运输血液，导致血压降低．2血液在循环中所起的作用为提供氧气、营养，带走代谢废物．(4)a v /R v a 34.29 m /s 2由＝可得＝＝××＝．向向R 69820. 点拨：本题为生物、物理综合题，考查超重、匀速圆周运动、血液循环等知识点．【例6】某城市的管道煤气是水煤气和焦炉煤气混合而成的．某住宅四楼高约10m 一居民家厨房发生管道煤气泄露爆炸事故，急救人员迅速赶到现场，护送伤员及煤气中毒者去医院抢救．1生产水煤气的化学方程式是________．2管道煤气致人中毒的主要原因是什么3产生的高压可摧毁门窗及屋内其他设施，调查人员在损坏的窗外草地上发现飞得最远的玻璃碎片离该墙脚的距离为14 m ，试估计气体爆炸初期的速度经验表明该速度约是玻璃碎片飞出时最大速度的100倍．解析：1生产水煤气的化学方程式是C ＋H 2O ＝CO ↑＋H 2↑2管道煤气致人中毒的主要原因是CO 夺去人体血液里血红蛋白中的氧，使人体组织处于缺氧状态而中毒．(3)t 玻璃碎片飞出可看做平抛运动，则碎片落地需要的时间＝2h g / ＝ ，玻璃碎片飞出时的速度v ＝/t ＝10m/，所以气体爆炸的初速度为1000m/．点拨：从现实生活出发，结合化学、生物、物理等知识来解决实际问题，充分体现了综合试题的特点．高考巡礼【例7】2000年全国高考题．图40－6为一空间探测器的示意图，g＝m·v c2/R，当小球在最高点的速度v＞v c时，所需向心力F＞mg，杆对小球有向下的拉力；若小球的速度v＜v c，杆对小球有向上的推力，故正确选项为A、B．。
拉深习题计算
关于教材P150页例题的说明：教材P150页拉深例题的计算是正确的，只是过程有些同学不太理解，例题中省略了中性层示意图，在此补充并仔细说明一下。
1、教材例题零件图如下，材料为08F，料厚为1mm。
请：(1)计算其坯料尺寸及拉深各工序件尺寸(包括拉深次数、各工序件直径、工件高度、圆角半径)。
1、答题：由于料厚度≧1mm，所以，公式4-5中，各计算尺寸应该用中径。
各中性层尺寸图如下：由h/d=（97-0.5)/(72+1)=1.32查表得修边量：△h=3.8mm零件图各中性层尺寸如下：d=d2=72+t=72+1=73mm,r=R+t/2=3+1/2=3.5mm,h=97-t/2=97-1/2=96.5mm,H=h+ △h =97-t/2+△h =100.3mm（1）毛坯D 的计算:上式等同于教材的计算：或者，直接把以上各尺寸代入公式教材4-5：最后结果都一样：D=184.85mm ≈185mm（2）拉深次数判断同教材（3）确定拉深次数同教材（4）个拉深工序尺寸计算：各工序件直径、工件高度、圆角半径。
同教材。
看懂了这个例题，所布置IDE 作业就不需要再做答案了。
22225.3*8)]5.03(*2)172[(*5.3*14.3*2]35.08.3)5.097[(*)172(*4]5.3*2)172[(8)(*14.3*2)(4)2(++-++--+-++-+=+-+-+-=r r d r H d r d D 225.3*83*272(*5.3*14.3*2]318.397[(*)172(*4]3*272(+-+--+++-=D 22225.3*56.05.3*)172(*72.1]8.3)5.097[(*)172(*4)172(56.072.14(-+-+-+++=--+=r rd dH d D。
高二物理典型例、易错题：纵深例题解析1
纵深例题解析能力素质【例1】下列说法中正确的是[ ] A．液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的，并且微粒越小布朗运动越显著B．物体的温度越高，其分子平均动能越大C．分子力随分子间距离的增大而减小D．做功和热传递可以改变物体的内能，所以二者本质相同解析：由布朗运动产生原因：无规则运动的液体分子对微粒的频繁碰撞而使微粒做布朗运动，以及颗粒越小，布朗运动越明显，则A对．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，故B对．分子力F是分子间引力和斥力的合力，当r＝r0时，F＝0；当r＞r0时，F 表现为引力；当r＜r0时，F表现为斥力，故C错．做功和热传递可以改变物体的内能，但它们有本质区别：做功是将其他形式的能转化为内能，热传递是内能的转移，故D错．【例2】甲、乙两个分子相距较远(此时它们间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近的整个过程中[ ] A．分子间相互作用的势能减小B．分子间相互作用的势能增加C．分子间相互作用的势能先增加后减小D．分子间相互作用的势能先减小后增加解析：当分子相距足够远时无相互作用力，在从远逐渐近的过程中，分子力表现为引力；距离为某一值时，分子力为零；再靠近，则分子表现为斥力，因此在两个分子逐渐靠近的过程中，先是引力做功，即分子力对乙做正功，势能减小；然后斥力做负功，即乙克服分子力做功，势能增加．点击思维【例3】将一个金属球加热到某一温度，问在下列两种情况下，哪一种需要的热量多些？(1)将金属球用一根金属丝挂着(2)将金属球放在水平支承面上(假设金属丝和支承物都不吸收热量)[ ] A．情况(1)中球吸收的热量多些B．情况(2)中球吸收的热量多些C．两情况中球吸收的热量一样多D．无法确定[错解]选C[正解]选B【错因分析与解题点拨】造成误解的根本原因是忽略了小球的内能与机械能的转化．小球由于受热体积要膨胀，球的重心位置发生了变化．在(1)的情况中球受热后重心降低，重力对球做功，小球的重力势能减小．而在(2)的情况中，球受热后重心升高，球克服重力做功，重力势能增大．可见，情况(1)中球所需要的热量较少．本题中内能的变化是明确告诉的，而重力势能的变化则是隐蔽的，故在解题时必须注意某些隐含条件及其变化．学科渗透【例4】人类利用的能量绝大部分来源于太阳能，捕获太阳能的生物主要为绿色植物，绿色植物通过光合作用把太阳能转化为化学能：(1)光合作用的总反应式是________．(2)光合作用释放的氧气来自于参加反应的哪种物质？________．(3)按上述反应式，若通过光合作用得到9g有机物，则从空气中摄取CO2的质量是________g，释放出的氧气的体积(标准状况)是________L．点拨：本题是生物与物理的学科渗透问题．生物中涉及的是光合作用知识；物理中涉及的是有关气体的性质，标准状况下每摩尔的任何气体的体积都是22.4L．高考巡礼高考命题集中在分子动理论，估算分子大小和数目、内能和功方面，往往一个题目涉及几个知识点，而能源的开发和利用则是现今的热门课题，易出综合题，但内容浅显，比较容易解答，学习时需强化记忆、理解．典型考题解析：【例5】(1996年全国)下列叙述中正确的是[ ] A．物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关B．物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．物体体积改变，内能可能不变D．物体在压缩时，分子间存在着斥力，不存在引力解析：应选(BC)一定质量物体的内能由温度和体积共同决定，所以A错误，C正确．物体的温度越高，分子热运动的平均动能就越大，分子无规则运动越激烈．所以B正确．分子间同时存在引力和斥力，所以D错误．【例6】(2000年山西理科综合)下列说法正确的是[ ] A．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用表现为引力B．物体的内能是物体中所有分子热运动动能之和C．只经历等温过程的理想气体，如果压强增加一倍，则其体积减少一半D．如果没有能量损失，则热机能把从单独一个热源吸收的热量全部转化成机械能解析：应选(C)分子间距离小于平衡时距离，分子间的作用力表现为斥力，故A错．物体的内能是物体中所有分子的动能和势能的总和，故B错．根据玻一马定律(下一章介绍)知，C正确．由于第二类永动机是不可能制成的．故D错．。
弯曲模和拉深模
弯曲模和拉深模--弯曲模的基本原理弯曲模的基本原理（一）一、弯曲的基本原理（一）弯曲工艺的概念及弯曲件1．弯曲工艺：是根据零件形状的需要，通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度，一定形状工件的冲压工艺方法。
2．弯曲成形工艺在工业生产中的应用：应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。
（二）、弯曲的基本原理：以V形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。
其过程为：1．凸模运动接触板料（毛坯）由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯短矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。
2．随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。
（塑变开始阶段）。
3．随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。
（回弯曲阶段）。
4．压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。
5．校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。
（三）、弯曲变形的特点：弯曲变形的特点是：板料在弯曲变形区内的曲率发生变化，即弯曲半径发生变化。
从弯曲断面可划分为三个区：拉伸区、压缩区和中性层。
二、弯曲件的质量分析在实际生产中，弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。
1．弯曲件的回弹：由于弹性回复的存在，使弯曲件弯曲部分的曲率半径和弯曲角度在弯曲外力撤去后（工件小模具中取出后）发生变化（与加工中在模具里的形状发生变化）的现象称弹性回复跳（回弹）。
回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。
Δφ=φ-φt1）影响回弹的回素：A．材料的机械性能与屈服极限成正比，与弹性模数E成反比。
B．相对弯曲半径r/t，r越小，变形量越大，弹性变形量所点变形量比例越小。
回弹越小。
C．弯曲力：弯曲力适当，带校正成分适合，弯曲回弹很小。
D．磨擦与间隙：磨擦越大，变形区拉应力大，回弹小。
矩形件拉深展开计算
4.13矩形件的拉深一． 拉深矩形件的变形特点A 长边、B 短边、H 高度，长边与短边连接处的圆角半径称为转角半径，以r c 表示，直边与盒底连接处的圆角半径称为底角半径，以r p 表示，盒形件有4个直边区，分别为2个长直边区A-2r c ，2个短直边区B-2r c ，有4个圆角区，即r c 区，相当于以2r c 为直径的圆筒形件的1/4，r c /B 越小，越能反映矩形件的变形特点，r c /B 等于0.5时，工件形状为长圆形，比值A/B 越接近于1，变形将越接近圆筒形件。
网格试验结果：在平板毛坯上有规律地划出网格，在直边区单元网格为矩形，横向间距a 与纵向间距b 各自都处处相等，在圆角区单元网格为扇形，纵向间距b 处处相等，横向间距a 则越远离r c 中心越大。
拉深后，两种网格均产生了不均匀的变形。
1． 直边区不是简单的弯曲，横向受到压缩，纵向受到拉伸，越靠近圆角区变形越大。
拉深后横向间距a 缩短了，越靠近圆角区、越靠近边缘缩短得越多。
纵向间距b 伸长了，越靠近圆角区伸长的越多。
在直边中间纵向间距基本没有变化，仍保持相等的初始间距。
2． 圆角区变形得到了减轻，横向的压缩变形要比相应的圆筒形件减轻，纵向的拉伸变形也比相应的圆筒形件减轻。
圆角区的辐射线未变成平行线，横向间距仍保持上大下小。
纵向间距的变化没有圆筒形件的变化程度大。
3． 应力分布不均匀，圆角区中间最大，向两侧直边区逐渐减小。
拉深矩形件的变形区主要在圆角区，其应力与应变状态与圆筒形件是相同的，由变形的不均匀性可以推断应力的分布是很不均匀的。
径向拉应力、切向压应力沿凹模口的分布是圆角区较大，直边区很小，最大值在角平分线处。
结论：在圆筒形件的直径d 等于矩形件转角半径r c 的两倍的可比条件下，矩形件拉破的危险性比圆筒形件要小得多，因此允许的变形程度可比圆筒形件更大些。
矩形件拉深时同样存在起皱与拉破问题，且发生在圆角区。
在直边区还有一个特殊的直边缓松工艺问题，这时由于拉深过程中圆角区材料从横向挤向直边区，使直边区材料沿横向显得偏多，造成工件的刚性不好，严重时可造成工件的形状不规则，出现扭曲现象。
中级模具工考试例题
中级模具工考试例题一、机械基础部分（一）机械制图1、A0图纸的大小是（841X1189 ）。
A1图纸的大小是（594X841）。
A2图纸的大小是（594X841 ）。
2、在机械制图中，图线的形式和用途代表了不同的意义，其中粗实线宽度线是（C 0.5-2mm ）3、在机械制图过程中，图框（都用粗实线）画出。
4、在一个零件内，剖面线的形状可有（1）种。
5、尺寸界线中，尺寸界线一般应与尺寸线垂直，并超出尺寸线的线端（２－３）ｍｍ。
6、两个基本形体表面相切，在相切处两表面是圆滑过渡的，（不存在）交线。
7、选择表面粗糙度评定参数值时，下列论述不正确的有（尺寸精度要求高，参数值应小。
）。
8、下列论述正确的有（表面粗糙度属于表面微观性质的形状误差）。
A、表面粗糙度属于表面微观性质的形状误差。
B、表面粗糙度属于表面宏观性质的形状误差。
C、粗糙度属于表面波纹度误差。
D、经过磨削加工所得表面比车削加工所得表面的表面粗糙度值大。
8a、对于端面全跳动公差，下列论述正确的有（属于位置公差）。
9、在剖视图中，螺纹牙顶线（小径）用（细实线）表示。
10、下列配合代号标注不正确的有（ф60h7/D8 ф60h7/R6）。
11、尺寸界线中，箭头的长度与宽度的比较约为（4：1 ）。
12、局部视图用波浪线（或双折线）分界，波浪线应画在机件实体上，不能超出实体轮廓线，也不能画在机件的中空处。
13、在国标中规定，视图中分为基本视图、向视图、局部视图和斜视图四种。
14、根据剖切范围的大小，剖视图可分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图。
15、在零件图中，表面粗糙度和公差必须要有相应的规范写法。
15a、零件的技术要求不包括（制造员工人数）。
尺寸精度形状和位置精度表面质量、制造员工人数16、形位公差带形状是半径差为公差值t的两圆柱面之间的区域有（径向全跳动）。
A、同轴度B、径向全跳动C、任意方向直线度D、任意方向垂直度。
17、影响齿轮载荷分布均匀性的误差项目有（齿向误差）。
剪切计算
一、剪切应力的计算要获得剪切面上的应力，应当首先考查剪切面上的内力。
当构件受剪切作用时，在剪切面上自然要产生内力，内力的大小和方向可用裁面法求得。
还是以螺栓受力为例，如图5-9所示。
利用裁面法将螺栓沿剪切面m-m 截开，取其中的一部分为研究对象(本例取下半部分)，由平衡条件可知，螺栓上半部分对下半部分的作用力的合力与外力F 是一对平衡力，它们大小相等、方向相反、作用线相互平行，该力F s 与剪切面m-m 相切，称之为剪力。
图5-9 截面法求取剪力示意图根据平衡条件可知，为保持下半部分螺栓的平衡，作用在剪切面上的内力F s 与外力F 平衡，运用平衡方程可求出内力即剪力的大小为：F s ＝F (5-1)虽然已经求得了剪切内力，但还不能对直接求取剪切应力，因为还不知道剪切面上的应力分布情况。
一般情况下，剪力在剪切面上的分布是很复杂的，像螺栓在外力的作用下不仅发生剪切变形，还有微小的拉伸变形、弯曲变形等。
如果进行精确计算，难度很大，但由于螺栓长度比较短、剪切面比较小，所以发生的拉伸变形、弯曲变形可以忽略不计，所以常采用较为实用的工程计算方法。
此时只考虑连接件的主要变形——剪切变形，可以认为这时的剪切面上只有剪力作用，面且剪力在剪切面上是均匀分布的。
因此，剪切面上的剪切应力(通常称为剪应力或切应力)大小为：sF A τ=(5-2)式中，τ称为剪应力，F s 为剪切面上的剪力，A 为受剪构件的剪切面面积。
剪应力τ的单位与正应力一样，用MPa(N ／mm 2)或Pa(N ／m 2)来表示。
注意，利用式(5-2)很出的剪应力数值，实际上是平均剪应力、是以剪切面上的剪力均匀分布这一假定为前提的，故又称为名义剪应力，名义剪应力实际上就是剪切面上的平均剪应力。
二、剪切应变的计算为分析物体受剪力作用后的变形情况，从剪切面上取一直角六面体分析。
如图5-10所示，在剪力作用下，相互垂直的两平面夹角发生了变化，即不再保持直角，则此角度的改变量γ称为剪应变、又称切应变。
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拉深例题表 51 采用或不采用压料装置的条件 拉深方法首次拉深以后各次拉深 (t /D ) /%m 1 (t /D ) /% m n 采用压料装置可用可不用不用压料装置 ＜1.5 1.5～2.0 ＞2.0 ＜0.6 0.6 ＞0.6 ＜1.0 1.0～1.5 ＞1.5 ＜0.8 0.8 ＞0.8 例 51 如图 515 所示拉深件，板料厚度为 1mm ，求坯料直径。
解：经计算，各直线段和圆弧长度为：l 1=27mm ， l 2=7.85mm ， l 3=8mm ， l 4=8.376mm ， l 5=12.564mm ， l 6=8mm ， l 7=7.85mm ， l 8=10mm 。
各直线和圆弧形心的旋转半径为：R x 1=13.5mm ，R x 2=30.18mm ，R x 3=32mm ，R x 4=33.384mm ，R x 5=39.924mm ，R x 6=42mm ， R x 7=43.82mm ，R x 8=52mm 。
故坯料直径为：38. 33 38 . 8 328 18 . 30 85 . 7 5 . 13 27 ( 8 ´ + ´ + ´ + ´ ´ = D 6 . 150 ) 52 10 82 . 43 85 . 7 42 8 92 . 39 56 . 12 = ´ + ´ + ´ + ´ + (mm)图515 用解析法计算坯料直径例 52 计算图 518所示圆筒形件的坯料尺寸、拉深系数及各次拉深工序件尺寸。
材料 为 10 钢，板料厚度 t =2mm 。
图518 无凸缘圆筒形件解：因板料厚度 t ＞1mm ，故按板厚中线尺寸计算。
(1) 计算坯料直径 根据拉深件尺寸，其相对高度为h /d =(761)/(302)≈2.7，查表 54 得切边余量∆h =6mm 。
从表 56 中查得坯料直径计算公式为D = 22 56 . 0 72 . 1 4 r dr dH d - - + 依图 518，d =302=28mm ，r =3+1=4mm ，H =761+6=81mm ，代入上式得D = 3 . 98 4 56 . 0 4 28 72 . 1 81 28 4 28 2 2 = ´ - ´ ´ - ´ ´ + (mm)(2) 确定拉深次数 根据坯料的相对厚度 t /D =2/98.3×100%=2%，按表 51 可采用也可 不采用压料圈，但为了保险起见，拉深时采用压料圈。
根据 t /D =2%，查表 58 得各次拉深的极限拉深系数为[m 1]=0.50，[m 2]=0.75，[m 3]=0.78，[m 4]=0.80，…。
故d 1=[m 1]D =0.50×98.3=49.2(mm)d 2=[m 2]d 1=0.75×49.2=36.9(mm)d 3=[m 3]d 2=0.78×36.9=28.8(mm)d 4=[m 4]d 3=0.80×28.8=23(mm)因 d 4=23mm ＜28mm ，所以需采用 4 次拉深成形。
(3) 计算各次拉深工序件尺寸 为了使第四次拉深的直径与零件要求一致， 需对极限拉 深系数进行调整。
调整后取各次拉深的实际拉深系数为 m 1=0.52，m 2= 0.78，m 3=0.83， m 4=0.846。
各次工序件直径为：d 1=m 1D =0.52×98.3=51.1(mm)d 2=m 2d 1=0.78×51.1=39.9(mm)d 3=m 3d 2=0.83×39.9=33.1(mm)d 4=m 4d 3=0.846×33.1=28(mm)各次工序件底部圆角半径取以下数值：r 1=8mm ，r 2=5mm ，r 3= r 4=4mm把各次工序件直径和底部圆角半径代入式(55)，得各次工序件高度为：( ) 1 . 38 8 32 . 0 1 . 51 1 . 51 8 43 . 0 1 . 51 1 . 51 3 . 98 25 . 0 2 1 = ´ + ´ ´ + ÷ ÷ øö ç ç è æ - ´ = H (mm) ( ) 8 . 52 5 32 . 0 9 . 39 9 . 39 5 43 . 0 9 . 39 9 . 39 3 . 98 25 . 0 2 2 = ´ + ´ ´ + ÷ ÷ øö ç ç è æ - ´ = H (mm)( ) 3 . 66 4 32 . 0 1 . 33 1 . 33 4 43 . 0 1 . 33 1 . 33 3 . 98 25 . 0 2 3 = ´ + ´ ´ + ÷ ÷ øö ç ç è æ - ´ = H (mm) 81 4 = H (mm)以上计算所得工序件尺寸都是中线尺寸，换算成与零件图相同的标注形式后，所得各 工序件的尺寸如图 519 所示。
图519 圆筒形件的各次拉深工序件尺寸例 53 试对图 523 所示带凸缘圆筒形件的拉深工序进行计算。
零件材料为 08 钢，厚 度 t =1mm 。
图523 带凸缘圆筒形件解：板料厚度 t =1mm ，故按中线尺寸计算。
(1) 计算坯料直径 D 根据零件尺寸查表 55得切边余量∆R =2.2mm ，故实际凸缘直径 d t =(55.4+2×2.2)=59.8mm 。
由表 56 查得带凸缘圆筒形件的坯料直径计算公式为D = 2 3 2 4 2 2 2 2 1 2 1 56 . 4 28 . 6 4 828 . 6 d d R Rd h d r rd d - + + + + + + 依图 523，d 1=16.1mm ，R =r =2.5mm ，d 2=21.1mm ，h =27mm ，d 3=26.1mm ，d 4=59.8mm ， 代入上式得D = 2895 3200+ ≈78(mm)(其中 3200×π/4 为该拉深件除去凸缘平面部分的表面积)(2) 判断可否一次拉深成形 根据t /D =1/78 = 1.28 %d t /d = 59.8/21.1 = 2.83H /d = 32/21.1 =1. 52m t =d /D =21.1/78=0.27查表 512、表 513，[m 1]=0.35，[H 1/d 1]=0.21，说明该零件不能一次拉深成形，需要多 次拉深。
(3) 确定首次拉深工序件尺寸 初定 d t /d 1=1.3，查表 512 得[m 1]=0.51，取m 1= 0.52，则d 1= m 1 ×D = 0.52×78 = 40.5(mm)取 r 1=R 1= 5.5 mm为了使以后各次拉深时凸缘不再变形， 取首次拉入凹模的材料面积比最后一次拉入凹模 的材料面积(即零件中除去凸缘平面以外的表面积 3200×π/4)增加 5%，故坯料直径修正为D = 2895 % 105 3200 + ´ ≈79(mm)按式(59)，可得首次拉深高度为H 1 = ) ( 14 . 0 ) ( 43 . 0 ) ( 25 . 0 2 1 21 11 12 2 1 R r d R r d D d t - + + + - =) 5 . 5 5 . 5 ( 43 . 0 ) 8 . 59 79 ( 5. 40 25 . 0 2 2 + ´ + - ´ =21.2(mm) 验算所取m 1 是否合理： 根据 t /D =1.28 %， d t /d 1 = 59.8/40.5=1.48， 查表513可知[H 1/d 1]= 0.58。
因 H 1/d 1 =21.2/40.5= 0.52＜[H 1/d 1]= 0.58，故所取 m 1 是合理的。
(4) 计算以后各次拉深的工序件尺寸 查表 514得， [m 2]= 0.75， [m 3]= 0.78， [m 4]= 0.80， 则d 2= [m 2] ×d 1= 0.75×40.5 = 30.4(mm)d 3= [m 3] ×d 2 = 0.78×30.4 = 23.7(mm)d 4= [m 4] ×d 3 = 0.80×23.7 = 19.0(mm)因 d 4= 19.0＜21.1，故共需 4 次拉深。
调整以后各次拉深系数，取 m 2 = 0.77，m 3 = 0.80，m 4 = 0.844。
故以后各次拉深工序件 的直径为d 2= m 2 ×d 1= 0.77×40.5 = 31.2(mm)d 3= m 3 ×d 2 = 0.80×31.2 = 25.0(mm)d 4= m 4 ×d 3 = 0.844×25.0= 21.1(mm)以后各次拉深工序件的圆角半径取r 2=R 2=4.5mm ，r 3=R 3=3.5mm ，r 4=R 4=2.5mm设第二次拉深时多拉入 3%的材料(其余 2%的材料返回到凸缘上)， 第三次拉深时多拉入1.5%的材料(其余 1.5%的材料返回到凸缘上)，则第二次和第三次拉深的假想坯料直径分别 为 2895 % 103 3200 + ´ = ¢ D =78.7(mm)2895 % 5 . 101 3200 + ´ = ¢ ¢ D =78.4(mm)以后各次拉深工序件的高度为H 2 = ) ( 14 . 0 ) ( 43 . 0 ) ( 25 . 0 2 2 2 2 22 2 2 2 2 R r d R r d D d t - + + + - ¢= ) 5 . 4 5 . 4 ( 43 . 0 ) 8 . 59 7 . 78 ( 2. 31 25 . 0 2 2 + ´ + - ´ =24.8(mm) H 3 = ) ( 14 . 0 ) ( 43 . 0 ) ( 25 . 0 2 3 2 3 33 3 2 2 3 R r d R r d D d t - + + + - ¢ ¢ = ) 5 . 3 5 . 3 ( 43 . 0 ) 8 . 594 . 78 ( 2525 . 0 2 2 + ´ + - ´ =28.7(mm)图524 带凸缘圆筒形件的各次拉深工序尺寸最后一次拉深后达到零件的高度 H 4=32mm ，上工序多拉入的 1.5%的材料全部返回到凸 缘，拉深工序至此结束。