(4-4)圆筒形件拉深工艺计算

（i＝2、3、…、ｎ） 式中： 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。
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力
２．拉深力与压力机公称压力
（1）拉深力 采用压边圈拉深时
首次拉深 F d1t b K1 以后各次拉深 F d i t b K 2 （i＝2、3、…、n） 不采用压边圈拉深时 首次拉深 F 1.25 ( D d1 )t b
二、拉深次数与工序件尺寸
１．拉深次数的确定 （3）计算方法 拉深次数 n 1
lg d 1gm1D lg m均
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。
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
二、拉深次数与工序件尺寸
2．各次拉深工序件尺寸的确定 （１）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： d １）保证ｍ1ｍ2…ｍｎ＝ D ２）使ｍ1＜ｍ2＜…ｍｎ 最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径： ｄ1＝ｍ1Ｄ ｄ2＝ｍ2ｄ1 … ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１
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。
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
二、拉深次数与工序件尺寸
１．拉深次数的确定 当 m总＞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： （１）查表法（课本P151表4.2.6） （２）推算方法 （3）计算方法
本节结束
d4=0.846×33.1mm=28mm
例4.4.1（续） 各次工序件底部圆角半径取以下数值： ｒ1＝8mm，ｒ2＝5mm，ｒ3＝4mm 各次工序件高度为
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。
例4.4.1（续） （4）工序件草图
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
此时d4＝23mm＜28mm，所以应该用4次拉深成形。
例4.4.1（续） （３）各次拉深工序件尺寸的确定 经调整后的各次拉深系数为：
m1＝0.52，m2＝0.78，m3＝0.83，m4=0.846
各次工序件直径为 d1=0.52×98.2mm=51.6mm d2=0.78×51.6mm=39.9mm d3=0.83×39.9mm=33.1mm
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
二、拉深次数与工序件尺寸
2．各次拉深工序件尺寸的确定 （２）工序件高度的计算 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）。 D2 r1 d1 0.32r1 h1 0.25 d 0 . 43 1
采用锥形凹模—减少材料流过凹模圆角时的摩擦阻力和弯曲变形力， mmin可降低。
（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。
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
一、拉深系数与极限拉深系数
３．极限拉深系数的确定 课本P151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。
可选用较小mmin。 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， mmin可减小。
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
一、拉深系数与极限拉深系数
２．影响极限拉深系数的因素 （2）模具方面 1）凸模圆角半径和凹模圆角半径
凸模圆角半径过小时，筒壁和底部的过渡区弯曲变形大，使危险断面 的强度受到削弱， mmin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， mmin也应取较大值。
q―单位面积压料力，q值可查课本P171表4.5.3；
首次拉深压边力FQ的理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曲线
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力
1.压料装置与压料力 圆筒形件首次拉深 圆筒形件以后各次拉深
FY

D 4

2
(d1 2rA1 ) 2 q
i 1

FY
d 4
2
(d i 2rAi ) 2 q
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
一、拉深系数与极限拉深系数
２．影响极限拉深系数的因素 （1）材料方面
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mmin 。 2）毛坯的相对厚度 t / D
t / D 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mmin提高。t / D 小， mmin可提高；反之，
d1 d1 D2 r2 d 2 0.32r2 h2 0.25 d 0 . 43 2 d d2 2 ... D2 rn d n 0.32rn hn 0.25 d 0 . 43 n d dn n
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
D
d2 m2 第二次拉深系数： d1
dn 第n次拉深系数： mn d n1
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
一、拉深系数与极限拉深系数
1.拉深系数的定义（续） 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。 拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即
h 6mm
D d 2 4d ( H h) 1.72 dr 0.56 r 2
将d=28mm， r=4mm，H=75mm代入上式 得 D＝98.2mm
例4.4.1（续） （２）确定拉深次数 t 2 坯料相对厚度为 D 98.2 100 % 2.03% 2% 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/D ＝ 2.03% ， 查 课 本 表 4.2.4 得 各 次 极 限 拉 深 系 数 m1＝0.50，m2＝0.75，m3＝0.78，m4＝0.80，…。 故 d1＝m1D＝0.50×98.2mm＝49.2mm d2＝m2d1＝0.75×49.2mm＝36.9mm d3＝m3d2＝0.78×36.9mm＝28.8mm d4＝m4d3＝0.8×28.8mm＝23mm
以后各次拉深 F 1.3 (d i 1 d i )t b （i＝2、3、…、n）
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三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力
２．拉深力与压力机公称压力 （2）压力机公称压力 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 Fz F FY 式中：F—拉深力； FY —压料力。 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。 在实际生产中，可以按下式来确定压力机的公称压力 Fg ： 浅拉深 Fg (1.6 ~ 1.8)Fz 深拉深 Fg (1.8 ~ 2.0)Fz
二、拉深次数与工序件尺寸
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 t＝2mm。 解：因 t＞1mm，故按板厚中径尺寸计算。 （１）计算坯料直径 根据零件尺寸，其相对高度为
H 76 1 75 2 .7 d 30 2 28
查表4.2.1得切边量
坯料直径为
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
二、拉深次数与工序件尺寸
１．拉深次数的确定 （２）推算方法
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 ｄ1＝ｍ1Ｄ；ｄ2＝ｍ2ｄ1；…；ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１； 3）当ｄｎ≤ｄ时，计算的次数即为拉深次数。
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
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mmin 。
第四节 圆筒形件拉深工艺计算
一、拉深系数与极限拉深系数
２．影响极限拉深系数的因素 （2）模具方面 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mmin提高。
4）凹模形状
d n d1 d 2 d 3 d n1 d n m m1m2 m3 mn1mn D D d1 d 2 d n2 d n1
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：把材料既能拉深成形又不被拉断时 的最小拉深系数。 从工艺的角度来看，mmin越小越有利于减少工序数。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
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
一、拉深系数与极限拉深系数
1.拉深系数的定义 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 d1 示。 m 第一次拉深系数： 1
三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力
1. 压料装置与压料力 压料装置产生的压料力ＦＹ大小应适当：ＦＹ太小，防皱 效果不好；ＦＹ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。 压料力理论曲线 任何形状的拉深件： ＦＹ＝ Aq 式中Ａ―压边圈下坯料的投影面积；