拉深比与拉深力

刚性压料装置
双动压力机用拉深模的刚性压料 1-凸模固定杆 2-外滑块 3-拉深凸模 4-压料圈兼落料凸模 5-落料凹模 6-拉深凹模
刚性压料装置的压料作用是通过调整压料圈与凹模平面之间 的间隙c获得的，而该间隙则靠调节压力机外滑块得到。考 虑到拉深过程中坯料凸缘区有增厚现象，所以这一间隙应略 大于板料厚度。 刚性压料圈的结构形式与弹性压料圈基本相同。刚性压料装 置的特点是压料力不随拉深的工作行程而变化，压料效果较 好，模具结构简单。
例 求图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4-4得切边量 坯料直径为
∆h = 6mm
D = d 2 + 4d ( H + ∆h) − 1.72dr −wk.baidu.com0.56r 2 代已知条件入上式得Ｄ＝98.2ｍｍ
• 弹簧和橡胶压料装置通常只用于浅拉深。但是，这两种压 料装置结构简单，在中小型压力机上使用较为方便。注意 要正确地选用弹簧的规格和橡胶的牌号及尺寸，并采取适 当的限位措施，就能减少它的不利方面。弹簧应选总压缩 量大、压力随压缩量增加而缓慢增大的规格。橡胶应选用 软橡胶，并保证相对压缩量不过大，建议橡胶总厚度不小 于拉深工作行程的5倍。 • 气垫式压料装置压料效果好，压料力基本上不随工作行程 而变化（压料力的变化可控制在10%～15%内），但气垫装 置结构复杂。
2．各次拉深工序件尺寸的确定 （１）工序件直径的确定 ｄ1＝ｍ1Ｄ ｄ2＝ｍ2ｄ1 … dn＝ｍｎｄｎ-1
（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。
D2 r + 0.43 1 (d1 + 0.32 r1 ) − d1 h1 = 0.25 d1 d1 D2 r h2 = 0.25 − d 2 + 0.43 2 (d 2 + 0.32 r2 ) d d2 2 ... D2 r + 0.43 n (d n + 0.32 rn ) hn = 0.25 − dn dn dn
拉深时如果m取得过小，会使拉深件出现质量问题：起皱、断裂或 严重变薄。 极限拉深系数［m］查表确定。
２．影响极限拉深系数的因素 （1）材料的组织与力学性能 （2）板料的相对厚度 t / D
t/D
［m］
（3）拉深工作条件 1）模具的几何参数 ：凸、凹模圆角半径。一般凸、凹模圆 角半径越大；拉深系数越小。 2）润滑条件 3）压料圈的压料力（采用合理的压料力） （4）拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等
（4）工序件草图
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： 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。 任何形状的拉深件：FＹ＝ Ap 式中 Ａ――压料圈下坯料的投影面积； ｐ――单位面积压料力，ｐ值可查表4.16； 圆筒形件首次拉深
Fz = F + FY
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 浅拉深 深拉深
Fg
：
Fg ≥ (1.6 ~ 1.8) Fz
Fg ≥ (1.8 ~ 2.0) Fz
四、压料装置 压料装置
生产中常用的压料装置有弹性压料装置和刚性压料装置。
1
拉深系数m表示拉深材料的变形程度，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m总等于各次拉深系数的乘积，即
d n d1 d 2 d3 d n −1 d n m总 = = ⋅⋅⋅ = m1m2 m3 ⋅⋅⋅ mn −1mn D D d1 d 2 d n − 2 d n −1
t × 100 ＝2.03，查表4-8得各次极限拉深系数 D
（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: …… 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: ……
F = πd i t σ b K 2
K1 、k2值可查表4-15. 不采用压料圈拉深时 首次拉深 以后各次拉深
F = 1.25π ( D − d1 )tσ b
（ｉ＝2、3、…、ｎ）
F = 1.3π (d i −1 − d i )tσ b
（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
FY =
圆筒形件以后各次拉深
π
[D 4
2
− ( d 1 + 2 rA1 ) 2 p
2 i −1
]
FY =
（ｉ＝2、3、…、ｎ）
π
[d 4
− ( d i + 2 r Ai ) 2 p
]
２．拉深力与压力机公称压力 （1）拉深力 采用压料圈拉深时 首次拉深 F 以后各次拉深
= πd1tσ b K1
（ｉ＝2、3、…、ｎ）
（２）确定拉深次数 坯料相对厚度为
t 2 × 100 = × 100 = 2.03 > 2 D 98.2
按表4-1可不用压料圈，但为了保险，首次拉深仍采用压料圈。 根据 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 此时ｄ4＝23ｍｍ＜28ｍｍ，所以应该用4次拉深成形。
压料圈的结构形式 a）平面形压料圈 b）锥形压料圈 c）弧形压料圈 1－凸模 2－顶板 3－凹模 4－压料圈
有限位装置的压料圈 • 限位柱可使压料圈和凹模之间始终保持一定的距离s。对 于带凸缘零件的拉深，s=t+(0.05～0.1)mm；铝合金零件 的拉深，s=1.1t；钢板零件的拉深，s=1.2t（t为板料厚 度）。
３．极限拉深系数的确定 表4-8和表4-9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，适宜采用稍大于极限拉 深系数［m］的值。 二、拉深次数与工序件尺寸 １．拉深次数的确定 当 m总 ＞［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： （１）查表法(表4-10和4-11） （２）推算方法
五、拉深系数与拉深次数
（一）、拉深系数与极限拉深系数 ）、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 拉深系数 与拉深前的坯料D（工序件dn） 直径之比表示。或用两次相邻 的拉深后次拉深的直径与前次 拉深的直径之比表示。 如： 第一次拉深系数：m = d1
D d2 第二次拉深系数： m2 = d1 dn m 第n次拉深系数： n = d n −1
由表4-8或4-9查得各次拉深的极限拉深系数ｍ1、ｍ2、…ｍｎ，根 据毛坯的直径D，进行推算。 ｄ1＝ｍ1 ｄ2＝ｍ2ｄ1 … ｄｎ≤ ｄ为止，则推算的次数即为拉深的次数。 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： １）保证ｍ1ｍ2…ｍｎ＝ｍ总＝ｄ/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