拉深工艺及拉深模具设计复习题答案

第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案

填空题

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。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。

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。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。

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。

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。

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。拉深件的毛坯尺寸确定依据是面积相等的原则。

拉深件的壁厚不均匀。下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

影响极限拉深系数的因素有：材料的力学性能、板料的相对厚度、拉深条件等。

一般地说，材料组织均匀、屈强比小、塑性好、板平面方向性小、板厚方向系数大、硬化指数大的板料，极限拉深系数较小。

拉深凸模圆角半径太小，会增大拉应力，降低危险断面的抗拉强度，因而会引起拉深件拉裂，降低极限变形。

拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可减小，但过大的圆角半径会使板料悬空面积增大，容易产生失稳起皱。

拉深凸模、凹模的间隙应适当，太小会不利于坯料在拉深时的塑性流动，增大拉深力，而间隙太大，则会影响拉深件的精度，回弹也大。

确定拉深次数的方法通常是：根据工件的相对高度查表而得，或者采用推算法，根据表格查出各次极限拉深系数，然后依次推算出各次拉深直径。

有凸缘圆筒件的总拉深系数m大于极限拉深系数时，或零件的相对高度h/d小于极限相对高度时，则凸缘圆筒件可以一次拉深成形。

多次拉深宽凸缘件必须遵循一个原则，即第一次拉深成有凸缘的工序件时，其凸缘的外径应等于工件的凸缘直径，在以后的拉深工序中仅仅使已拉深成的工序件的筒壁部分参与变形，逐步减少其直径和圆角半径并增加高度，而第一次拉深时已经成形的凸缘外径不变。为了防

止在以后拉深工序中，有凸缘圆筒形件的凸缘部分产生变形，在调节工作行程时，应严格控制拉深高度；在工艺计算时，除了应精确计算工序件的高度，通常有意把第一次拉入凹模的坯料面积多拉5%～10%。这一工艺措施对于板料厚度小于0.5mm的拉深件，效果较为显著。拉深时，对于单动压力机，除了使其公称压力大于工艺力以外，还必须注意，当拉深行程较大，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负荷曲线之下。

当任意两相邻阶梯直径之比都大于相应的圆筒形件的极限拉深系数时，其拉深方法为：由大到小拉出，这时的拉深次数等于阶梯数目。

盒形件拉深时圆角部分与直边部分间隙不同，其中圆角部分应该比直边部分间隙大。

一般情况下，拉深件的公差不宜要求过高。对于要求高的拉深件应加整形工序以提高其精度。在拉深成形中，需要摩擦力小的部位必须进行润滑，凹模表面粗糙度应该小，以降低摩擦力，减小拉应力，以提高极限变形程度。

拉深时，凹模和卸料板与板料接触的表面应当润滑，而凸模圆角与板料接触的表面不宜太光滑，也不宜润滑，以减小由于凸模与材料的相对滑动而使危险断面易于变薄破裂的危险。

二、选择题（将正确的答案序号填到题目的空格处）

1.拉深前的扇形单元，拉深后变为____B_______。

A、圆形单元

B、矩形单元

C、环形单元

2.拉深后坯料的径向尺寸_____A_____，切向尺寸____A______。

A、增大减小

B、增大增大

C、减小增大

D、减小减小

3.拉深过程中，坯料的凸缘部分为_____B_____。

A、传力区

B、变形区

C、非变形区

4.拉深时，在板料的凸缘部分，因受_____B_____作用而可能产生起皱现象。

A、径向压应力

B、切向压应力

C、厚向压应力

5.与凸模圆角接触的板料部分，拉深时厚度____B______。

A、变厚

B、变薄

C、不变

6.拉深时出现的危险截面是指_____B_____的断面。

A、位于凹模圆角部位

B、位于凸模圆角部位

C、凸缘部位

7.用等面积法确定坯料尺寸，即坯料面积等于拉深件的_____B_____。

A、投影面积

B、表面积

C、截面积

8.拉深过程中应该润滑的部位是______A、B____；不该润滑部位是_____ C_____。

A、压料板与坯料的接触面

B、凹模与坯料的接触面

C、凸模与坯料的接触面

9._____D_____工序是拉深过程中必不可少的工序。

A、酸洗

B、热处理

C、去毛刺

D、润滑

E、校平

10.需多次拉深的工件，在两次拉深间，许多情况下都不必进行____B______。从降低成本、提高生产率的角度出发，应尽量减少这个辅助工序。

A、酸洗

B、热处理

C、去毛刺

D、润滑

E、校平

11.经过热处理或表面有油污和其它脏物的工序件表面，需要_____A _____方可继续进行冲压加工或其它工序的加工。

A、酸洗

B、热处理

C、去毛刺

D、润滑

E、校平

12.有凸缘筒形件拉深、其中______A____对拉深系数影响最大。

A、凸缘相对直径

B、相对高度

C、相对圆角半径

13.在宽凸缘的多次拉深时，必须使第一次拉深成的凸缘外径等于_____C_____直径。

A、坯料

B、筒形部分

C、成品零件的凸缘

14.为保证较好的表面质量及厚度均匀，在宽凸缘的多次拉深中，可采用______C____ 的工艺方法。