变薄拉深计算

选自《冲模设计应用实例》机械工业出版社许发樾
一、变薄拉深
变薄拉深不同于一般的拉深，变薄拉深过程中工件的直径变化很小，工件的底部厚底没有变化，但工件的筒壁在变薄，工件高度在增加
1、变薄拉深的特点
（1）由于材料变形是处于均匀的压应力下，材料产生强烈冷作硬化，晶粒变细，强度增加，表面粗糙度细，R a在0.4μm以内。

（2）没有起皱，不需要压边圈。

（3）摩擦严重，对润滑及模具材料要求高。

（4）工件加工完要回火，以消除残余应力。

2、毛坯计算
V0=α·V1（1.1）V0—坯料体积
α—考虑修边余量所加的因素，α=1.1~1.2 本文取α=1.15
V1—工件体积
把零件近似的看出一个无盖薄圆筒，d内=66，d外=66.64，h外=120，h内=119.68
V=π*r2*h=π×﹙33.322×120－332×119.68﹚=2895.168π
设平板坯料的体积为V0=π
4
D02·t0代入公式（1.1）
D0=√α∗V1
t0∗π=√1.15×2895.168π
0.32∗π
=√10404.51≈102mm （1.2）
D0—毛坯的直径
t0—坯料厚度0.32
3、变薄拉深的工艺计算
（1）变薄因数φ变薄拉深的变薄因数是断面面积的比值，即φn=A n
A n−1
（拉深后与拉深前面积之比）
由于在变薄拉深中，工件的内径变化不大，故可认为
φn=t n
t n−1
（1.3）t n、t n−1—分别为第n次及（n-1）次变薄拉深后零件的侧面厚度
变薄因数的极限值取表4-19
首次φ=0.50~0.60
中间φ=0.62~0.68
末次φ=0.72~0.77
（2）各工序壁厚、直径、高度的确定
各道工序的壁厚：
t1=t0·φ1
t0—坯料厚度
t1—中间工序件的壁面厚度
t1=0.32x0.60~0.32x0.50=0.192~0.16 取t1=0.17（1.4）
t2=0.192x0.68~0.16x0.16=0.13~0.025 取t2=0.11
各道工序的内径基本不变，为便于凸模顺利插入工件，故凸模直径应比上道工序的半成品内径小1％~3％因此
d n−1=(1+C)* d n（1.5）
d n—工件内径
d n−1—第（n-1）道工序件的内径
C—因数，C=0.01~0.03 C取0.02
根据等体积法，推算各道工序的高度公式，见式（1.6）
ℎn =t0∗（D0
2−D
n
2）
2∗t n∗（D n+d n）
（1.6）
ℎ1=0.32∗（1022−66.172）
2∗0.17∗（66.17+66）
≈43
t0—坯料高度D0—坯料直径
D n—工序件外径t n—工序件侧面壁厚
d n—工序件内径ℎ
n
—工序件高度
ℎ1=0.32∗（1022−D n
2）
2∗t n∗（D n+d n）
（3）拉深力圆筒形工件变薄的拉深力按式（1.7）计算
F n=K*π*d n（t n−1－t n）*&b
F n—拉深力（N）K—因数
d n —工序直径 t n−1、t n —第n -1、n 道工序的侧壁厚 &b —材料的强度极限（Mpa ）（取宝钢DI 材300MPa ）
F n =1.6×π×66.64×﹙0.32-0.11﹚×300=21103.058N
二、排样
1、排样的原则
1）提高材料利用率。

2）操作方便、安全，降低操作者劳动强度。

3）模具结构简单，寿命较高。

4）保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。

2、少废件排样法：只在制件制件或者制件与条料之间留有搭边。

少肥料排样的材料利用率较高，常用于某些尺寸要求不高的制件排样。

1）侧搭边a=8mm （冲压模具设计，宋满仓主编，第31页，表2-16）
条料宽度B −ζ0=（D max +2a ）−ζ0=（65.2+2a ）−ζ0
三、弹簧选型
1、弹簧压缩量计算
压缩量=压缩比*弹簧长度。