【文章內(nèi)容簡介】 的極限變形程度要小，工件可以一次拉成。若當(dāng)m總＜m1，則需要多次拉深才能夠成形零件。，由毛坯的相對厚度：t/D100=從表 ：m1=，m2=，m3=，m4=。則該零件的總拉深系數(shù)m總=d/D=88/283=。 即 ：m總＜m1，故該零件需經(jīng)多次拉深才能夠達(dá)到所需尺寸。⑵ 計算拉深次數(shù) ??計算拉深次數(shù) n 的方法有多種，生產(chǎn)上經(jīng)常用推算法輔以查表法進(jìn)行計算。就是把毛坯直徑或中間工序毛坯尺寸依次乘以查出的極限拉深系數(shù)m1，m2，m3…，mn，得各次半成品的直徑。直到計算出的直徑dn小于或等于工件直徑 d 為止。則直徑dn的下角標(biāo)n即表示拉深次數(shù)。例如由：　　可知該零件要拉深四次才行。零件的相對高度H/d＝207/88=，相對厚度為 ，從表中可知拉深次數(shù)在3～4 之間，和推算法得出的結(jié)果相符，這樣零件的拉深次數(shù)就確定為 4 次。包括半成品的直徑dn、筒底圓角半徑rn和筒壁高度hn。(1) 半成品的直徑dn??? 拉深次數(shù)確定后，再根據(jù)計算直徑dn應(yīng)等于工件直徑 d 的原則，對各次拉深系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使實際采用的拉深系數(shù)大于推算拉深次數(shù)時所用的極限拉深系數(shù)。設(shè)實際采用的拉深系數(shù)為m1′，m2′，m3′…，mn′，應(yīng)使各次拉深系數(shù)依次增加，即：且m1－m1′≈m2－m2′≈m3－m3′≈…≈mn－mn′。據(jù)此，：m1=，m2=，m3=，m4=。調(diào)整好拉深系數(shù)后，重新計算各次拉深的圓筒直徑即得半成品直徑。：(2) 半成品高度的確定 各次拉深直徑確定后，緊接著是計算各次拉深后零件的高度。計算高度前，應(yīng)先定出各次半成品底部的圓角半徑，現(xiàn)取r1=12，r2=8，r3=5 (見 ) 。計算各次半成品的高度可由求毛坯直徑的公式推出。即：（）式中：d1,d2,d3為各次拉深的直徑(中線值)；r1，r2，r3 為各次半成品底部的圓角半徑(中線值)；d10,d20,d30 為各次半成品底部平板部分的直徑；h1，h2，h3為各次半成品底部圓角半徑圓心以上的筒壁高度；D為毛坯直徑?！　?，即求出各次高度為： 各次半成品的總高度為：。第四次拉深即為零件的實際尺寸，不必計算。 帶有凸緣圓筒形件的拉深 有凸緣筒形件的拉深變形原理與一般圓筒形件是相同的，但由于帶有凸緣()，其拉深方法及計算方法與一般圓筒形件有一定的差別。有凸緣圓筒形件的拉深過程和無凸緣圓筒形件相比，其區(qū)別僅在于前者將毛坯拉深至某一時刻，達(dá)到了零件所要求的凸緣直徑dt時拉深結(jié)束；而不是將凸緣變形區(qū)的材料全部拉入凹模內(nèi)。所以，從變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)看兩者是相同的。 ??????????? ????????????? 在拉深有凸緣筒形件時，在同樣大小的首次拉深系數(shù)m1＝d ／Ｄ的情況下，采用相同的毛坯直徑D和相同的零件直徑d 時，可以拉深出不同凸緣直徑dtdt2和不同高度h1 、h2的制件()。從圖示中可知，其dt值愈小，h值愈高，拉深變形程度也愈大。因此m１＝d／Ｄ并不能表達(dá)在拉深有凸緣零件時的各種不同的dt和h 的實際變形程度?！　「鶕?jù)凸緣的相對直徑dt/d比值的不同，帶有凸緣筒形件可分為窄凸緣筒形件(dt/d=～)和寬凸緣筒形件(dt/d)（）。窄凸緣件拉深時的工藝計算完全按一般圓筒形零件的計算方法，若h/d大于一次拉深的許用值時，只在倒數(shù)第二道才拉出凸緣或者拉成錐形凸緣，最后校正成水平凸緣。若h/d較小，則第一次可拉成錐形凸緣，后校正成水平凸緣。 窄凸緣件拉深 ? 下面著重對寬凸緣件的拉深進(jìn)行分析，主要介紹其與直壁圓筒形件的不同點。當(dāng)R=r時( 圖 ) ，寬凸緣件毛坯直徑的計算公式為()：() ? 根據(jù)拉深系數(shù)的定義，寬凸緣件總的拉深系數(shù)仍可表示為：)式中： D—— 毛坯直徑（mm） dt—— 凸緣直徑（包括修邊余量） (mm) ；d—— 筒部直徑 (中徑)(mm) ； r—— 底部和凸緣部的圓角半徑 (當(dāng)料厚大于1 mm時，r值按中線尺寸計算)。，凸緣件總的拉深系數(shù)m，決定三個比值。其中dt／d 的影響最大，其次是h／d ，由于拉深件的圓角半徑r較小，所以r／d 的影響小。當(dāng)dt／d 和h／d 的值愈大，表示拉深時毛坯變形區(qū)的寬度愈大，拉深成形的難度也大。當(dāng)兩者的值超過一定值時，便不能一次拉深成形，必須增加拉深次數(shù)。／d值。凸緣相對直徑dt/d 毛坯的相對厚度t/D 100≤2～＜～＜～＜～＜～≤ ＞～ ＞～ ＞～ ＞～ ＞～ ＞～ ＞～ ＞～～～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～.15 ～～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～注：，對于比10號鋼塑性好的金屬，取較大的數(shù)值，差的金屬，取較小的數(shù)值；，小的數(shù)值適用于底部及凸緣小的圓角半徑。帶凸緣圓筒形件首次拉深的極限拉深系數(shù)。后續(xù)拉深變形與圓筒形件的拉深類同。? 帶凸緣筒形件第一次拉深的極限拉深系數(shù)m１(適用于010銅)凸緣相對直徑dt／d 毛坯的相對厚度ｔ／D100≤2～＜～＜～＜～＜～≤ ＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～                        　　在拉深寬凸緣圓筒形件時，由于凸緣材料并沒有被全部拉入凹模，因此同無凸緣圓筒形件相比，寬凸緣圓筒形件拉深具有自己的特點：①寬凸緣件的拉深變形程度不能僅用拉深系數(shù)的大小來衡量； ②寬凸緣件的首次極限拉深系數(shù)比圓筒件要小。③寬凸緣件的首次極限拉深系數(shù)值與零件的相對凸緣直徑df /d 有關(guān)。 （1）毛坯尺寸的計算 ??毛坯尺寸的計算仍按等面積原理進(jìn)行，參考無圓凸緣筒形零件毛坯的計算方法計算。，其中dt要考慮修邊余量ΔR，其值可查表 。(2)判別工件能否一次拉成? ?這只需比較工件實際所需的總拉深系數(shù)和h/d與凸緣件第一次拉深的極限拉深系數(shù)和極限拉深相對高度即可。當(dāng) m總＞m1，h/d≤h1/d1時，可一次拉成，工序計算到此結(jié)束。否則則應(yīng)進(jìn)行多次拉深。凸緣件多次拉深成形的原則如下：，第一次就把毛坯拉到凸緣直徑拉到工件所要求的直徑dt(包括修邊量) ,并在以后的各次拉深中保持dt不變 ,僅使已拉成的中間毛坯直筒部分參加變形，直至拉成所需零件為止。凸緣件在多次拉深成形過程中特別需要注意的是: dt一經(jīng)形成，在后續(xù)的拉深中就不能變動。因為后續(xù)拉深時 , dt的微量縮小也會使中間圓筒部分的拉應(yīng)力過大而使危險斷面破裂。為此，必須正確計算拉深高度，嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度。為保證后續(xù)拉深凸緣直徑不減少，在設(shè)計模具時，通常把第一次拉深時拉入凹模的材料表面積比實際所需的面積多拉進(jìn) 3％～10％（拉深工序多取上限，少取下限），即筒形部的深度比實際的要大些。這部分多拉進(jìn)凹模的材料從以后的各次拉深中逐步分次返回到凸緣上來（%～3%。這樣做既可以防止筒部被拉破，也能補償計算上的誤差和板材在拉深中的厚度變化，還能方便試模時的調(diào)整。返回到凸緣的材料會使筒口處的凸緣變厚或形成微小的波紋，但能保持dt不變，產(chǎn)生的缺陷可通過校正工序得到校正。 (3)拉深次數(shù)和半成品尺寸的計算 ??凸緣件進(jìn)行多道拉深時，第一道拉深后得到的半成品尺寸，在保證凸緣直徑滿足要求的前提下，其筒部直徑d1應(yīng)盡可能小，以減少拉深次數(shù)，同時又要能盡量多地將板料拉入凹模。 寬凸緣件的拉深次數(shù)仍可用推算法求出。具體的做法:先假定dt/d的值,，據(jù)此求出d1，進(jìn)而求出 h1。若驗算合格，則以后各次的半成品直徑可以按一般圓筒形件的多次拉深的方法。即第n次拉深后的直徑為：() 式中dn為第 n 次拉深系數(shù), 可由表 查得；dn1為前次拉深的筒部直徑（mm）。當(dāng)計算到dn≤d(工件直徑)時，總的拉深次數(shù) n 就確定了。各次拉深后的筒部高度可按下式計算：（） 式中： Dn——考慮每次多拉入筒部的材料量后求得的假想毛坯直徑；dt——零件凸緣直徑 (包括修邊量)； dn——第n次拉深后的工件直徑；rpn——第n次拉深后圓筒側(cè)壁與底部間的圓角半徑； rdn——n次拉深后凸緣與圓筒側(cè)壁間的圓角半徑。 寬凸緣件的拉深方法有兩種：一種是薄料、中小型(dt＜200㎜)零件，通?？繙p小圓筒形壁部直徑，增加高度來達(dá)到尺寸要求，即圓角半徑rp和rd在首次拉深時就與dt一起成形到工件的尺寸，在后續(xù)的拉深過程中基本上保持不變，如圖 所示。這種方法拉深時不易起皺，但制成的零件表面質(zhì)量較差，容易在直壁部分和凸緣上殘留中間工序形成的圓角部分彎曲和厚度局部變化的痕跡，所以最后應(yīng)加一道壓力較大的整形工序。 另一種方法如圖 所示。常用在dt＞200㎜的較大型拉深件中。零件的高度在第一次拉深時就基本形成，在以后的拉深過程中基本保持不變，通過減小圓角半徑rp和rd，逐漸縮小圓筒形直徑來拉成零件。此法對厚料更為合適。用本法制成的零件表面光滑平整，厚度均勻，不存在中間工序中圓角部分的彎曲與局部變薄的痕跡。但在第一次拉深時，因圓角半徑較大，容易發(fā)生起皺，當(dāng)零件底部圓角半徑較小，或者對凸緣有不平度要求時，也需要在最后加一道整形工序。在實際生產(chǎn)中往往將上述兩種方法綜合起來用。 圖 寬凸緣零件的拉深方法  階梯圓筒形件()從形狀來說相當(dāng)于若干個直壁圓筒形件的組合，因此它的拉深同直壁圓筒形件的拉深基本相似，每一個階梯的拉深即相當(dāng)于相應(yīng)的圓筒形件的拉深。但由于其形狀相對復(fù)雜，因此拉深工藝的設(shè)計與直壁圓筒形件有較大的差別。主要表現(xiàn)在拉深次數(shù)的確定和拉深方法上。階梯圓筒形件的沖壓工藝過程、沖壓工序次數(shù)、工序的先后順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的形狀和尺寸區(qū)別對待。首先應(yīng)判斷零件是否能一次拉深成形。，當(dāng)材料相對厚度t/D100＞1，且階梯之間的直徑之差和零件的高度較小時，可一次拉深成形。即：　　　　 階梯形多次拉深方法 a) 由大階梯到小階梯的拉深；b) 先小直徑后大直徑的拉深 （h１＋h２＋h３＋…h(huán)n／dn≤h／dn（）式中：h１、h２、h３、…、hn——各個階梯的高度（㎜）；dn——最小階梯筒部的直徑；h／dn——為帶凸緣圓筒形件第一次拉深的最大相對高度()。若公式（）成立，則可以一次拉深成形，否則需采取多次拉深。（1）當(dāng)相鄰階梯的直徑比d2／dd3／d2… 、d n/d n1均大于或等于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉深系數(shù)，其工序安排由大階梯到小階梯的順序，每次拉深出一個階梯，階梯的數(shù)目就是拉深次數(shù)( a)。（2）當(dāng)某相鄰兩個階梯直徑的比值d n／d n1小于相應(yīng)圓筒形零件的極限拉深系數(shù)時，這個階梯的拉深應(yīng)采用有凸緣圓筒形零件的拉深工藝，即先拉深小直徑d n，再拉深大直徑d n1， b）中d2／d1小于相應(yīng)圓筒形零件的極限拉深系數(shù)，故d2先拉成形后，再拉深在d1。　 （3）具有大小直徑差別較大的淺階梯形拉深件，當(dāng)其不能一次拉深成形時，可以采用先拉深成球面形狀或大圓角筒形的過渡形狀，然后再采用校形工序得到零件的形狀和尺寸要求。 直徑差較大的淺階梯形件的拉深方法4 ．3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形的特點 曲面形狀零件的拉深特點 　　曲面形狀(如球面、錐面及拋物面) 零件的拉深，其變形區(qū)的位置、受力情況、變形特點等都與圓筒形零件不同，所以在拉深中出現(xiàn)的各種問題和解決方法亦與圓筒形件不同。對于這類零件就不能簡單地用拉深系數(shù)衡量成形的難易程度，并把拉深系數(shù)作為制定拉深工藝和模具設(shè)計的依據(jù)。 圖 　　在拉深圓筒形件時，毛坯的變形區(qū)僅僅局限于壓邊圈下的環(huán)形部分。而拉深球面零件時，為使平面形狀的毛坯變成球面零件形狀，不僅要求毛坯的環(huán)形部分產(chǎn)生與圓筒形零件拉深時相同的變形，而且還要求毛坯的中間部分也應(yīng)成為變形區(qū)，由平面變成曲面。因此在拉深球面零件時()，毛坯的凸緣部分與中間部分都是變形區(qū)，而且在很多情況下，中間部分反而是主要變形區(qū)。拉深球面零件時，毛坯凸緣部分的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點與圓筒形件相同，而中間部分材料的受力情況和變形情況卻比較復(fù)雜。在凸模力的作用下，位于凸模頂點附近的金屬處于雙向受拉的應(yīng)力狀態(tài)。隨著其與頂點距離的加大切向應(yīng)力σ3減小，而超過一定界限以后變?yōu)閴簯?yīng)力。在凸模與毛坯的接觸區(qū)內(nèi)，由于材料完全貼模，這部分材料兩向受拉一向受壓，與脹形相似。在開始階段，由于單位壓力大，其徑向和切向拉應(yīng)力往往會使材料達(dá)到屈服條件而導(dǎo)致接觸部分的材料嚴(yán)重變薄。但隨著接觸區(qū)域的擴(kuò)大和拉深力的減少，其變薄量由球形件頂端往外逐漸減弱。其中存在這樣一環(huán)材料，其變薄量與同凸模接觸前由于切向壓縮變形而增厚的量相等。此環(huán)以外的材料增厚。拉深球形類零件時，需要轉(zhuǎn)移的材料不僅處在壓邊圈下面的環(huán)形區(qū)，而且還包括在凹模口內(nèi)中間部分的材料。在凸模與材料接觸區(qū)以外的中間部分，其應(yīng)力狀態(tài)與凸緣部分是一樣的。因此，這類零件的起皺不僅可能在凸緣部分產(chǎn)生，也可能在中間部分產(chǎn)生 , 由于中間部分不與凸模接觸 , 板料較薄時這種起皺現(xiàn)象更為嚴(yán)重。 　　 錐形零件的拉深與球面零件一樣。除具有凸模接觸面積小、壓力集中、容易引起局部變薄及自由面積大、壓邊圈作用相對減弱、容易起皺等特點外，還由于零件口部與底部直徑差別大，回彈比較嚴(yán)重，因此錐形零件的拉深比球面零件更為困難?！　佄锩媪慵?，是母線為拋物線的旋轉(zhuǎn)體空心件，以及母線為其它曲線的旋轉(zhuǎn)體空心