4.4拉深工艺计算

§4-4拉深工艺计算毛坯尺寸设计拉深件次数的确定半成品尺寸的确定拉深工艺计算毛坯形状和尺寸确定的依据：一.毛坯尺寸计算若拉深前后料厚不变，则拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等。注意：当t＜1mm时，按工件标注尺寸计算；当t≥1mm时，按工件中线尺寸计算。体积不变原则（等表面积原则）:一.毛坯尺寸计算拉深前毛坯形状与拉深件断面形状相似。但坯料周边必须是光滑的曲线连接。相似原则：一.毛坯尺寸计算∵拉深中板料存在各向异性∵实际生产中毛坯中心和凸、凹模中心不完全重合，∴拉深件口部出现凸凹不平，需要修边工序切去口部不平部分∴在计算毛坯时，应加上修边余量。加修边余量:修边余量的确定：根据经验数值一.毛坯尺寸计算简单旋转体拉深件的毛坯计算一.毛坯尺寸计算采用久里金法则1、2、3三部分将拉深件划分为若干个简单的几何体:分别求出各简单几何体的表面积:一.毛坯尺寸计算久里金法则：22xxAlRRl式中：A——旋转体的表面积；Rx——母线形心的旋转半径；L——母线长度。任何形状的母线绕某轴旋转一周所构成的旋转体的表面积，等于该母线的长度与该母线形心绕该轴旋转所得周长的乘积。即：一.毛坯尺寸计算1()adh2314ad求出简单几何体1表面积:求出简单几何体3表面积:一.毛坯尺寸计算21(4)2ddardr∵弧长l=πrd/2∵形心到旋转轴距离为（2rd/π+d1/2）∴简单几何体表面积为求出简单几何体2表面积:一.毛坯尺寸计算42DAA=a1+a2+a332211144()2(4)iddiDadhrdrd221.720.564ddDddrrdH把各简单几何体面积相加为零件总面积:根据表面积相等原则，求出坯料直径。复杂旋转体拉深件的毛坯计算：按经验公式一.毛坯尺寸计算拉深系数概念二.拉深系数指拉深后工件直径与拉深前工件（或毛坯）直径之比，用m表示。第1次拉深11dmD第2次拉深221dmd第n次拉深1nnndmd各次拉深系数总拉深系数概念二.拉深系数拉深件总拉深系数等于各次拉深系数的乘积。nnnnnnnmmmmmddddddddDdDdm132112123121总拉深系数与各次拉深系数的关系总拉深系数m等于工件直径dn与毛坯直径D之比，即：ndmD极限总拉深系数概念二.拉深系数拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。m↓拉深变形程度↑，m↓↓使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。m↑拉深变形程度↓，工序数量↑，成本↑。使拉深件不拉裂的最小拉深系数称为极限拉深系数。二.拉深系数影响极限拉深系数的因素①材料的力学性能：屈强比σs/σb↓，极限拉深系数m极↓②毛坯的相对厚度t/D：主要因素t/D↑，m极↓③材料表面质量：表面光滑，材料易流动，m极↓材料方面二.拉深系数影响极限拉深系数的因素①凸凹模间隙：间隙↓，摩擦力↑，m极↑②凹模圆角半径rd：次要因素rd↓，流动阻力大，m极↑③凸模圆角半径rp：rp↓↓，凸模圆角处材料变薄严重，易被拉裂，m极↑④模具表面质量：粗糙度好、光滑，m极↓模具方面二.拉深系数影响极限拉深系数的因素①是否采用压边圈：采用时，m极↓②拉深次数：第一次拉深，材料无形变硬化，塑性好，m极↓后续拉深时，产生形变硬化，塑性差，m极↑③润滑情况：润滑好，摩擦小，m极↓拉深条件二.拉深系数极限拉深系数的确定根据毛坯相对厚度t/D，采用经验取值法三.拉深次数计算总拉深系数m，查出极限拉深系数m1。当m＞m1时，拉深件可一次拉成；当m≤m1时，需要多次拉深。判断能否一次拉出拉深次数的确定三.拉深次数确定拉深次数推算法①从表中查得极限拉深系数m1、m2…mn。②计算各次拉深后的工件直径。d1=m1D，d2=m2d1=m1m2Ddn=mndn-1=m1m2···mnD当dn≤d（工件直径）时，n即为拉深次数。三.拉深次数查表法三.拉深次数7.22875230176dHmmh6例1求右图筒形件的坯料尺寸及拉深次数。材料为08钢，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。解：∵ｔ＞1∴按板厚中径尺寸计算。①计算坯料直径根据零件尺寸，其相对高度为查表4.2得修边余量三.拉深次数2256.072.1)(4rdrhHddD坯料直径为代已知条件入上式得Ｄ＝98.2ｍｍ②判定一次能否拉出坯料相对厚度为%2%03.2%1002.982Dt根据ｔ/Ｄ＝2.03％，查表4.6得各次极限拉深系数ｍ1＝0.50，ｍ2＝0.75，ｍ3＝0.78，ｍ4＝0.80，…。按表4.10可不用压料圈，但为保险，首次拉深仍采用压边圈三.拉深次数零件总拉深系数：m=d/D=28/98.2=0.29③确定拉深次数坯料相对厚度为%2%03.2%1002.982Dt∵m=0.29＜m1=0.50∴不能一次拉出。三.拉深次数根据ｔ/Ｄ＝2.03％，查表4.3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＝49.2ｍｍｄ2＝ｍ2ｄ1＝0.75×49.2ｍｍ＝36.9ｍｍｄ3＝ｍ3ｄ2＝0.78×36.9ｍｍ＝28.8ｍｍｄ4＝ｍ4ｄ3＝0.8×28.8ｍｍ＝23ｍｍ此时ｄ4＝23ｍｍ＜28ｍｍ，所以应该4次拉深成形。四.各次拉深半成品尺寸的计算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：②③①保证ndd12'''nmmm…112'''2nnmmmmmm…④四.各次拉深半成品尺寸的计算工序件直径的确定最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径：'11dmD212'''21dmdmmD……四.各次拉深半成品尺寸的计算工序件高度的确定dhrdrdD456.072.122＋－)32.0(43.0)(25.02rddrddDh)32.0(43.0)(25.02pnnnpnnnnrddrddDh由筒形件表面积计算公式：推导得：则筒形件半成品高度的计算公式为：其中：Hn、dn、rpn分别为第n次拉深后工件的高度、直径、第n次拉深时凸模的圆角半径