矩形件拉深展开计算Word文档下载推荐.docx

1、结论：在圆筒形件的直径d等于矩形件转角 半径rc的两倍的可比条件下，矩形件拉破的危险 性比圆筒形件要小得多，因此允许的变形程度可 比圆筒形件更大些。矩形件拉深时同样存在起皱与拉破问题，且 发生在圆角区。在直边区还有一个特殊的直边缓 松工艺问题，这时由于拉深过程中圆角区材料从 横向挤向直边区，使直边区材料沿横向显得偏多，造成工件的刚性不好，严重时可造成工 件的形状不规则，出现扭曲现象。2.矩形件的变形程度表示方法矩形件的假想拉深系数mr:mr工RoD Jd2 4dh 1.72rd 0.56r2Ro 、；rC 2rc H 0.86皿 0.14r；rc rp rr 1mr V2rH J2H /r表4

2、-19:由平板毛坯一次拉成矩形件的极限 拉深系数mr。表4-20：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达 到的圆角区最大相对高度 H/r c。表4-21：由平板毛坯一次拉成矩形件所能达 到的以高度H与宽度B之比表示的最大相对高 度 H/B。3.矩形件再拉深变形分析矩形件的再拉深是指以前道工序拉成的具 有直立侧壁的空心件为工序件再拉深成矩形件 或方形件。矩形件的再拉深与圆筒形件有很大的不同 拉深矩形件时径向应变与切向应变不具有均匀 性，工序件不相似，截面不为矩形。矩形件顺利再拉深的过程：在高度以 h2表示的直壁不断增加且不产生塑性变形的同时， 前次工序件高度以hi表示的直壁应平稳地减小， 而处于两直壁之

3、间的扇形变形区在 hi减小为零 之前应保持不变，且不出现材料的堆积与起皱现 象。顺利进行矩形件再拉深的关键问题是如何确 定前道工序件合理的形状与尺寸。4.矩形件的毛坯形状与尺寸1.矩形件的修边余量2.低矩形件的毛坯低矩形件的毛坯的形状与尺寸可按其圆角 区与直边区相互影响程度的不同分如下几种情 况：1 ） L/（B H） 0.22时的低矩形件的毛坯这种低矩形件的相对转角半径 rc/B小于 0.2，相对高度H/B不超过0.5。由于rc较小， 从圆角区转移到直边区的材料较少，可先求出 圆角区与直边区的各自毛坯部分， 再作适当的 修正。2） 0.22 rc/（B H） 0.4的低矩形件的毛坯 这种低矩

4、形件H/B值一般不超过0.6,但 由于rc较大，拉深时从圆角区转移到直边区 的料较多，应将圆角区按1/4圆筒求得的毛 坯面积适当地增大，相应地减小直边区按弯 曲展开求得的毛坯面积。（1）计算毛坯的初始尺寸R H 2倚 0.86 rjp 0.14 r：l H 0.57rp（2） 计算圆角区应加大的毛坯半径 Ri：Ri = xR。（3）计算直边区展开长度应切去的宽度: lb yB 2rc（4）将初始毛坯修正光滑方法同rc较小时低矩形件毛坯形状的修 正。适用于A/B = 1.52的短矩形件或方形 件。3） rc/（B H） 0.4时的低矩形件毛坯这种低矩形件的rc/B值一般都超过0.2, H/B值在

5、0.61.1之间，rc/B值越大，H/B 值可越大。由于rc很大，拉深时从圆角转移 到直边区的材料很多，毛坯形状可进一步简 化，方形件的毛坯要取圆形，矩形件的毛坯 可取长圆形。（1）方形件圆毛坯直径rc rpD 1.13 B2 4B（H 0.43rp） 1.72c（H 0.5rJ 4%（0.11九 0.18rJD 1.13JB2 4B（H 0.43r） 1.72r（H 0.33r）（2）矩形件的长圆形毛坯尺寸将AXB的矩形件视为BXB的方形件分成 了两半、中间以（A-B ）的直边相连接所组成。 则毛坯形状将为长圆形，两端圆弧半径 R为BXB方形件毛坯直径D的一半，毛坯长度为： L = D+ （

6、A-B ）。在 A/B V 1.3,且 H/B 1.3时，由于圆角区料挤 入直边区中间很少，毛坯宽度 K为D时就显 不足。此时毛坯宽度K按下式计算：D（B 2rc） B 2（H 0.43rJ（A B）KA 2rcRb K/24）方形件的圆形切弓形毛坯工件相对高度H/rc较大，接近其成形极 限的上限值时，采用圆形毛坯时，在拉深后的 工件四角将出现较大的突耳现象。采用圆形切 弓形毛坯，则拉深后所得盒形件的口部比较平 齐。具体过程：首先计算方形件的初始毛坯直径 D0；然后依据工件的rc/B值确定毛坯修正系数K和相对弓形高度h/D，则圆形切弓形毛坯直径为D = KDo,弓形高为 h=（ h/D） Do

7、。5） 次拉深用的八角形毛坯适用于rB与H/B都比较小的矩形件或 方形件拉深用。毛坯长度L A 2（1 rp）毛坯宽度K B 2（1 rp）切角高度C 2（1 rp rc） 1.414R应用八角形毛坯，工件的变形程度必须有较 大的富余，即H/B值较小，因切角两侧的料是 偏多的。八角形毛坯可用剪床下料方法制备毛 坯，不需制造落料模。一个矩形件的相对高度 H/B较小，又带有小凸缘边，或允许拉深成带小凸缘边的工序件进行修边，则采用八角形毛坯进行拉深是比较合适3.高矩形件的毛坯1）H/B V 0.70.8时的高矩形件毛坯其毛坯形状与尺寸的确定与r/（B H） 0.22时的低 矩形件完全相同。2）H/B

8、 0.70.8时的高矩形件毛坯其毛坯形状与尺寸的确定与rc/（B H） 0.44时的低 矩形件基本相同。（1）椭圆形毛坯以四段圆弧光滑连接成四心扁圆，即椭圆形毛坯。长度方向的圆弧半径为 Rb = 0.5D,宽度方向的圆弧半径为RaRa（3）圆形毛坯对于多次拉深的矩形件，当长宽比A/B V 1.5 时，也可米用圆形毛坯，但取毛坯直径 D = L o对于三次以上拉深的矩形件，当 A/B V 1.5时， 也可采用圆形毛坯。（4）八角毛坯五.多次拉深矩形件的工序件1 矩形件拉深次数的确定1）按工件相对高度H/B确定拉深次数2）按总拉深系数确定拉深次数由直径为D的圆形毛坯拉深成BXB的正方 形件、AXB

9、的矩形件，以及由长为L宽为K的 椭圆形毛坯拉深成AXB的矩形件时，总拉深系 数为：1.27 D D2（A B） 1.27 A BD 2D2（A B） ABmo0.5 （L K）L K2.多次拉深矩形件的工序件的计算1） H/B V 0.70.8、rc/B V 0.1 的盒形件 这种零件就H/B值而言，可以一次拉成，但 转角半径很小，需安排两次拉深。首次拉深基本 拉出工件要求的形状和尺寸，但转角半径较大, 第二次拉深接近整形，主要目的是减小转角半径 和底角半径，而外尺寸变化不大。毛坯形状和尺寸可按rc/（B H） 0.22时的低矩形件 方法确定，考虑到圆角区经两次拉深，材料向直 边区转移得较多，

10、故建议将圆角区展开半径加大 10%20%。毛坯相对厚度t/D大于1%,首次可拉成大 圆角方形工序件。毛坯相对厚度t/D小于1%， 首次可拉成凸弧形工序件。首次拉深的工序件与工件之间应满足下列 要求：（1）两次拉深圆角处的圆弧圆心应 不同心，以防止圆角区板厚变薄过分集 中。（2）第二次拉深时因变形量很小可 不压边，因此两次拉深的壁间距与角间距 都不能太大。（3）第二次拉深工件高度的增量 为：b （4 5）t0.4b 0.5 2.5mmH b 0.43（rp1 “）2） H/B 0.70.8的高方形件采用圆形毛坯，当毛坯相对厚度 t/B不小于 2%,中间工序均可拉成圆筒形的工序件，直到 最后一道工

11、序才拉成工件要求的形状。 当毛坯相对厚度t/B不小于1%，n-1次可拉成大圆角的方 形工序件。多次拉深方形件或矩形件的工序件计算顺 序不同于圆筒形件，要从n-1次开始往前推算。 控制变形程度主要是限定角间距值。角间距值 （0.2 0.25）rc当n-1次取圆形工序件时，其直径为：dn i 1.41B 0.82rc 2bn值也可以表示变形程度，其值与相对转角 半径和拉深次数有关。当n-1次取圆形工序件时，余下的问题相当 于由直径为D的平板毛坯拉深直径为dn-1、高度 为Hn-1的圆筒形件。3） H/B 0.70.8的高矩形件将AXB矩形件短边一侧视为BXB方形件的 一半，长边一侧视为 AXA方形

12、件的一半，便可 仿造确定方形件n-1次圆形工序件的方法，取四 段圆弧光滑连接成四心扁圆，组成矩形件n-1次 工序件的形状。短边一侧的圆弧半径:Rbn 1 0.705B 0.41rc长边一侧的圆弧半径：Ran H 0.705B 0.41rcn-1次工序件的长轴：An 1 2 Rbn 1 （AB）n-1次工序件的短轴：Bn 1 2Ran 1 （A B）设bn-1和an-1分别为n-1与n-2次工序件在长 轴和短轴方向的壁间距，则长轴和短轴方向的假 想拉深系数为：mb Rbn 1/（ Rbn 1 bn 1）ma Ran 1 /（Ran 1 an 1）ma= mb= 0.75 0.85n-2次工序件的

13、长轴：An 2 An 1 2bn 1n-2次工序件的短轴：Bn 2 Bn 1 2an 1在已椭圆长轴与短轴的情况下，采用四段圆 弧光滑连接成近似椭圆形，即得n-2次工序件的 形状。前次工序件比后续工序件更接近圆形。如果 某次工序件的椭圆度 Ai/Bi不大于1.3,则其前次 工序件便可采用圆筒形件。多次拉深矩形件两种工艺过程：一种是由圆形毛坯先拉成圆筒形工序件，再 拉成椭圆形工序件，最后拉成矩形件。另一种是 由椭圆形平板毛坯先拉成椭圆形工序件，最后拉 成矩形件。判断中间工序件是否可由平板毛坯直接拉深：工序件为圆筒形，则利用圆筒形件首次拉深 系数进行检验。中间工序件的高度可按下式估 算：H n i

14、 0.88HH n 2 0.86 H n 1工序件为椭圆形，则利用假想拉深系数进行 检验。对于椭圆形工序件，由于 Rbn-1 V Ran-1、Rbn-2 Ran-2，即长轴方向曲率相对较大，变形程 度也较大，因此可只核算长轴方向的变形程度。假想拉深系数：mt r Rbnb 。 bn-2为Rbn 2 bn 2毛坯与n-2次工序件沿长轴方向之间的距离。首次极限拉深系数： mTmin =（0.850.95）mi六.矩形件拉深模设计要点1.矩形件拉深模凸、凹模圆角半径 取较大数值。2.矩形件拉深模凸、凹模间隙沿周边分布不均匀，直边区较小，圆角区较大。工件尺寸精度要求较低时，直边单面间隙 Z=（11.1

15、） t，工件尺寸精度要求较高时，直边 单面间隙Z =（0.951） t。圆角区的拉深间隙 可比直边区增大 Z （0.10.2）t。工件要求内形时：r pc rcrdc r pc Z 242 Z工件要求外形时：rdc r crpc rdc Z 2.42 Z3.中间工序拉深凸模的形状n-1次工序件的形状对矩形件的外观质量甚至拉 深的成败都有很大影响，为了便于末次拉深时材 料的流动，减小板料的折弯，可将凸模头部设计 成天方地圆形。端面与工件要求的矩形相同，四 边以45o斜面过渡到直壁。n-1次以前各工序的 拉深凸模取正常形状，以大圆角连接平底与直 壁。D 1.13 B* 2 4B（H 0.43rp） 1.72rc（H 0.5rc） 4rp（0.11rp 0.18rc）D 1.13. B2 4B（H 0.43r） 1.72r（H 0.33r）2 20.25（L2 K2） LRbK 2RbL = D+ （A-B ），/ D（B 2rc） B 2（H 0.43rJ（A B） K（2）长圆形毛坯D（B 2rJ B 2（H 0.43rJ（A B）