各次拉深
關(guān)注創(chuàng)建者：UG編程模具設(shè)計 創(chuàng)建時間：2020-12-19
各次拉深的實例教程
復(fù)雜的五金拉深件要經(jīng)過多次拉深加工才能完成，那么拉深件的首次拉深與以后的各次拉深有什么不同呢？
1.首先的不同就是：首次拉深加工的毛坯是金屬板料，以后的各次拉深的坯料不是板料而是筒形件；
2.其次，就是坯料的厚度和機械性能一個是均勻的一個是不均勻的。首次拉深是均勻的，后次拉深是不均勻的；
3.再有就是拉深變形區(qū)的變化不同。首次的凸緣變形區(qū)是逐漸縮小，以后的拉深是其變形區(qū)保持不變，只在拉 深結(jié)束前才逐漸縮小；
4.還有就是拉深力變化過程的不同。
5..以后各次拉深時的危險斷面與首次拉深時一樣，都在凸模圓角處，但首次拉深的最大拉深力發(fā)生在初始階段，所以破裂也發(fā)生在拉深的初始階段；而以后各次拉深的最大拉深力發(fā)生在拉深的終結(jié)階段，所以破裂就往往出現(xiàn)在拉深的末尾；
6.以后各次拉深時的變形區(qū)，因其外緣有筒壁剛性支持，所以穩(wěn)定性較好。只是在拉深最后階段，筒壁邊緣進入變形區(qū)以后，變形區(qū)的外緣失去了剛性技持，這時才易起皺；
7.以后各次拉深時，由于材料已經(jīng)存在加工硬化，加上拉深時變形較復(fù)雜，（坯件的筒壁須經(jīng)過兩次的彎曲才被凸模具拉入凹模內(nèi)），因此它的極限拉深系數(shù)要比首次拉深大得多。
展開 連續(xù)拉深的各次拉深凸、凹模圓角半徑的確定
凸、凹模圓角半徑應(yīng)隨著工序的增加而逐漸減小，原則上最后一次拉深凸模的圓角半徑應(yīng)取等于制件底部的圓角半徑。拉深凹模圓角半徑取等于制件的凸緣圓角半徑。具體確定見表3-35。
連續(xù)拉深的各次拉深高度的計算
帶料連續(xù)拉深過程中，只是將首次拉深進人凹模部分的材料面積作重新分布(而凸緣直徑d保持固定不變)，隨著拉深直徑的減小和凸、凹模圓角半徑的減小，從而改變各工序半成品直徑和高度。當直徑減小時，可使其拉深高度增加，而當其圓角半徑減小時，反而使其拉深高度減小。
拉深高度的計算原則如下。
①根據(jù)毛坯直徑D來計算最后一次拉深工序的凸緣直徑，這一凸緣直徑應(yīng)是固定值，即從第一次拉深到最后一個拉深工位都保持不變。
②根據(jù)毛坯和凸緣直徑，用一般的方法計算各次拉深的高度，每一工序拉深面積應(yīng)與毛坯的面積相等。
每個工序的拉深高度，可根據(jù)有關(guān)尺寸按如下公式計算，參看圖3-74。
其直壁部分的高度為(3- 3)
所以各工序的拉深總高度
H=h+r1+r2+t (3- 4)
式中D-毛坯直徑， mm;
r2-凸模圓角半徑，mm;
r1-凹模圓角半徑，mm;
t-材料厚度， mm。
各工序的拉深總高度也可以由下面公式計算求得(參看圖3-75)。
展開 連續(xù)拉深的各 次拉深直徑的計算
連續(xù)拉深的各次拉深直徑，與單工序拉深直徑的計算方法一一樣，即某次拉深直徑等于該次拉深系數(shù)與前一次拉深直徑的乘積，即各次拉深直徑為
d1=m1D
d2=m2d1
。。 。 (3-2)
dn=mndn-1
式中 D——已考慮切邊余量的制件實際毛坯直徑，mm;
d1, d2，..，dn——各次半成品的直徑，mm;
m1，m2，。。。mn——各次拉深系數(shù)。
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展開 五金沖壓件包含沖裁件、彎曲件、拉深件、沖孔件等多種類型。拉深件是五金沖壓件加工廠常見到的沖壓件種類。在拉深件加工時，多數(shù)拉深件要經(jīng)過多次拉深才能成形，下面我們來了解下拉深件的首次拉深有什么特點。
1）首次拉深時，平板毛坯厚度和機械性能可視為是均勻的，而以后各次拉深筒形毛坯的壁厚及機械性能是不均勻的；
2）首次拉深時，凸緣變形區(qū)是逐漸縮小；而以后各次拉深時，其變形區(qū)保持不變，只是在拉深結(jié)束以前，才逐漸縮小；
3）首次拉深時，其拉深力的變化是由于變形抗力的增加與變形區(qū)的減小這兩個相反的因素互相消長的結(jié)果同，因而在開始階段較快地達到最大拉深力，然后逐漸減小到零。而以后各次的拉深時，其變形區(qū)保持不變，但材料的硬化及厚度都是沿筒壁高度方向增加的，所以其拉深力在整個拉深過程中一直都在增加，直到拉深的最后階段才由最大值下降至零。
由以上可見：經(jīng)多次拉深加工的沖壓件，其首次拉深和以后的各次拉深的特點是有著較大區(qū)別的。
展開 拉深力在實際生產(chǎn)中常用經(jīng)驗公式進行計算，圓筒形拉深件通常用以下經(jīng)驗公式計算拉深力：
1.采用壓邊圈時
首次拉深 F=πd1 tσb K1
以后各次拉深 F=πdi tσb K2 (i=2,3,....n)
2.不采用壓邊圈拉深時
首次拉深 F=1.25π（D-d1）tσb
以后各次拉深 F=1.3π（di-1-di）tσb (i=2,3,...n)
式中，F(xiàn)---拉深力；
t---板料厚度；
D---坯料直徑；
d1,d2,...,dn--各次拉深后的工序直徑；
σb-拉深件材料的強度極限；
K1,K2,--修正系數(shù)。
應(yīng)該說明的是，由于經(jīng)驗公式忽略了許多因素，因此計算結(jié)果并不十分準確。
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拉深工藝分類
1）按壁厚變化情況分：
① 一般拉深（工件壁厚不變)
② 變薄拉深（工件壁厚變薄）
2）按使用的毛坯的形狀分：
① 第一次拉深（使用平板毛坯）
② 以后的各次拉深（以開口空心件為毛坯）
3）拉深變形過程：
4）拉深過程中毛坯各部分變化 ：
① 平面凸緣部分（主要變形區(qū)）
② 凹模圓角部分（過渡區(qū)）
③筒壁部分（變形區(qū)）
④ 凸模圓角部分（過渡區(qū)）
拉深力在實際生產(chǎn)中常用經(jīng)驗公式進行計算，圓筒形拉深件通常用以下經(jīng)驗公式計算拉深力：
1.采用壓邊圈時
首次拉深 F=πd1 tσb K1
以后各次拉深 F=πdi tσb K2 (i=2,3,....n)
2.不采用壓邊圈拉深時
首次拉深 F=1.25π（D-d1）tσb
以后各次拉深 F=1.3π（di-1-di）tσb (i=2,3,...n)
式中，F(xiàn)
②根據(jù)毛坯和凸緣直徑，用一般的方法計算各次拉深的高度，每一工序拉深面積應(yīng)與毛坯的面積相等。
每個工序的拉深高度，可根據(jù)有關(guān)尺寸按如下公式計算，參看圖3-74。
③調(diào)整各次拉深系數(shù)拉深次數(shù)必須取接近計算結(jié)果的整數(shù)，使最后一次拉深(工序)的變形程度為最小。為使各次拉深變形程度分配合理，確定拉深次數(shù)后，需將拉深系數(shù)進行合理化調(diào)整。一般不必力求減少拉深次數(shù)，因為它并不反映生產(chǎn)率的提高，大多數(shù)情況下常調(diào)整拉深系數(shù)而增多一些工序。
④重新計算各次拉深直徑d1、d2、d3... 和計算拉深件高度h1、h2、h...
以后各次拉深系數(shù)mn見表3-28。
有工藝切口的帶料連續(xù)拉深，相似于單個帶凸緣件的拉深，但由于相鄰兩個拉深件間仍有部分材料相連，其變形比單個帶凸緣件拉深要困難些，所以首次拉深系數(shù)要大一些， 其值見表3-29。以后各次拉深系數(shù)，可取帶凸緣件拉深的上限值，其值mn見表3-30。有工藝切口的各次拉深系數(shù)極限值見表3-31。
5..以后各次拉深時的危險斷面與首次拉深時一樣，都在凸模圓角處，但首次拉深的最大拉深力發(fā)生在初始階段，所以破裂也發(fā)生在拉深的初始階段；而以后各次拉深的最大拉深力發(fā)生在拉深的終結(jié)階段，所以破裂就往往出現(xiàn)在拉深的末尾；
6.以后各次拉深時的變形區(qū)，因其外緣有筒壁剛性支持，所以穩(wěn)定性較好。
而以后各次的拉深時，其變形區(qū)保持不變，但材料的硬化及厚度都是沿筒壁高度方向增加的，所以其拉深力在整個拉深過程中一直都在增加，直到拉深的最后階段才由最大值下降至零。
由以上可見：經(jīng)多次拉深加工的沖壓件，其首次拉深和以后的各次拉深的特點是有著較大區(qū)別的。
其具體的推算過程如下：
先根據(jù)t/D（t為坯料厚度，D為坯料直徑）和是否帶壓料圈的條件，查相對應(yīng)的表（圓筒形件帶壓料圈持極限拉深系數(shù)表，和圓筒形件不用壓料圈的極限拉深系數(shù)表）得出其各次極限拉深系數(shù)［m1］、［m2］、［m3］...,然后從第一道工序開始依次算出各次拉深工序件直徑，即d1=［m1］D、d2=［m2］d1…dn=［mn］dn-1,直到dn≤d。
1）根據(jù)產(chǎn)品圖紙計算毛坯展開尺寸：如彎曲件毛坯展開長度、拉深件毛坯展開形狀及尺寸等；
2）工序間的半成品尺寸：如拉深件的各次拉深直徑及高度、翻孔件的預(yù)沖孔形狀及尺寸等；
3）沖壓力的計算，包括：沖裁力、彎曲力、拉深力、壓邊力、卸料力等；
上述工藝計算，是確定工藝方案時所必需的，比如拉深件，若不計算它的毛坯尺寸和半成品尺寸，就不知道拉深次數(shù)，也就無法確定其工藝方案；并且通過沖裁力沖壓力等力的計算可以選擇適合沖壓加工的設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的確定
各次拉深的圓角半徑rn=mnrn-1。
三、確定各工序半成品形狀及尺寸。一般高盒形沖壓件需要多次拉深，在前幾次拉深時，采用過渡形狀(方形盒多用圓形過渡，矩形盒則用橢圓形或圓形過渡，而在最后一次才拉成方盒或矩形盒)，因此需要確定各道工序的過渡形狀。
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