工序计算与工艺设计：料宽、步距、切口尺寸、拉深直径

1.计算毛坯直径D

按照单工序模的计算方法及制件的尺寸计算所需毛坯的直径D₁，按表2-4-36查出修边量δ，实际毛坯直径为

D=D₁+δ

式中 D₁——计算毛坯直径（mm）；

δ——修边余量（mm），见表2-4-36。

2.计算总拉深系数m_总

，其值应大于表2-4-38中的极限总拉深系数。

3.确定能否一次拉成

根据相对厚度t/D×100、凸缘相对直径d_t/d及所要加工工件的h/d，查表2-4-34确定是否需工艺切口。若不需工艺切口，则再将h/d值与从表2-4-40查出的一次拉深所能达到的最大相对高度h₁/d₁相比较，确定能否一次拉深成形，如工件的h/d大于表中所列值，则需多次拉深。

若需工艺切口，则根据工件外形从表2-4-45选用合适的切口形式，其中序号2、序号4应用较多。据表2-4-35、表2-4-37计算料宽、步距及切口尺寸。

4.确定拉深次数

由表2-4-39、表2-4-41或表2-4-42～表2-4-44查出各次拉深系数m₁、m₂、m₃……，计算m₁×m₂×m₃×…×m_n-1×m_n<m_总，即可知所需的拉深次数。

确定各次拉深系数后，调整各工序的拉深系数，使各工序的变形程度分配更合理些。一般不必力求减少拉深次数，因为它并不反映生产率的提高，大多情况下常调整拉深系数而增多一些工序。

表2-4-45 工艺切口形式及其应用场合

（续）

根据调整后的拉深系数，确定各工序的拉深直径。

5.确定各次拉深的凸、凹模圆角半径

各次拉深的凸模和凹模的圆角半径可查表2-4-46。若工件圆角半径r<t、R<2t（r、R见图2-4-12），应在不改变拉深直径的情况下，通过整形工序逐渐减小圆角半径，最后达到工件圆角半径（每次整形工序允许减小圆角半径50%）。

表2-4-46 带料连续拉深时第一道工序的圆角半径

设计拉深模时，凸、凹模圆角半径应采用小的容许值，以便在调整拉深模时按需要加大。

6.计算各工序的拉深高度

计算拉深高度时，首次拉深时拉入凹模的材料，对于无工艺切口的带料连续拉深约比成品零件的表面积大10%～15%，对于有工艺切口的带料连续拉深大4%～6%（工序次数多时取上限值，工序次数少时取下限值），并在以后各次拉深工步中逐步返回到凸缘上。

对于带凸缘的拉深件，高度h按下式计算：

式中 F——工序件的表面积（mm²）；

其余符号见图2-4-12（其中下标n表示第n次拉深），单位均为mm。计算的高度作为设计参考，精确的高度只能通过试模校出。

计算高度后，校核第一次拉深的相对高度，是否小于表2-4-39（或表2-4-15）所规定的最大相对高度。

7.绘制工序图

例：图2-4-47所示零件，试进行工序计算（材料：08钢，厚度：t=1.2mm）。

图2-4-47 零件图

解：

1）计算毛坯直径：

2）确定是否需要工艺切口：

查表2-4-35，δ=2.8mm

D=D₁+δ=（35+2.8）mm=37.8mm

实际生产取D=37.5mm

材料相对厚度t/D×100=1.2/37.5×100=3.2>1(www.xing528.com)

凸缘相对直径d_t/d=17/14=1.2

拉深相对高度h/d=18/14=1.3>1

查表2-4-33，需采用有工艺切口的连续拉深。

据表2-4-45，选取切口形式：选用序号2的切口形式。

据表2-4-37，切口尺寸：k₂=0.25D=9.5mm

c=1.05D=39.5mm

a=1.8mm

r=1mm

n=2mm

料宽 b=（39.5+2×2）mm=43.5mm

步距 s=（37.5+1.8）mm=39.3mm

h/d=1.3>h/d₁=0.36（表2-4-18），一次拉深不行，需多次拉深。

3）核算总拉深系数：

（据表2-4-38），所以可连续拉深，不需中间退火。

4）确定拉深次数和各次拉深系数：

查表2-4-42得m₁=0.53，查表2-4-43得m₂=0.75，则

m₁m₂=0.53×0.75=0.396<0.405

因考虑r=1mm，R=2mm，数值较小，所以可考虑再增加一次整形工序。将二次拉深调整为三次拉深，每次采用较大的拉深系数：m₁=0.545，m₂=0.85，m₃=0.885，减小过渡工序凹、凸模圆角半径，最后不用整形工序。

5）计算各次拉深件直径：

d₁=37.5×0.545mm=20.4mm

d₂=20.4×0.85mm=17.2mm

d₃=17.2×0.885mm=15.2mm

6）确定各次拉深的凸凹模圆角半径：

查表2-4-46，取r_d1=3t=3.6mm，r_d1=r_p1=3.6mm。

取r_d2=r_p2=0.7r_d1=2.6mm（均按中心线计算）。

7）计算拉深件高度：

首次拉深时，拉入凹模的板料比所需材料多3%，所以假想毛坯展开直径

按公式得（用d_j代D）：

实际生产中取h₁=12.5mm。

第二次拉深，考虑多拉入凹模的材料比所需的多1.5%，假想毛坯展开直径

d_j=1.015×1231mm=35.3mm

所以

实际生产中取h₂=16.6mm。

8）校核第一次拉深高度h₁/d₁=15.5/20.2=0.76＜0.90

所以以上计算合理。

9）绘制工序图（见图2-4-48）。

图2-4-48 有工艺切口连续拉深工序图