盒形件的拉深

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从几何形状特点看，矩形盒状零件可划分成 2 个长度为 (A-2r) 和 2 个长度为 (B-2r) 的直边加上 4 个半径为 r 的 1/4 圆筒部分(图4.4.1) 。若将圆角部分和直边部分分开考虑，则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深，直边部分的变形相当于弯曲。但实际上圆角部分和直边部分是联系在一起的整体，因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深，有其特有的变形特点，这可通过网格试验进行验证。

    拉深前，在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格，在毛坯的圆角部分，画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。变形前直边处的横向尺寸是等距的，即，纵向尺寸也是等距的，拉深后零件表面的网格发生了明显的变化(如图4.4.1所示) 。这些变化主要表现在：

图 4.4.1 盒形件的拉深变形特点

    ⑴直边部位的变形 直边部位的横向尺寸变形后成为间距逐渐缩小，愈向直边中间部位缩小愈少，即纵向尺寸变形后成为，间距逐渐增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，即。可见，此处的变形不同于纯粹的弯曲。

    (2) 圆角部位的变形 拉深后径向放射线变成上部距离宽，下部距离窄的斜线，而并非与底面垂直的等距平行线。同心圆弧的间距不再相等，而是变大，越向口部越大，且同心圆弧不位于同一水平面内。因此该处的变形不同于纯粹的拉深。

    根据网格的变化可知盒形件拉深有以下变形特点：

    (1) 盒形件拉深的变形性质与圆筒件一样，也是径向伸长，切向缩短。沿径向愈往口部伸长愈多，沿切向圆角部分变形大，直边部分变形小，圆角部分的材料向直边流动。即盒形件的变形是不均匀的。

$ |. W8 s0 `2 W. G    (2) 变形的不均匀导致应力分布不均匀(图 4.4.2) 。在圆角部的中点最大，向两边逐渐减小，到直边的中点处最小。故盒形件拉深时破坏首先发生在圆角处。又因圆角部材料在拉深时容许向直边流动，所以盒形件与相应的圆筒件比较，危险断面处受力小，拉深时可采用小的拉深系数也不容起皱。

图 4.4.2 盒形件拉深时的应力分布

    (3) 盒形件拉深时，由于直边部分和圆角部分实际上是联系在一起的整体，因此两部分的变形相互影响，影响的结果是：直边部分除了产生弯曲变形外，还产生了径向伸长，切向压缩的拉深变形。两部分相互影响的程度随盒形件形状的不同而不同，也就是说随相对圆角半径 r/B 和相对高度 H/B 的不同而不同。r/B 愈小，圆角部分的材料向直边部分流得愈多，直边部分对圆角部分的影响愈大，使得圆角部分的变形与相应圆筒件的差别就大。当 r/B=0.5 时，直边不复存在，盒形件成为圆筒件，盒形件的变形与圆筒件一样。

    当相对高度 H/B 大时，圆角部分对直边部分的影响就大，直边部分的变形与简单弯曲的差别就大。因此盒形件毛坯的形状和尺寸必然与 r/B 和 H/B 的值有关。对于不同的 r/B 和 H/B ，盒形件毛坯的计算方法和工序计算方法也就不同。

4.4.2 盒型零件拉深毛坯的形状与尺寸的确定

    毛坯形状和尺寸的确定应根据零件的 r/B 和 H/B 的值来进行，因为这两个因素决定了圆角和直边在拉深时的影响程度。计算的原则仍然是保证毛坯的面积等于加上修边量后的工件面积，并尽可能要满足口部平齐的要求。一次拉深成形的低盒形件与多次拉深成形的高盒形件，计算毛坯的方法是不同的。下面主要介绍这两种零件毛坯的确定方法。

" s) c; v7 z% l    1．一次拉深成形的低盒形件(， B 为盒形件的短边长度 ) 毛坯的计算低盒形件是指一次可拉深成形，或虽两次拉深，但第二次仅用来整形的零件。这种零件拉深时仅有微量材料从角部转移到直边，即圆角与直边间的相互影响很小，因此可以认为直边部分只是简单的弯曲变形，毛坯按弯曲变形展开计算。圆角部分只发生拉深变形，按圆筒形拉深展开，再用光滑曲线进行修正即得毛坯，如图 4.4.3 所示。计算步骤如下：

图 4.4.3 低盒形件毛坯的作图法

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