中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)那BT695993金屬板料拉深工藝設(shè)計(jì)規(guī)范1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬板料拉深工藝設(shè)計(jì)所需的L藝參數(shù)和規(guī)范。本標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬板料在機(jī)械壓力機(jī)或液壓機(jī)上的冷拉深成形,不適用于充液拉深、軟模拉深,溫拉深和熱拉深成形2拉深件結(jié)構(gòu)工藝性2.1拉深件的形狀2.1.1拉深件形狀的對(duì)稱性拉深件的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱。軸對(duì)稱拉深件的工藝性最好。其他形狀的拉深件應(yīng)避免急劇的輪廓變化。對(duì)于半敞開及非對(duì)稱的空心件,應(yīng)考慮設(shè)計(jì)成對(duì)的拉深件(組合式),以改善拉深時(shí)的受力狀流(既圖1)。待拉深后,再將其剖切成兩個(gè)或更多個(gè)零件剖切余量圖1組合拉深件2.1.2拉深件底部的形狀應(yīng)盡量避免底角過小的拉深件,尤其高度大時(shí),其⊥藝性吏差。2.2·拉深件的凸緣寬度2.2.1為改善寬凸緣拉深件(見圖2)的工藝性,減少拉深次數(shù),通常應(yīng)使d<3、h≤2d1。圖2寬凸緣拉深件中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部199307-27批準(zhǔn)994-07-01實(shí)施IB/T6959932.22拉深件的凸緣寬度應(yīng)盡可能保持一(見圖3a)。圖3凸緣外廓形狀2.3拉深件的圓角半徑拉深件底與壁、凸緣與壁的圓角半徑n1、r2應(yīng)適當(dāng)放大(見圖4),以有利于成形和減少拉深次數(shù)。應(yīng)取:1≥t,最好:r1=(3~5)t;應(yīng)取:r2=≥t,最好:r2=(5~10)t。圖4拉深件的圓角半徑2.4拉深件上的孔徑和孔距2.4.1拉深件底部孔徑d1應(yīng)為:d1≤d-2r1-t(見圖5)。2.4.2拉深件凸緣上的孔距D1應(yīng)為:D1≥d+3t+2r2+d2(見圖5)。圖5拉深件上孔位的合理設(shè)計(jì)2.4.3拉深件壁上的沖孔,孔心與底部或凸緣邊的距離應(yīng)符合h≥24+(見圖6),否則,該孔以能鉆出19/T6959-93圖6拉深件壁上的沖孔2.5拉深件的尺寸注法2.5.1在拉深件圖樣上應(yīng)注明必須保證的外部尺寸,或是內(nèi)腔尺寸、不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)外形尺寸25.2有臺(tái)階的拉深件,其高度尺寸應(yīng)以底部為基準(zhǔn)標(biāo)注(見圖7)圖7拉深件高度尺寸注法3無凸緣圓筒形件的拉深3.1毛坯直徑D的汁算無凸緣圓筒形件(見圖8)毛坯直徑D的計(jì)算按式(1)圖8無凸緣圓筒形拉深件1.72c1x-0.56x2+4d1h式中:一玉壞直徑,mm;dh1-丁件直徑(按料厚中心計(jì)),mmF仵圓角平徑(按料厚中心計(jì))nm;JB/T6959-93h-工件高度(加上修邊余量B),mm。3.2修邊余量δ無凸緣圓筒形件的修邊余量見表1表1無凸緣筒形拉深件的修邊余量rllr工件的相對(duì)高度h1dT作高度h→>0.5~0.88~1.6>1.6~2.2.5~-4.!≤101.52.t>10…201,6>20~502.54.50~1003.0>100~1505.06.58.50~2005.06.310.0>200~2506.07.59.011.0>2507.C10.012.03.3拉深系數(shù)的選取采用壓邊圈拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)見表2,不用壓邊圈的極限拉深系數(shù)見表3.其他金屬材料的極限拉深系數(shù)見表4。表2無凸緣筒形件用壓邊圈拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)材料相對(duì)厚度各拉深系數(shù)D×100H2.0~1.50.46~0.500.70~0.724,"2~0).74.74~0.71.5~-1.0>0,50~0.53>0.72~0.740.71~0.76∴(,76…(.78<1.0~0.5∴0.53~.560.74~().76整,0.76~0.78∴(,78--0.80.5灬0.20.56~0.580.76-0.780.78…-0,80.80…們.N0,2~0.060.58~0.60>0.78~0.80>0.80灬1).82>0.82~18注:此表適用于08、10號(hào)鋼及15Mn等材料。表3無凸緣筒形件不用壓邊圈拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)材料相對(duì)厚度各次拉深系數(shù)1000.920,850.901.0令0.750.850.802.000.75.2.500,550.750.80).843.006,53C.75(.800.S4和3以上0.5U0.700.75,了8注:此表適用于08、10號(hào)鋼及15Mn等材料192JB/T6959-93表4其他金屬材料的極限拉深系數(shù)材料名稱牌號(hào)第一次拉深以后各次拉深鍋和鋁合金16M、L4M、LF2M0.52…0.550.70-0.5杜拉鋁LY12M、LY11M0.56~0.580.75→0).80H620,52~-0.54黃錒0.50~0.520、72紫銅T2、T3、T10.50-0.55,72灬0.80無氧銅0.500.581.5灬0.82鎳、鎂鎳、硅鎳0.43~0,530.70~.75康銅(銅鎳合金)0.50~0.560,7~0.84白鐵皮0.58~.65O).8()~O.85酸洗鋼板0.54~0,580.75~.78Cr130,52…9.55G,75~0,78Cr18Ni0.50-0.52(.t--0.75不銹鋼ICrI&Ni9T10,52~0.550.78~0.8iCr18Ni1lNb、Cr23Ni130.52~.550.78~0.80鎳鉻合金Cr2oNi8oTi0.54~0.590.78~0.81合金結(jié)構(gòu)鋼30CrMnsiA0.62~0.70().80~·0.84可伐合金0,65~0.670.85~0.90鑰銥合金0,72~0.82.91~0.97鉭0,65~0,670.84~.87鈮0.65~0.67TA2、TA30.58~0.600.80-0.85鈦及鈦合金TA50.60~0.650.80-0.85鋅0.65~0.700.85-0.9注:①凹模圓角半徑r2<6t時(shí)拉深系數(shù)取大值;凹模圓角半徑r2≥(7~8)t時(shí)拉深系數(shù)取小值。②材料相對(duì)厚度×10090.62時(shí)拉深系數(shù)取小值材料相對(duì)厚座方×10<0.62時(shí)拉深系數(shù)取大值3.4拉深次數(shù)和各次拉深變形尺寸的確定確定拉深次數(shù)和各次拉深變形尺寸的步驟和方法如下:a,選定修邊余量δ(按表1);b.計(jì)算毛坯直徑D;c.先從表2~表4中查出拉深系數(shù)m1、m2、m3…然后依次計(jì)算各次拉深直徑d1=m1D),d2=m2d1,ds=md2,……,d,=mnd2-1,一直計(jì)算到得出的拉深直徑小于或等于工件要求的直徑。從計(jì)算中,可知所需的拉深次數(shù);d.確定拉深系數(shù)后,為使各次拉深變形程序分配更合理,調(diào)整各次拉深系數(shù),使?jié)M足7一m1律2;mnc.根據(jù)調(diào)整后的各次的拉深系數(shù),計(jì)算各次的拉深直徑dr =mID,dy=mdi,d3=madef.計(jì)算各次的拉深高度,按式(2)計(jì)算:JB/T6959-93h、的習(xí)n)+0.43(d,+0,32,)…………(2)式中:hn—第n次的拉深高度,mm;D)—毛坯直徑,n一第n次的拉深直徑,mm;rn--第n次的拉深件圓角半徑,mm4有凸緣圓筒形件的拉深4.1毛坯直徑D的計(jì)算計(jì)算方法按式(3),見圖9。dID圖9有凸緣圓筒形件D=Vd2-1.72d1(r2+r2)-0.56(r1-r2)+4d,h(3)式屮:D—毛坯直徑,mm;d-—凸緣直徑(包括修邊余量),mm;d拉深直徑圓角半徑,mmh-一拉深高度4.2修邊余量δ有凸緣圓筒形件的修邊余量見表5。表5有凸緣圓筒形件的修邊余量dnr凸緣直徑凸緣的相對(duì)直徑d!/d11.5以下1.5~2.02~2.52.51.81.4l.225~5001.03.052100-154.33.65,03.52.7200…2505.53.86.004.3.4.3拉深系數(shù)和拉深最大相對(duì)高度1:JB/T6959-9343.1第一次拉深時(shí),最大相對(duì)高度h1d1,見表6,極限拉深系數(shù)m1見表7。表6帶凸緣筒形件第一件拉深的最大相對(duì)高度h1d1凸緣相對(duì)直徑材料的相對(duì)厚度100)d,ndld0.06~0.20.2~0.5≤0.58≤,1.10.45~0.520.50~0.620.57~0.700.60~0.820.75-0.90>0.58-061.1-1.30.40-0.470.45-.810.50-0600.56-7121.6-086>0.66~0.7>1.3~1.50.35~0.420.40~0.480.45~0.530.50~0.630.58~0.700.74~0.861.5~-1.80.29~0.350.34~0.390.37~0.440.42~0.530.48~0.5890>1.8~2.00.25~0.300.29~0.340.32~0.38i0.36~0.460.42~0.51.90~0.93>2.0~2.20.22~0.260.25~0.290.27~0.30.31~0.400.35~0.450,93~0,952.2~2.50.17-0.21.20~0.230.22~0.270.25~0.320.28~0.350.95~0.982.5~280.13-0.160.15~0.180.17~0.210.19~0.240.220.27>0,98>28~3.00.10~0.130.12~0.150.14~0.1?0.16-0.200.18-0.22注:適用于8、10鋼。忿較大值相應(yīng)予零件圓角半徑較大情況,即rz、r;為(10-23)t;較小值相應(yīng)于零件圓角半徑較小情況,即r2、r1為(4~8)t。表7帶凸緣筒形件第…件拉深時(shí)的極限技深系數(shù)m1凸緣相對(duì)直徑材料相對(duì)厚度100d/Dd/d0.06~0,20>0.20~0.50>0.50~1.00>1.00-1.50>1.50…2.(0.54<1.300.51尤凸象工件區(qū)0.58≤1.i00,550.550.510.62≤1.200.590,600.550.510.661.20~1.300.570.560.5連0.540,510.701.30~1.400.560.550.510,540,510.741.30←1.500.550.540.530.530).51C.781.40~1.600,540.520.520.520.50).82≈1.600.51f.500.500.50≈1.800.480.480.48),4S≈2.000,450.450,450.450.非5≈2.200.430.420.42(.430,420.962.50~2.700.380.38C}390.390,360.982,80.350.350.350,35注:①表中數(shù)值適用于較小的圓角半徑,即凸模r:為(4~8)t時(shí);當(dāng)用大圓角半徑時(shí),表中數(shù)值可誠(chéng)小(0~3)%;當(dāng)用更小的圓角半徑時(shí),表中數(shù)值可加大(0~3)%根據(jù)材料塑性的大小,上表數(shù)值可適當(dāng)加減當(dāng)d/D0.54~.78時(shí),加減不于6%;當(dāng)d/D=0.82~0.98時(shí),加減不大于3%。4.3.2以后各次拉深時(shí),其拉深系數(shù)可和應(yīng)地選取表2中的m2、m3…mn值JB/T6959-934.4拉深次數(shù)及各次拉深變形尺寸的確定4.4.1各次拉深設(shè)計(jì)原則a、,對(duì)于窄凸緣(d/d1=1.1~1.4)圓筒形件,叮在前幾次拉深中不留凸繚,先抆戰(zhàn)圓筒形,而在以后的拉深中形成錐形的凸緣,最后將其校正成平面?；蛘咴诳s小直徑的過程中,留下連接凸緣的圓角部分,在整形的前一次拉深變形中先把凸緣壓成圓錐形,在整形工序中再壓成平的凸緣;b.對(duì)于寬凸緣(d/d1>1.4)圓筒形件,應(yīng)在第一次拉深時(shí)就拉成工件所要求的凸緣直徑,而在以后各次拉深中,凸緣直徑保持不變。當(dāng)材料較薄時(shí),用縮小圓筒直徑來達(dá)到增加高度,這時(shí)圓角半徑基木不變;當(dāng)材料較厚時(shí),高度保持不變,用減少角半徑來逐漸減小圓筒直徑;當(dāng)凸緣過大而圓角半徑過小時(shí),先以適當(dāng)?shù)膱A角半徑成形,然后按圖樣尺寸整形;為了保證以后拉深時(shí)凸緣不參加變形,寬凸綠拉深件首次拉入凹模的材料,應(yīng)比工件最后拉深部分實(shí)際所需材料多3%~10%(按面積計(jì)算,拉深次數(shù)多時(shí)取上限值,拉深次數(shù)少時(shí)取下限值)。這些多余材料在以后各次拉深中,逐次將1.5%~3%的材料擠回到凸緣部分,使凸緣增厚。4.4.2各次拉深計(jì)算程序a.選定修邊余量8,按表5;b.預(yù)算毛坯直徑D;c.算出言×100和d/d1,從表7查出第一次拉深允許的最大相對(duì)高度h1d1的值,然后與工件的相對(duì)高度hd1相比,看能否一次拉成;若h/d1≤h1/d1,則可一次拉深成形;若h/d1>h1d1,則需多次拉深。d.從表7查出第一次拉深系數(shù)m1,從表2查出以后各次的拉深系數(shù)m2、m2……,預(yù)算各次的拉深直徑:d1=m21D、d2=m2a1、d3=m23d2…,通過計(jì)算,即可知道所需的拉深次數(shù);確定拉深狄數(shù),并調(diào)整各次的拉深系數(shù),使各次變形程度的分配更合理些;f.根據(jù)第4.4.1c條原則,重新計(jì)算毛坯直徑D;g.根據(jù)調(diào)整后的各次的拉深系數(shù),再計(jì)算各次的拉深直徑;h.選定各次拉深的圓角半徑;i.計(jì)算第一次拉深髙度,并校核第一次拉深的相對(duì)高度;j.計(jì)算其后各次的拉深高度4.4.3有凸緣圓筒形件的拉深高度按式(4)計(jì)算(見圖9):hd,(D2-d2)+0.43(rn+n2n)+0.14a.(r2n+r2n)……………(4)式中:hn—第n次拉深時(shí)拉深高度,mm;d—第η次拉深時(shí)拉深直徑,mm;D毛坯直徑,mm;d-—凸緣直徑,mm;r1n、r2,第n次拉深的圓角半徑,mm。5壓邊力及拉深力的確定5.1壓邊力的確定按式(5):Q Fq式中:Q一壓邊力,N;F一壓邊面積,mm2;q-—單位壓邊力,見表8或表9,MPal96JB/r6959-93長(zhǎng)8在單功壓力機(jī)上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值材單位壓MPa純鋁紫銅,硬鋁(退火或新淬火狀態(tài)〉1.2…-1.8黃蚵1.5~2.0壓軋青銅2.0~22鋼,08鋼,鍍錫鋼板2.5~3.分軟化狀態(tài)的耐熱鋼2.8~3.5高合金鋼,高錳鋼,不銹鋼3.0~4.5表9在雙動(dòng)壓力機(jī)上拉深時(shí)壓邊力的數(shù)值件雜程度單位壓邊力,MP難加上件3.7普通加工件3,G易加工件2.5注:此表適用于08、10號(hào)鋼等材料5.2拉深力圓筒形件第-次拉深KINde(6)圓筒形件再次拉深:P=K2πdnta,……………………………(7)變薄拉深件:P=K3xdn(tn-1-tn)ob……………………………………(8)式中:P一拉深力,N;d,--首次、第n次拉深直徑,mm;4…、tn第n-1次及第n次拉深件壁厚,nm;t-材料厚度,mmσ-—材料抗拉強(qiáng)度,MPa;K1—系數(shù),見表1K2--系數(shù),見表11;K2-系數(shù),對(duì)于黃銅取1.6~1.8,對(duì)于鋼板取1.8~2.25。表10拉深力系數(shù)K1拉深系數(shù)m:0.550.570.60.62.650.670700720751077),8CK1.00.930.860.70.720.660.650,50.500.450.40表11拉深力系數(shù)K拉深系數(shù)m0,760.n20.750.70.8000.900.951.000,950.900.800,70}.606.505.3拉深壓力機(jī)噸位的選抨JB/T6959-93單動(dòng)壓力機(jī)10>2+Q雙動(dòng)壓力機(jī):P2>Q………………………………………………(1i)式屮:Pa壓力機(jī)的公稱壓力kN拉深滑塊的公稱壓力,kP2壓邊滑塊的公稱壓力,kN卩拉深力,kN;Q-壓邊力,kN選撣設(shè)備的公稱壓力時(shí),還應(yīng)考恵設(shè)備制造廠家規(guī)定的安全系數(shù)6壓邊拉深與不壓邊拉深的確定拉深時(shí),按表12所列條件,嫻定是否采用壓邊拉深。表12壓邊拉深和不壓邊拉深的條件第次拉深以后各次拉深拉深方法tD壓邊≤20.61.00.8壓邊或不壓邊之問1.5~2.00.0.8不壓邊0,6了拉深模的角半徑7.1拉深凹模的圓角半徑拉深凹模圓角半徑的數(shù)值見圖10、表13。圖10拉深模圓角半徑JB/T6959…93表13拉深凹模的圓角半徑n2的數(shù)值niniL1~1.52.53.51.們.51…21.05.5,5∴20~304.55.56.5!30…46.57.540~5007.08.0」1.:∴→50…509.011.012.3≥6(~77.08.510.012,013.;l6.70~-87.59.010.512.1:.80~908.09.511.03.590灬10010,011.514.016.C(,1(~|]012.l1.5∴110~1209.011.012.515.518.0120~3t9.5l1.513.016.j8.130~1409,511,513.16.519.0140~15010.02.014.017.:1∴150~16010.012.514.517.57.?拉深凸模的圓角半徑除最后灬次拉深外,其他所有各次拉深中可取凸模與凹模的r角相等。凸模角的最小倌應(yīng)人材料厚度1,如果制件要求的圓角半徑小時(shí),最廳一次拉深后應(yīng)增加整形王序8拉深模具的間驟拉深時(shí)凸模、凹模間隙Z見圖11,計(jì)算按式(12)。圖11拉深模的間隙JB/T6959-93Z=tmx+Kt……………………………………(2式中:tmx材料最大厚度,mm;材料的公稱厚度K-—系數(shù)(見表14)。表14拉深模間隙系數(shù)K材料厚度般精度較精密拉深精锫抆深mn次拉深多次拉探<自.40.07~0.090.08-0.100.0!…0.05≥D.4~1.20.08~0.100.10~0.14U,05~0,061.2~30.10~0.120.14~0.160.07-0.09≥3、00.12~0.140.16~0.200.08-0.10注:①對(duì)于強(qiáng)度高的材料,K取較小值。②精度要求高的拉深件,建議最后一道采用間隙(0.9~0.95)r的整形拉深附加說明:本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)鍛壓標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出。本標(biāo)推由機(jī)械部北京機(jī)電研究所歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由第一汽車制造廠、西安交通大學(xué)負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)起草人魏永智、儲(chǔ)家佑、王新華、張思龍、王立中。