4.13 矩形件的拉深 一. 拉深矩形件的变形特点 A 长边、B 短边、H 高度,长边与短边连接处的圆角半径称为转角半径,以 rc 表示,直边与盒底连接处的圆角半径称为底角半径,以 rp 表示,盒形件有 4 个直边区,分别为 2 个长直边区 A-2rc,2 个短直边区 B-2rc,有 4 个圆角区,即 rc 区,相当于以 2rc 为直径的圆筒形件的1/4,rc/B 越小,越能反映矩形件的变形特点,rc/B 等于 0.5 时,工件形状为长圆形,比值 A/B 越接近于 1,变形将越接近圆筒形件。 网格试验结果:在平板毛坯上有规律地划出网格,在直边区单元网格为矩形,横向间距a 与纵向间距 b 各自都处处相等,在圆角区单元网格为扇形,纵向间距 b 处处相等,横向间距 a 则越远离 rc 中心越大。拉深后,两种网格均产生了不均匀的变形。 1. 直边区不是简单的弯曲,横向受到压缩,纵向受到拉伸,越靠近圆角区变形越大。 拉深后横向间距 a 缩短了,越靠近圆角区、越靠近边缘缩短得越多。纵向间距 b 伸长了,越靠近圆角区伸长的越多。在直边中间纵向间距基本没有变化,仍保持相等的初始间距。 2. 圆角区变形得到了减轻,横向的压缩变形要比相应的圆筒形件减轻,纵向的拉伸变形也比相应的圆筒形件减轻。 圆角区的辐射线未变成平行线,横向间距仍保持上大下小。纵向间距的变化没有圆筒形件的变化程度大。 3. 应力分布不均匀,圆角区中间最大,向两侧直边区逐渐减小。 拉深矩形件的变形区主要在圆角区,其应力与应变状态与圆筒形件是相同的,由变形的不均匀性可以推断应力的分布是很不均匀的。径向拉应力、切向压应力沿凹模口的分布是圆角区较大,直边区很小,最大值在角平分线处。 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 。 二 . 矩形件的变形程度表示方 法 矩形件的假 想 拉深系 数 mr: rHrHrmrHRrrrrrrHrrRrrddhdDRrmrpcppccccr/212214.086.0256.072.1...