三、判断题（正确的打√，错误的打×）
1. 2.
拉深过程中，坯料各区的应力与应变是很均匀的。 （ × ）
拉深过程中，凸缘平面部分材料在径向压应力和切向拉应力的共同作用下，产生切向压缩与径向伸长变形而逐渐被拉入凹模。 （ × ）
3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
拉深系数m恒小于1，m愈小，则拉深变形程度愈大。 （ √ ） 坯料拉深时，其凸缘部分因受切向压应力而易产生失稳而起皱。 （ √ ）
拉深时，坯料产生起皱和受最大拉应力是在同一时刻发生的。 （ × ） 拉深系数m愈小，坯料产生起皱的可能性也愈小。 （ × ） 拉深时压料力是唯一的确定值，所以调整时要注意调到准确值。 （ × ） 压料力的选择应在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。 （ √ ）
弹性压料装置中，橡胶压料装置的压料效果最好。 （ × ）
10. 拉深模根据工序组合情况不同，可分为有压料装置的拉深模和无压料装置的拉深模。 （ × ） 11. 拉深凸、凹模之间的间隙对拉深力、零件质量、模具寿命都有影响。间隙小，拉深力大，零件表面质量差，模具磨损
大，所以拉深凸、凹模的间隙越大越好。 （ × ）
12. 拉深凸模圆角半径太大，增大了板料绕凸模弯曲的拉应力，降低了危险断面的抗拉强度，因而会降低极限变形程度。
（ × ）
13. 拉深时，拉深件的壁厚是不均匀的，上部增厚，愈接近口部增厚愈多，下部变薄，愈接近凸模圆角变薄愈大。壁部与
圆角相切处变薄最严重。 （ √ ）
14. 拉深变形的特点之一是：在拉深过程中，变形区是弱区，其它部分是传力区。（ × ） 15. 拉深时，坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向伸长和径向压缩的变形。
（ × ）
16. 拉深模根据拉深工序的顺序可分为单动压力机上用拉深模和双动压力机上用拉深模。
（ × ）
17. 需要多次拉深的零件，在保证必要的表面质量的前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。
（ √ ）
18. 所谓等面积原则，即坯料面积等于成品零件的表面积。 （ √ ）
19. 对于有凸缘圆筒件的极限拉深系数，如果小于无凸缘圆筒形件的极限拉深系数，则可判断：有凸缘圆筒形件的实际变
形程度大于无凸缘圆筒形件的变形程度。 （ × ）
20. 拉深的变形程度大小可以用拉深件的高度与直径的比值来表示。也可以用拉深后的圆筒形件的直径与拉深前的坯料
(工序件)直径之比来表示。 （ √ ）
21. 阶梯形盒形件和阶梯形圆筒形件的拉深工艺一样，也可以先拉深成大阶梯，再从大阶梯拉深到小阶梯。
（ × ）
四、问答题
1.
拉深变形的特点？
拉深件的变形有以下特点：
（1）变形区为毛坯的凸缘部分，与凸模端面接触的部分基本上不变形；
（2）毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩和径向拉伸的“一拉一压”的变形。 （3）极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制；
（4）拉深件的口部有增厚、底部圆角处有减薄的现象称为“危险断面”（底部的厚度基本保持不变）；
（5）拉深工件的硬度也有所不同，愈靠近口部，硬度愈高（这是因为口部的塑性变形量最大，加工硬化现象最严重）
2.
拉深的基本过程是怎样的?
如下图4－1所示的拉深基本过程。拉深所用的模具一般是由凸模1、凹模3、压边圈2（有时可以不带压边圈）三部分构成。其凸模与凹模的结构和形状与冲裁模不同，它们的工作部分没有锋利的刃口，而是做成圆角。凸模与凹模的间隙稍大于板料的厚度。
在拉深开始时，平板坯料同时受凸模的压力和压边圈压力的作用，其凸模的压力要比压边圈的压力大得多。坯料受凸模向下的压力作用，随凸模进入凹模，最后使得坯料被拉深成开口的筒形件。
图4－1 圆筒件的拉深
3.
拉深过程中材料的应力与应变状态是怎样的?
为了分析拉深毛坯在拉深过程中的应力与应变情况，可以做以下的网格实验：
如图4－2所示，在平板毛坯上画上间距相等的同心圆和夹角相同的半径线。然后将该毛坯放在拉深模中进行拉深（为了方便观察网格的变化情况，将画有网格的面与凹模的接触），在拉深后我们发现：工件底部的网格变化很小，而侧壁上的网格变化很大，以前的等距同心圆，变成了与工件底部平行的不等距的水平线，并且愈是靠近工件口部，水平线之间的距离愈大，同时以前夹角相等的半径线在拉深后在侧壁上变成了间距相等的垂线，如图6-3（b）所示，以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。
（a）
图4－2
产生这样的变化是因为拉深时，毛坯变形区（没有被凸模压住的凸缘部分）在切向压应力的作用下产生压缩，径向在拉应力的作用下伸长的原因，如图4－3所示。工件底部的网格没有明显的变化，说明对拉深来说，工件底部基本不变形。
(b)
图4－3 拉深时扇形单元的受力与变形情况
4.
什么是拉深的危险断面?它在拉深过程中的应力与应变状态如何?
拉深件的筒壁和圆筒底部的过渡区，是拉深变形的危险断面。承受筒壁较大的拉应力、凸模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力和切向拉应力。
5.
什么情况下会产生拉裂?
当危险断面的应力超过材料的强度极限时，零件就会在此处被拉裂。
6.
试述产生起皱的原因是什么？
拉深过程中，在坯料凸缘内受到切向压应力σ3的作用，常会失去稳定性而产生起皱现象。在拉深工序，起皱是造成废品的重要原因之一。因此，防止出现起皱现象是拉深工艺中的一个重要问题。
7.
影响拉深时坯料起皱的主要因素是什么?防止起皱的方法有哪些?
影响起皱现象的因素很多，例如：坯料的相对厚度直接影响到材料的稳定性。所以，坯料的相对厚度值t/D越大(D为坯料的直径)，坯料的稳定性就越好，这时压应力σ3的作用只能使材料在切线方向产生压缩变形(变厚)，而不致起皱。坯料相对厚度越小，则越容易产生起皱现象。在拉深过程中，轻微的皱摺出现以后，坯料仍可能被拉入凹模，而在筒壁形成褶痕。如出现严重皱褶，坯料不能被拉入凹模里，而在凹模圆角处或凸模圆角上方附近侧壁（危险断面）产生破裂。
防止起皱现象的可靠途径是提高坯料在拉深过程中的稳定性。其有效措施是在拉深时采用压边圈将坯料压住。压边圈的作用是，将坯料约束在压边圈与凹模平面之间，坯料虽受有切向压应力σ3的作用，但它在厚度方向上不能自由起伏，从而提高了坯料在流动时的稳定性。另外，由于压边力的作用，使坯料与凹模上表面间、坯料与压边圈之间产生了摩擦力。这两部分摩擦力，都与坯料流动方向相反，其中有一部分抵消了σ3的作用，使材料的切向压应力不会超过对纵向弯曲的抗力，从而避免了起皱现象的产生。
由此可见，在拉深工艺中，正确地选择压边圈的型式，确定所需压边力的大小是很重要的。
8.
什么是拉深系数?拉深系数对拉深有何影响?
所谓拉深系数，即每次拉深后的断面积与拉深前的断面之比，即：
m?FFn
n?1式中：m—拉深系数；
Fn--拉深后的断面积（mm2）；
Fn?1
--拉深前的断面积（mm2）。
圆筒形件拉深系数即为每次拉深后圆筒形件的直径
dn与拉深前的坯料（或半成品）直径
dn?1之比。即
m9.
n?ddn
n?1影响拉深系数的因素有哪些?
拉深系数是拉深工艺中一个重要参数。合理地选定拉深系数，可以减少加工过程中的拉深次数，保证工件加工质量。 影响拉深系数的因素有以下几方面：
（1）材料的性质与厚度：材料表面粗糙时，应该取较大的拉深系数。材料塑性好时，取较小的拉深系数。材料的相对厚度t/D×100对拉深系数影响更大。相对厚度越大，金属流动性能有较好的稳定性，可取较小的拉深系数；
（2）拉深次数：拉深过程中，因产生冷作硬化现象，使材料的塑性降低。多次拉深时，拉深系数应逐渐加大； （3）冲模结构：若冲模上具有压边装置，凹模具有较大的圆角半径，凸、凹模间具有合理的间隙，这些因素都有利于坯料的变形，可选较小的拉深系数；
（4）润滑：具有良好的润滑，较低的拉深速度，均有利于材料的变形，可选择较小的拉深系数。但对凸模的端部不能进行润滑，否则会削弱凸模表面摩擦对危险断面的有益影响。
上述影响拉深系数的许多因素中，以坯料的相对厚度影响最大，生产中常以此作为选择拉深系数的依据。
10. 为什么有些拉深件必须经过多次拉深?
拉深过程中，若坯料的变形量超过材料所允许的最大变形程度，就会出现工件断裂现象。所以，有些工件不能一次拉深成形，而需经过多次拉深工序，使每次的拉深系数都控制在允许范围内，让坯料形状逐渐发生变化，最后得到所需形状。
11. 采用压边圈的条件是什么?
拉深中，是否采用压边圈装置，主要取决于拉深坯料的相对厚度大小，具体选择方法可参照下表所列的条件决定。
采用压边圈的条件
第一次拉深 拉深方法 t/D×100 用压边圈 可用压边圈 不用压边圈 ＜1.5 1.5～2.0 ＞2.0 m1 ＜0.6 0.6 ＞0.6 以后各次拉深 t/D×100 ＜1 1～1.5 ＞1.5 mn ＜0.8 0.8 ＞0.8 12. 盒形件拉深时有何特点?
非旋转体直壁工件又称盒形件，其形状有正方形和矩形等多种(均简称为盒形件)。此这类工件从几何形状特点出发，可以认为是由圆角与直边两部分组成的。其拉深变形同样认为其圆角部分相当于圆筒形件的拉深，而其直边部分相当于简单的弯曲变形。但是这两部分并不是相互分开而是相互联系的，因此在拉深时，它们之间必然有相互作用和影响，这就使得它们的变形，并不能单纯地认为是圆筒形件的变形和简单的直边弯曲。
13. 拉深过程中工件热处理的目的是什么?
在拉深过程中材料承受塑性变形而产生加工硬化，即拉深后材料的机械性能发生变化，其强度、硬度会明显提高，而塑性则降低。为了再次拉深成形，需要用热处理的方法来恢复材料的塑性，而不致使材料下次拉深后由于变形抵抗力及强度的提高而发生裂纹及破裂现象。
冲压所用的金属材料，大致上可分普通硬化金属材料和高硬化金属材料两大类。普通硬化金属材料包括黄铜、铝及铝合金、08、10、15钢等，若工艺过程制订得合理，模具设计与制造得正确，一般拉深次数在3～4次的情况下，可不进行中间退火处理。对于高硬化金属材料，一般经1～2次拉深后，就需要进行中间热处理，否则会影响拉深工作的正常进行。
14. 拉深过程中润滑的目的是什么?如何合理润滑?
坯料在拉深时，润滑的目的有以下几方面：
（1）降低材料与模具间的磨擦系数，从而使拉深力降低。经验证明，有润滑剂与无润滑剂相比，拉深力可降低30%左右。
（2）提高材料的变形程度，降低了极限拉深系数，从而减少拉深次数。 （3）润滑后的冲模，取件容易。
（4）保护模具表面并易使模具冷却，从而提高模具寿命。 （5）保证工件表面质量，不致使表面擦伤。
使用润滑剂时，一般在凹模与材料之间加润滑剂，而对于筒形件内表面，在与凸模接触的毛坯部分及凸模可不必涂润滑剂，这样对拉深工作是有好处的，有助于降低拉深系数。
15. 拉深过程中工件为什么要进行酸洗？酸洗的工艺过程是怎样的?
退火后的金属工件表面有氧化皮及其它杂质等，这对拉深工序极为不利，因此必须进行酸洗清理。 酸洗工艺过程为：
工件退火冷却—稀酸中浸蚀—冷水中冲洗—弱碱中中和—热水冲洗—烘干。
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