[问答题，简答题] 拉深工序中的起皱、拉裂是如何产生的，如何防止它？

考查要点：本题主要考查拉深工序中起皱和拉裂现象的产生原因及防止措施，涉及金属塑性成形中的力学分析和工艺设计。

解题核心思路：

• 起皱：由切向压应力过大或材料失稳导致，需从应力分布和材料稳定性两方面分析。
• 拉裂：由拉应力超过材料抗拉强度引起，需关注传力区应力与材料性能的匹配。
• 防皱防裂措施：通过模具结构优化（如压边圈、压料筋）和工艺参数调整（如变形程度、润滑）实现。

破题关键点：明确起皱与拉裂的力学本质，结合工艺设计与材料性能提出针对性措施。

起皱的产生与防止

产生原因

1. 切向压应力过大：拉深过程中，坯料凸缘区受切向压应力作用，应力过大易导致失稳起皱。
2. 材料抵抗失稳能力弱：凸缘宽度大、材料厚度薄、弹性模量低时，材料更易起皱。

防止措施

1. 模具结构优化：
   • 压边圈：将坯料夹持在凹模与压边圈之间，限制凸缘流动，降低切向压应力。
   • 压料筋/拉深槛：通过增加径向拉应力和减少切向压应力，增强材料稳定性。
2. 工艺调整：合理控制拉深变形程度，避免过度拉深导致应力集中。

拉裂的产生与防止

产生原因

1. 筒壁传力区拉应力过高：拉深时底部圆角与筒壁交界处（“危险断面”）应力集中严重。
2. 材料抗拉强度不足：若筒壁材料强度低于拉应力，易在危险断面开裂。

防止措施

1. 材料性能优化：通过热处理或表面强化提高筒壁抗拉强度。
2. 工艺设计改进：
   • 凹模圆角半径：增大圆角半径可降低应力集中。
   • 润滑条件：改善润滑减少摩擦，降低传力区应力。
   • 变形程度控制：分阶段多次拉深，避免单次变形过大。