金属板料多次拉深中拉深系数的确定
板料拉伸实验报告
实 验 ln σ 组号 45° （1）
6.088945 6.02299 5.965102 5.828221 6.089472 5.967889 5.960623 5.820341
0°（1）
50
1.60
12.60
11.44
240
280
0°（2）
50
1.58
12.66
11.44
250
285
45°（1） 50
1.36
12.36
11.34
200
350
45°（2） 50
1.34
12.40
11.53
195
355
90°（1） 50
1.26
12.40
11.41
300
360
90°（2） 50
实验组号 硬化指数 n 均值
0°（1） 0.2185
0°（2） 45°（1） 45°（2） 90.1860 0.2269 0.2287
0.2150
0.1961 1 ������ + ������45 + ������90 = 0.2130 3 0
6. 思考题
(1) 测量试件长度和宽度变化的标距对 r 值测定是否会有影响？ 不会有影响，因为 r 是两个方向上应变的比值，应变与标距无关，是个无量 干的相对值，所以不会有什么影响。 (2) 拉伸速度对实验结果会有哪些影响？ 拉伸速度一定程度的降低会提高数据采集的精度，但是如果拉伸速度过慢， 有可能会出现应力卸载的现象，拉伸速度过快则会导致数据测量变化波动较大。 (3) r 值较大的材料对哪些成型有利？为什么？ 对于材料的压缩比较有利。 因为 r 值越大， 代表厚度方向比宽度更容易变形， 所以对于材料沿厚度方向的压缩来说，更容易实现，而且宽度方向不会产生严重 的变形。 (4) n 值较大的材料对哪些成型有利？为什么？ 对材料的拉伸有利。因为 n 值表征了塑性成形中材料硬化的程度，n 值大的 材料，同样变形程度下，真实应力会增加的更多。
拉深系数与拉深力
（３）各次拉深工序件尺寸的确定 经调整后的各次拉深系数为： ｍ1＝0.52，ｍ2＝0.78，ｍ3＝0.83，ｍ4=0.846 各次工序件直径为: …… 各次工序件底部圆角半径取以下数值： ｒ1＝8ｍｍ，ｒ2＝5ｍｍ，ｒ3＝4ｍｍ
各次工序件高度为: ……
（4）工序件草图
三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力 1. 压料装置与压料力 压料装置产生的压料力ＦＹ大小应适当： 在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。 理想的压料力是随起皱可能性变化而变化。 任何形状的拉深件：FＹ＝ Ap 式中 Ａ――压料圈下坯料的投影面积； ｐ――单位面积压料力，ｐ值可查表4.16； 圆筒形件首次拉深
拉深系数m表示拉深材料的变形程度，m愈小，说明拉深变形程度愈 大，相反，变形程度愈小。 拉深件的总拉深系数m总等于各次拉深系数的乘积，即
dn d1 d 2 d3 d n1 d n m总 m1m2 m3 mn1mn D D d1 d 2 d n2 d n1
拉深时如果m取得过小，会使拉深件出现质量问题：起皱、断裂或 严重变薄。 极限拉深系数［m］查表确定。
F d i t b K 2
K1 、k2值可查表4-15. 不采用压料圈拉深时 首次拉深 以后各次拉深
F 1.25 ( D d1 )t b
（ｉ＝2、3、…、ｎ）
F 1.3 (d i 1 d i )t b
（2）压力机公称压力 单动压力机，其公称压力应大于工艺总压力 Fz。 工艺总压力为
例
求图示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。 材料为10钢，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。 解：因ｔ＞1ｍｍ，故按板厚中径尺寸计算。 （１）计算坯料直径 根据零件尺寸，其相对高度为
H 76 1 75 2 .7 d 30 2 28
拉深工艺系数
拉深件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础，按体积不变原则和相似原则确定。
体积不变原则，即对于不变薄拉深，假设变形前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸；相似原则，即利用拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似，得到坯料形状。
当冲件的断面是圆形、正方形、长方形或椭圆形时，其坯料形状应与冲件的断面形状相似，但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。
对于形状复杂的拉深件，利用相似原则仅能初步确定坯料形状，必须通过多次试压，反复修改，才能最终确定出坯料形状，因此，拉深件的模具设计一般是先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。
由于金属板料具有板平面方向性和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不整齐，因此在多数情况下采取加大工序件高度或凸缘宽度的办法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。
切边余量可参考表4.3.1和表4.3.2。
当零件的相对高度Ｈ/ｄ很小，并且高度尺寸要求不高时，也可以不用切边工序。
首先将拉深件划分为若干个简单的便于计算的几何体，并分别求出各简单几何体的表面积。
把各简单几何体面积相加即为零件总面积，然后根据表面积相等原则，求出坯料直径。
图 4.3.1 圆筒形拉深件坯料尺寸计算图在计算中，零件尺寸均按厚度中线计算；但当板料厚度小于1ｍｍ时，也可以按外形或内形尺寸计算。
常用旋转体零件坯料直径计算公式见表4.3.3。
该类拉深零件的坯料尺寸，可用久里金法则求出其表面积，即任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积，等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积。
如图4.3.2所示，旋转体表面积为 A。
图4.3.2 旋转体表面积计算图１．拉深系数的定义图4.4.1 圆筒形件的多次拉深在制定拉深工艺时，如拉深系数取得过小，就会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。
因此拉深系数减小有一个客观的界限，这个界限就称为极限拉深系数。
极限拉深系数与材料性能和拉深条件有关。
从工艺的角度来看，极限拉深系数越小越有利于减少工序数。
冲压工艺学拉深
式中 Ａ――压料圈下坯料的投影面积； ｐ――单位面积压料力，ｐ值可查表；
第五章 拉深
第四节 拉深模设计计算
一、力和功的计算
2.压料装置与压料力
圆筒形件首次拉深
FY
4
D2 (d1 2rA1)2
p
圆筒形件以后各次拉深
FY
4
d
2 i
1
(di
2rAi )2
p
（ｉ＝2、3、…、ｎ）
h1
0.25
D2 d1
d1
0.43
r1 d1
d1
0.32r1
h2
0.25
D2 d2
d2
0.43
r2 d2
d2
0.32r2
...
hn
0.25
D2 dn
dn
0.43
rn dn
dn
0.32rn
第五章 拉深
第三节 筒形零件拉深的有关尺寸的确定
例 求右下图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。 材料为10钢，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。
第五章 拉深
例（续） （３）各次拉深工序件尺寸的确定
经调整后的各次拉深系数为： ｍ1＝0.52，ｍ2＝0.78，ｍ3＝0.83，ｍ4=0.846
各次工序件直径为 ……
各次工序件底部圆角半径取以下数值： ｒ1＝8ｍｍ，ｒ2＝5ｍｍ，ｒ3＝4ｍｍ
各次工序件高度为 ……
第五章 拉深
例（续） （4）工序件草图
第五章 拉深
第四节 拉深模设计计算
第五章 拉深
第四节 拉深模设计计算
一、力和功的计算
2. 压料装置与压料力 选用压料装置与否的根据
第五章 拉深
01金属工艺及热处理练习题
机械制造基础复习题一、判断题（对的在题前的括号中打“√”，错的打“×”）1.在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。
（×）2.固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。
（√）3.珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
（√）4.碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加。
（×）5.硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。
（×）6.点焊、缝焊时，焊件的厚度基本不受限制。
（×）7.切削钢件时，因其塑性较大，故切屑成碎粒状。
（×）8.回转体外圆表面加工常采用车削、铣削、刨削、磨削及钻削等加工方法。
（×）9.车削槽时的背吃刀量(切削深度)等于所切槽的宽度。
（√）10.珩磨机床上一般珩磨头及机床主轴采用浮动联接来珩磨孔，保证珩磨孔不会应加工孔的中心及机床主轴不同心而产生圆度误差，这种方式符合自为基准定位原则。
（√）11.冲压加工只能用于加工金属板材。
（×）12.冲压产品的尺度精度主要是由模具保证的。
（√）13.金属的晶粒越细，其强度越高，塑性越好。
（√）σσ。
14.材料强度极限bσ及屈服极限sσ之比值称为屈强比/b s （×）15.刀具的标注角度随着刀具的安装条件和进给量的大小变化而变化。
（×）16.通常切削脆性材料，最容易出现后刀面磨损。
（√）17.在选择车刀的刃倾角s时，粗加工取正值，以保证刀尖强度；精加工取负值或零，使切屑流向待加工表面一侧，以免划伤工件已加工表面。
（×）18.当有色金属（如铜、铝等）的轴类零件要求尺寸精度较高、表面粗糙度值较低时，不能采用磨削加工的方法，而只能采用超精车的工艺方法。
（√）19.在车削细长轴时，为了减小工件的变形和振动，故采用主偏角较大的车刀进行切削，以减小径向切削分力。
（√）20.车削有硬皮的毛坯件时，为保护刀刃，第一次走刀，切深应小些。
拉伸工艺系数(常用)
拉深件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础，按体积不变原则和相似原则确定。
体积不变原则，即对于不变薄拉深，假设变形前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸；相似原则，即利用拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似，得到坯料形状。
当冲件的断面是圆形、正方形、长方形或椭圆形时，其坯料形状应与冲件的断面形状相似，但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。
对于形状复杂的拉深件，利用相似原则仅能初步确定坯料形状，必须通过多次试压，反复修改，才能最终确定出坯料形状，因此，拉深件的模具设计一般是先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。
由于金属板料具有板平面方向性和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不整齐，因此在多数情况下采取加大工序件高度或凸缘宽度的办法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。
切边余量可参考表4.3.1和表4.3.2。
当零件的相对高度Ｈ/ｄ很小，并且高度尺寸要求不高时，也可以不用切边工序。
首先将拉深件划分为若干个简单的便于计算的几何体，并分别求出各简单几何体的表面积。
把各简单几何体面积相加即为零件总面积，然后根据表面积相等原则，求出坯料直径。
图 4.3.1 圆筒形拉深件坯料尺寸计算图在计算中，零件尺寸均按厚度中线计算；但当板料厚度小于1ｍｍ时，也可以按外形或内形尺寸计算。
常用旋转体零件坯料直径计算公式见表4.3.3。
4才对比较准确该类拉深零件的坯料尺寸，可用久里金法则求出其表面积，即任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积，等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积。
如图4.3.2所示，旋转体表面积为 A。
图4.3.2 旋转体表面积计算图１．拉深系数的定义图4.4.1 圆筒形件的多次拉深在制定拉深工艺时，如拉深系数取得过小，就会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。
因此拉深系数减小有一个客观的界限，这个界限就称为极限拉深系数。
极限拉深系数与材料性能和拉深条件有关。
机械制造工艺基础部分课后答案_1530
• 应用范围：压力铸造广泛应用于汽车，拖拉机，仪器仪表，医疗器械等 制造行业中；低压铸造常用来生产汽缸体，汽缸盖，活塞，曲轴箱，壳 体等高质量铝合金，镁合金铸件，有时用于生产铜合金，铸铁件。挤压 铸造适合于生产各种力学性能要求高，气密性好的后壁铸件，如汽车铝 轮毂，发动机铝活塞，铝缸体，制动器铝铸件等，不适合生产结构复杂 的铸件。
3.4.3 用下列板材制作圆筒型低压容器，试分析其可焊性，并选择焊接方法 和焊接材料。 （1）A3钢板，厚20 mm ，批量生产；（2）20钢板，厚2mm，批量生产； （3）45钢板，厚6mm，单件生产；（4）紫铜板，厚4mm，单件生产；（5） 铝合金板，厚20mm，单件生产；（6）镍铬不锈钢板，厚10mm，小批生产。
2.采用同时凝固以便冷却均匀，或用“反变形”工艺。 3.采用如下图所示结构。或增加外圆角，减小热节。
1.1.11 某铸件时常产生裂纹缺陷，如何区分其性质)热裂常发生在 铸件的拐角处，截面厚度突变处等应力集中的部位 或铸件最后凝固区的缩孔附近或尾部。裂纹往往沿晶界产生和发展， 外形曲折，不规则，裂缝较宽，裂口表面氧化较严重。
（2）常见的切屑有带状、节状、崩碎三类切屑。
4.3.2 粗车45钢轴外圆，毛坯直径dw=86mm，粗车后直径 dm=80mm，被加工外圆表面长度lw=50mm，切入、切出长度 l1=l2=3mm，切削用量 vc=120m/min ，f=0.2mm/r，ap=3mm， 试求基本工艺时间tm。
如何减小拉深系数以及改善壁厚的方法
如何减小拉深系数以及改善壁厚的方法摘要：通过拉深成形的研究和试验, 发现拉裂总是在某些危险部位最先产生，从而导致整个拉深成形失败, 而且这些危险部位的产生与拉深过程中金属的流动趋势有很大的关系。
提出了一种通过在拉深过程中某一时刻给工件的侧壁变薄部位主动施加一定的外力，改变侧壁的金属流动趋势, 防止变薄区材料尤其是危险断面的进一步变薄 , 使壁厚变厚处更多地参与变形, 拉深件壁厚分布趋向均匀, 从而推迟了开裂的产生, 拉深件的成形效率也将大大提高。
采用数值模拟分析了传统气胀成形中筒底减薄率过大的原因，实验研究了不同加载路径对TA15 筒形件减薄率的影响。
关键词：拉深系数热拉深-气胀成形壁厚均匀性（一）减小拉深系数生产中一般用极限拉深系数描述金属板料的拉深成形性能, 极限拉深系数越小, 板料的拉深性能就越好, 制件的拉深次数就越少, 拉深效率就越高。
长期以来, 如何降低金属板料的极限拉深系数, 一直是金属塑性成形界研究的热点。
目前, 提高金属板料拉深效率的主要途径着重集中在通过优化成形工艺参数 (凸凹模圆角、压边力、摩擦系数等) 来降低极限拉深系数, 取得了一定的效果。
本文提出了一种提高筒形件拉深效率的新途径, 通过主动施加外力, 改变金属板料在拉深过程中的流动趋势,降低极限拉深系数, 提高拉深效率, 并针对研究的筒形件设计出了拉深成形模具。
通过研究和试验, 发现拉裂总是在某些危险部位最先产生, 拉深件壁厚分布不均匀, 变形不均匀, 其拉深破裂总是在壁厚变薄最大处发生,从而导致整个拉深失败。
据此提出如果在拉深过程中某一时刻给工件的侧壁变薄部位主动施加一定的外力, 让工件抱紧凸模, 增加凸模与工件间的摩擦力, 改变侧壁的金属流动趋势, 防止变薄区材料尤其是危险断面的进一步变薄, 使壁厚变厚处更多地参与变形, 拉深件壁厚分布趋向均匀, 从而推迟了开裂的产生, 提高了材料的拉深变形程度, 减少了拉深次数, 拉深件的成形效率也将大大提高。
精选拉深变形过程及拉深工艺
（2）材料流过凹模圆角半径产生弯曲变形的阻力 可根据弯曲时内力和外力所作功相等的条件按下式计算： （3）材料流过凹模圆角后又被拉直成筒壁的反向弯曲力仍按式上式进行计算: 拉深初期凸模圆角处的弯曲应力也按上式计算，即：
（4）材料流过凹模圆角时的摩擦阻力 通讨凸模圆角处危险断面传递的径向拉应力即为： 由上式把影响拉深力的因素，如拉深变形程度，材料性能，零件尺寸，凸、凹模圆角半径，压边力，润滑条件等都反映了出来，有利于研究改善拉深工艺。 拉深力可由下式求出：
（2）计算拉深次数 例如: 可知该零件要拉深四次才行 。半成品尺寸确定 （1）半成品直径 拉深次数确定后，再根据计算直径 应等于 的原则对各次拉深系数进行调整，使实际采用的拉深系数大于推算拉深次数时所用的极限拉深系数。
图4.2.3 锥形凹模
1-首次拉深； 2-二次拉深图 4.2.4 首次拉深与二次拉深的拉深力
4.2.3无凸缘圆筒形拉深件的拉深次数和工序件尺寸的计算 试确定如下图所示零件(材料08钢，材料厚度 =2mm)的拉深次数和各拉深工序尺寸。 计算步骤如下：1.确定切边余量 根据 ，查教材表4.2.1，并取： 。2.按教材表4.2.3序号1的公式计算毛坯直径
3.确定拉深次数 ⑴ 判断能否一次拉出 对于图示的零件，由毛坯的相对厚度： 从表 4.2.4中查出各次的拉深系数 ： =0.54， =0.77， =0.80， =0.82。则该零件的总拉深系数 。 即 ： ，故该零件需经多次拉深才能够达到所需尺寸。
2.拉裂 拉深后得到工件的厚度沿底部向口部方向是不同的(如图4.1.9) 防止拉裂: 可根据板材的成形性能，采用适当的拉深比和压边力，增加凸模的表面粗糙度，改善凸缘部分变形材料的润滑条件，合理设计模具工作部分的形状，选用拉深性能好的材料。3.硬化 拉深是一个塑性变形过程，材料变形后必然发生加工硬化，使其硬度和强度增加，塑性下降。 加工硬化的好处是使工件的强度和刚度高于毛坯材料，但塑性降低又使材料进一步拉深时变形困难。
阶梯型钢制零件的冲压工艺分析及模具设计
阶梯型钢制零件的冲压工艺分析及模具设计摘要拉深是利用模具使平板毛坯变成为开口的空心零件的冲压方法，用拉深工艺可以制成筒形、阶梯形、锥形、抛物面形、盒形和其他不规则形状的薄壁零件，其中又以筒形件简单和多见，而有凸缘筒形件又分为宽凸缘和窄凸缘件。
在拉深工艺设计时，必须知道冲压件能否一次拉出，这就引出了拉深系数的概念。
拉伸系数决定于每次拉深时允许的极限变形程度。
在多次拉深中，对于宽凸缘拉深件，则应在第一次拉深时，就拉成；零件所要求的凸缘直径，而在以后各次拉深中，凸缘直径保持不变。
为了保证以后拉深时凸缘不变形，宽凸缘拉深件首次拉入凹模的材料应比零件最后拉深部分实际所需材料多3%~5%,这些多余材料在以后各次拉深中，逐渐将减少部分材料挤回到凸缘部分，使凸缘增厚，从而避免拉裂。
关键词：拉深；成型工艺；拉裂AbstractThe deep drawing is a pressing process. It can make a sheet blank into a uncork piece with die. A process with deep drawing can manufacture workpiece in many shapes. And the tappered workpiece which includes broad protruding edge workpieces and narrow protruding edge workpieces is the most usual.The coefficient of the deep drawing is important when you have to be sure whether it can make it in one time. The coefficient lies on the limit of the deformation degree every deep drawing process allows.Key words: deep drawing; forming process; restriction crack目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)2 拉深件的工艺性分析 (3)2.1 分析工件的冲压工艺性 (3)工件形状 (3)2.2 08F材料的化学成分和机械性能 (4)3 拉深工序计算 (5)3.1 阶梯形筒形件的拉深工序计算原则 (5)阶梯形件拉深工序计算程序 (5)3.2 必要的工序计算 (5)修边余量δ的确定 (5)毛坯尺寸计算 (5)判断阶梯筒形部分的拉深次数 (7)确定工件的制造工序步骤 (8)画出拉深工序图 (9)4 工序压力计算和压力机的选择 (11)4.1 压力机的选择原则 (11)4.2 落料拉深工序压力计算 (11)排样图的设计 (11)计算落料拉深复合工序压力 (15)初选压力机 (17)校核压力机的电动机功率 (18)4.3 二次拉深工序压力计算 (19)计算二次拉深工序压力 (19)初选压力机 (20)校核压力机的电动机功率 (21)4.4 扩口力计算 (22)计算扩口工序压力 (22)初选压力机 (23)校核压力机的电动机功率 (23)5 模具结构设计 (25)5.1 落料拉深工序模具设计 (25)落料拉伸复合模选用原则 (25)模具工作部分尺寸和公差计算 (25)模具其他零件的结构尺寸计算 (27)5.2 二次拉深工序模具设计......................... 错误!未定义书签。
拉深工艺及拉深模具设计复习题及答案
第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案一、填空题1.拉深是是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变形的冲压工艺。
2.拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的圆角而不是锋利的刃口，其间隙一般稍大于板料的厚度。
3.拉深系数m是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值，m越小，则变形程度越大。
4.拉深过程中，变形区是坯料的凸缘部分。
坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩和径向伸长的变形。
5.对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（１）变形区为凸缘部分；（２）坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向的伸长，即一向受压、一向收拉的变形；（３）极限变形程度主要受传力区承载能力的限制。
6.拉深时，凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。
7.拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受较大的压应力的作用，导致材料失稳_而引起。
8.拉深件的毛坯尺寸确定依据是面积相等的原则。
9.拉深件的壁厚不均匀。
下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。
10.在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是不均匀的。
即使在凸缘变形区也是这样，愈靠近外缘，变形程度愈大，板料增厚也愈大。
11.板料的相对厚度t/D越小，则抵抗失稳能力越愈弱，越容易起皱。
12.因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是经过多次拉深的拉深件，起口部质量更差。
因此在多数情况下采用加大加大工序件高度或凸缘直径的方法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。
13.拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度。
14.正方形盒形件的坯料形状是圆形；矩形盒形件的坯料形状为长圆形或椭圆形。
15.用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确，因此对于形状复杂的拉深件，通常是先做好拉深模，以理论分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模，直到得到符合要求的冲件时，在将符合要求的坯料形状和尺寸作为制造落料模的依据。
拉深工艺及拉深模设计
拉深工艺及拉深模设计本章内容简介：本章在分析拉深变形过程及拉深件质量影响因素的基础上，介绍拉深工艺计算、工艺方案制定和拉深模设计。
涉及拉深变形过程分析、拉深件质量分析、圆筒形件的工艺计算、其它形状零件的拉深变形特点、拉深工艺性分析与工艺方案确定、拉深模典型结构、拉深模工作零件设计、拉深辅助工序等。
学习目的与要求：1．了解拉深变形规律、掌握拉深变形程度的表示；2．掌握影响拉深件质量的因素；3．掌握拉深工艺性分析。
重点：1. 拉深变形特点及拉深变形程度的表示；2．影响拉深件质量的因素；3．拉深工艺性分析。
难点：1．拉深变形规律及拉深变形特点；2．拉深件质量分析；3．拉深件工艺分析。
拉深：利用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口空心件的冲压工序。
拉深工艺可以在普通的单动压力机上进行，也可在专用的双动、三动拉深压力机或液压机上进行。
拉深件的种类很多，按变形力学特点可以分为四种基本类型，如图5-1所示。
图5-1 拉深件示意图5.1 拉深变形过程分析5.1.1 拉深变形过程及特点图5-2所示为圆筒形件的拉深过程。
直径为D、厚度为t的圆形毛坯经过拉深模拉深，得到具有外径为d、高度为h的开口圆筒形工件。
图5-2 圆筒形件的拉深1．在拉深过程中，坯料的中心部分成为筒形件的底部，基本不变形，是不变形区，坯料的凸缘部分（即D-d的环形部分）是主要变形区。
拉深过程实质上就是将坯料的凸缘部分材料逐渐转移到筒壁的过程。
2．在转移过程中，凸缘部分材料由于拉深力的作用，径向产生拉应力，切向产生压应力。
在和的共同作用下，凸缘部分金属材料产生塑性变形，其“多余的三角形”材料沿径向伸长，切向压缩，且不断被拉入凹模中变为筒壁，成为圆筒形开口空心件。
3．圆筒形件拉深的变形程度，通常以筒形件直径d与坯料直径D的比值来表示，即m=d/D（5-1）其中m称为拉深系数，m越小，拉深变形程度越大；相反，m越大，拉深变形程度就越小。
5.1.2 拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程是一个复杂的塑性变形过程，其变形区比较大，金属流动大，拉深过程中容易发生凸缘变形区的起皱和传力区的拉裂而使工件报废。
拉深件各个计算
压料装置与压料力（续） 圆筒形件首次拉深
FY
4
D
2
( d 1 2 rA1 )
2
p
2
圆筒形件以后各次拉深
FY
4
d
2
i 1
( d i 2 r Ai )
p
（ｉ＝2、3、…、ｎ）
２．拉深力与压力机公称压力
（1）拉深力 采用压料圈拉深时 首次拉深
F d 1t b K 1
适当放大，并加以调整，其原则是：
１）保证ｍ1ｍ2…ｍｎ＝ d D ２）使ｍ1＜ｍ2＜…ｍｎ 最后按调整后的拉深系数计算各次工序件直径： ｄ1＝ｍ1Ｄ
ｄ2＝ｍ2ｄ1
ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１
（２）工序件高度的计算 根据拉深后工序件表面积与坯料表面积相等的原则，可得 到如下工序件高度计算公式。计算前应先定出各工序件的底部 圆角半径
3）凸、凹模工作部分尺寸及公差 对于最后一道工序的拉深模 当零件尺寸标注在外形时，以凹模为基准，工作部分尺寸为：
D A ( D max 0 . 75 )
A 0
D T ( D max 0 . 75 Z )
0
T
当零件尺寸标注在内形时，以凸模为基准，工作部分尺寸为：
二、拉深模间隙
盒形件拉深模圆角部分的间隙确定方法： 当零件尺寸标注在内形时，凹模平面转角的圆角半径为：
r AZ 0 . 414 r 0 . 1t 0 . 414
当零件尺寸标注在外形时，凸模平面转角的圆角半径为：
rTZ 0 . 414 rn 0 . 1t 0 . 414
式中
r rTZ Z / 2
三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力
1. 压料装置与压料力 压料装置产生的压料力ＦＹ大小应适当： 在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。 理想的压料力是随起皱可能性变化而变化。 任何形状的拉深件： ＦＹ＝ Ap 式中 Ａ――压料圈下坯料的投影面积； ｐ――单位面积压料力，ｐ值可查表6.13；
2 拉深件工艺计算
表1 无凸缘圆筒形拉深件的修边余量
表2 无凸缘圆筒形拉深件的修边余量
表2 有凸缘圆筒形拉深件的修边余量
当零件的相对高度H/d很小并且高度尺寸要求不 高时，也可以不用切边工序。
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二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定
1．将拉深件划分为若干个简单的几何体； 2．分别求出各简单几何体的表面积； 3．把各简单几何体面积相加即为零件总面积； 4．根据表面积相等原则，求出坯料直径。
［m］
（3）拉深工作条件 1）模具的几何参数 2）摩擦润滑 3）压料圈的压料力
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（4）拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等
表 3 圆筒形件的极限拉深系数（带压料圈） 表 4-8 圆筒形件的极限拉深系数（带压料圈）
圆筒形件的极限拉深系数
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圆筒形件的极限拉伸系数 （不带压料圈）
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项目分析
工件名称：金属保护筒 生产批量：大批量 材料：08钢 材料厚度：2mm
完成金属保护筒 拉深工艺计算
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新课讲授
一、坯料形状和尺寸确定的依据
表面积不变原则: 若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与
拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。
形状相似原则: 拉深前坯料的形状与拉深件的截面轮廓形状相似。
ｄ1＝［ｍ1］Ｄ；ｄ2＝［ｍ2］ｄ1；…ｄｎ＝ ［ｍｎ］ｄｎ－１；
3）当ｄｎ≤ｄ时，计算的次数即为拉深次数。
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2. 查表法 圆筒形件的拉深次数还可以从各种实用的表格中查取。
表 4-10 圆筒形件相对高度与拉深次数的关系 表 5 圆筒形件相对高度与拉深次数的关系
拉深件展开计算公式
拉深件展开计算公式摘要：一、拉深件概述二、拉深件展开计算公式介绍1.公式推导2.公式应用3.公式注意事项三、拉深件展开计算公式的实际应用案例四、总结与展望正文：【一、拉深件概述】拉深件，顾名思义，是指在金属板料或管材等原材料上，通过拉伸变形工艺制成具有一定形状和尺寸的零件。
在制造业中，拉深件的应用极为广泛，如汽车、航空、电子等行业。
为了更好地理解和应用拉深件，我们需要了解其展开计算公式。
【二、拉深件展开计算公式介绍】【1.公式推导】拉深件的展开计算公式是基于数学、力学和材料科学等原理推导出来的。
它可以帮助我们预测和控制拉深过程中的变形、应力、应变等现象。
展开计算公式主要包括以下几个方面：1) 拉深系数：拉深系数是衡量材料在拉伸过程中变形难易程度的一个重要参数。
它与材料的屈服强度、拉伸强度等性能指标密切相关。
2) 拉伸极限：拉伸极限是指材料在拉伸过程中，能够承受的最大应力。
它决定了拉深件的尺寸和形状。
3) 拉深件展开尺寸：拉深件展开尺寸是指在拉深过程中，原材料需要拉伸到的最大尺寸。
它可以帮助我们确定拉深模具的尺寸和设计拉深工艺。
【2.公式应用】在实际生产中，拉深件展开计算公式的应用主要包括以下几个方面：1) 设计拉深模具：根据拉深件的展开尺寸，设计合适的模具尺寸，以确保拉深过程的顺利进行。
2) 确定拉深工艺：根据拉深系数、拉伸极限等参数，制定合适的拉深工艺，以降低废品率、提高生产效率。
3) 材料选择：根据拉深件的性能要求，选择合适的材料，以确保拉深件的质量和使用寿命。
【3.公式注意事项】在使用拉深件展开计算公式时，需要注意以下几点：1) 确保公式适用范围：不同材料的拉深性能有所不同，因此在使用公式时，要确保公式适用于所加工的材料。
2) 考虑工艺因素：拉深工艺会对材料性能产生影响，因此在计算展开尺寸时，要充分考虑工艺因素。
3) 结合实际生产情况：实际生产中，可能会出现材料变形不均匀、模具磨损等问题，因此在应用公式时，要结合实际情况进行调整。
拉深系数和影响拉深系数的因素(模具设计与制造)
教育部十一五规划教材《模具设计与制造》
第4章 拉深工艺与拉深模具
4．3．3 极限拉深系数的确定
极限拉深系数的大小与被拉深毛坏的材料 性质有密切的关系。可以通过实验的方法来测 得某一材料的极限拉深系数，适用于低碳钢圆 筒形件的极限拉深系数见表4.2。
2020/7/24
教育部十一五规划教材《模具设计与制造》
2020/7/24
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第4章 拉深工艺与拉深模具
4．3．2 影响拉深系数的因素
（5）模具工作部分圆角半径及间隙的影响 凸模的圆角半径过小时，在毛坯的圆筒部分
与底部的过渡区的弯曲变形加大，使危险断面的 强度进一步削弱，拉深系数只能取得大些；凹模 的圆角半径过小时，毛坯沿凹模圆角滑动的阻力 增加，使毛坯侧壁内的拉应力增大，容易被拉破， 这时拉深系数不能取得过小。凸模和凹模的间隙 过大，拉入间隙的毛坯易起皱；间隙过小，毛坯 进入间隙的阻力增大，筒壁内的拉应力变大，容 易拉破。只有取合理间隙，才能使拉深系数取得 小些。 另外，毛坯与凹模处的润滑条件好，拉 深系数也可取得小些。
（4 – 1 ）
第2次拉深系数：m 2 = d 2／d1
（4 – 2 ）
第n次拉深系数：m n = d n／d n一1
（4 – 3 ）
式中，D0——为毛坯直径（mm）；
d1、d2、…、 d n一1 、dn——为各次拉深工序后工件的直径
（mm），当板厚t > 1mm时，取工件的中线尺寸。
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第4章 拉深工艺与拉深模具
4．3．2 影响拉深有：
板料的内部组织和机械性能、毛坯的相对厚度t／
D0、模具工作部分的圆角半径及间隙、拉深模的结
第四讲拉深模工作部分计算跟拉深工艺设计-
1、无凸缘和有凸缘拉深工艺的主要区别是什么？
2、多次拉深中每次的拉深高度在实际生产中如何控制？
第四章 拉深工艺与拉深模设计
无压料一次拉深成形的凹模结构
a）圆弧形 b)锥形 c）渐开线形 d）等切面形
第四章 拉深工艺与拉深模设计
无压料多次拉深的凸、凹模结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
有压料多次拉深的凸、凹模结构
5．拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四 角的圆角半径应满足：
≥ｔ，Ｒ≥2ｔ，ｒ≥3ｔ。 否则，应增加整形工序。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
6．拉深件不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉深件，其高 度方向的尺寸标注一般应以底部为基准。
带台阶拉深件的尺寸标注
第四章 拉深工艺与拉深模设计
四、拉深件的材料
第四章 拉深工艺与拉深模设计
二、拉深模间隙
一般采用单边间隙Z 表示。 1.无压料圈的拉深模
末次拉深或精密拉深件： 中间各次或不太精密的拉深件： 2.有压料圈的拉深模
按表4-21决定。 3. 精度要求较高的拉深零件
Ｚ＝（0.9～0.95）ｔ
负间隙拉深
第四章 拉深工艺与拉深模设计
三、凸、凹模的结构
1. 不用压料的拉深模凸、凹模结构 1 不用压料的一次拉深成形时所用的凹模结构形式 2 无压料多次拉深的凸、凹模结构 2.有压料的拉深模凸、凹模结构
壁部划伤
模具不光滑；润滑剂不干净
第四章 拉深工艺与拉深模设计
2、因板料拉深变形本质决定，不易解决
质量问题 起皱或破裂
原因和解决措施 拉深变形太大或材料强度原因，
采用多次拉深或换用材料
拉深凸耳 拉深弹复
材料流动各向异性，可留出修边余量 零件的弹性变形，选用屈强比小的材料。
2012冲压模具简答题答案
三问答题3 . 什么是孔的翻边系数 K ？影响孔极限翻边系数大小因素有哪些？在圆孔的翻边中，变形程度决定于毛坯预孔直径 d 0 与翻边直径 D 之比，即翻边系数 K ：从上式可以看出： K 值越大，则表示变形程度越小；而 K 值越小，则表示变形程度越大。
当 K 值小到材料即将破裂时，这时的翻边系数称为极限翻边系数 K min 。
影响孔翻边系数大小的因素主要有以下几个方面： 1 、材料的塑性越好，则极限翻边系数越小； 2 、预孔的表面质量越好，极限翻边系数值越小。
3 、预孔直径材料厚度 t 的比值（ d 0 /t ）越小，即材料越厚，翻边时越不容易破裂，极限翻边系数可以取得越小。
4 、凸模的形状与翻边系数也有很大的关系，翻边时采用底面为球面的凸模要比底部为平面的凸模的翻边系数取得小一些4 •什么是缩口？缩口有何特点？缩口是指通过缩口模使圆筒形件或管状毛坯的口部直径缩小的成形工序。
缩口工序的应用十分广泛，是子弹壳、钢制气瓶等零件的主要成形方法。
缩口工序主要有以下特点： 1 、管件毛坯缩口时，主要受切向压应力的作用，使其直径减小而壁厚和高度增加。
2 、缩口时毛坯由于切向压应力的作用，易于失稳而发生起皱现象。
同时在非变形区的筒壁，由于压应力的作用，也易失稳弯曲。
因此。
在缩口工序中，必须要采取措施防止毛坯的起皱和弯曲。
3 、缩口工序一般安排在拉深半成品经过修边或管材下料后进行，必要时还需进行局部的退火处理。
4 、缩口工件的质量与材料的机械性能、润滑情况、工件口部质量、模具工作部分形状及表面质量有关。
四、问答题 1 、弯曲变形的过程是怎样的？虽然各种弯曲件的形状及其使用的弯曲方式有所不同，但从其变形的过程和特点来看却有共同的规律。
其中的板料压弯工艺是弯曲变形中运用最多的一种，板料从平面弯曲成具有一定角度和形状，其变形过程是围绕着弯曲圆角区域展开的，所以弯曲件的圆角部分是弯曲变形的主要变形区2 、弯曲变形有何特点？： 1 ）弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分 2 ）弯曲变形区存在一个变形中性层3 ）形区材料厚度变薄现象4 ）、变形区横断面的变形：。
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拉深工艺中为什么用二次，三次或多次拉深成形？
满意答案
一次成型容易不到位 而且每次拉伸的变化程度是有要求的，不能变化太大
继续追问：
兄台，我知道拉深一次成形不容易，但我想知道的是为什么要二次，三次或多次拉深成形？？？？
补充回答：
每次拉伸的变化程度是有要求的
比如你要把1米长的钢锭拉成5米长 但是由于钢锭的塑性要求 一次只能拉长原来的100%
所以先拉一次到2米 再拉一次到4米 最后再拉到5米
而且分享到： 收藏 推荐 金属板料多次拉深中拉深系数的确定廖毅娟（广东工业大学机械工程系，广州，５１０６４３）提要对权料多次拉深工艺中实际拉深系数的分配问题进行了讨论，提出了确定各次拉深系数的计算公式．可一次性地对各次拉深系数进行合理分配。求解过程简单容易．计算结果完全满足工艺设计要求。关键词板料；塑性成形；拉深；拉深系数中留法分类号：ＴＧ３８６·３２０引言拉深系数是确定拉深工艺的一个重要参数。在进行工艺设计计算时，通常先由工件直径ｄ及毛坯直径Ｄ计算出总的拉深系数１４’ｎ＝ｄ／Ｄ然后根据资料提供的极限拉深系数，逐次计算中间工序的尺寸大小和拉深次数。为了使整个拉深工艺过程中各次拉深变形程度符合塑性变形规律，还必须对拉深系数作适当的调整而进行再分配。目前设计计算中所采用的办法是试凑。即在允许的拉深次数范围内，全凭设计者的经验对实际需要的拉深系数重新取值后再进行验算，看是否符合工艺要求，这样往往需反复试凑多次，所以给工艺设计带来不便，更不能满足ＣＡＤ技术的要求。本文提出了一个对多次拉深中拉深系数重新分配的计算公式，只需利用现有材料的极限拉深系数及工件所需的总的拉深次数就能简便地计算出各次......(本文共计3页)