拉深工艺与拉深模具设计与辅助工序
合集下载
拉深工艺与拉深模资料
⒈ 毛坯尺寸计算 ⑴ 修边余量的确定
由于板料存在着各向异性，实际生产中毛坯和 凸、凹模的中心也不可能完全重合，因此拉深件口 部不可能很整齐，通常都要有修边工序，以切去不 整齐部分。为此，在计算毛坯时应预先留有修边余 量Δh，筒形件和凸缘件的修边余量值可查下表。
修边余量图
筒形件的修边余量Δh/mm
（4）对复杂形状的旋转体，公式 D 8Rxl 的应用
①将工件厚度中线的轮廓线（包括切边余量）分为 若干段直线和圆弧；
②计算出各直线和圆弧的长度l1、 l2… ln ，并找出每一线 段的形心，算出每一形心到旋转轴的距离R1x 、 R2x… Rnx。直线的形心在直线的中点上，圆弧的形心查表。
③求出各段母线的长度与其旋转半径乘积的代数和：
⑵ 拉深件的高度 常见零件一次成形的拉深高度为：
无凸缘筒形件：h≤（0.5～０.７）ｄ （ｄ为拉深件壁厚中经）
带凸缘筒形件：dt /d ≤1.5时， h ≤ （0.4～０.6）ｄ
（ dt为拉深件凸缘直经） ⑶ 拉深件的圆角半径
拉深件的凸缘与筒壁间的圆角半径应取 rd ≥2t； 为便于拉深顺利进行，通常取rd ≥（4~8）t； rd ≤ 2t时，需增加整形工序。
总拉深系数m总：工件直径dn与毛坯直径D之比。 m总= dn / D =m1• m2 • m3• • • mn
即，总拉深系数为各次拉深系数的乘积
注意：生产实际中，有时用拉深比kn表示拉 深变形程度。 kn =1/mn
③意义 a）拉深系数是拉深变形工艺中的重要参数，是拉深
工艺计算的基础； b）拉深系数是拉深变形程度的标志。拉深系数大，
① 材料的力学性能 材料的屈服强比s / b小，极限
拉深系数就小。 ② 材料的厚向异性系数γ 材料的γ越大，允许的m越小。
由于板料存在着各向异性，实际生产中毛坯和 凸、凹模的中心也不可能完全重合，因此拉深件口 部不可能很整齐，通常都要有修边工序，以切去不 整齐部分。为此，在计算毛坯时应预先留有修边余 量Δh，筒形件和凸缘件的修边余量值可查下表。
修边余量图
筒形件的修边余量Δh/mm
（4）对复杂形状的旋转体，公式 D 8Rxl 的应用
①将工件厚度中线的轮廓线（包括切边余量）分为 若干段直线和圆弧；
②计算出各直线和圆弧的长度l1、 l2… ln ，并找出每一线 段的形心，算出每一形心到旋转轴的距离R1x 、 R2x… Rnx。直线的形心在直线的中点上，圆弧的形心查表。
③求出各段母线的长度与其旋转半径乘积的代数和：
⑵ 拉深件的高度 常见零件一次成形的拉深高度为：
无凸缘筒形件：h≤（0.5～０.７）ｄ （ｄ为拉深件壁厚中经）
带凸缘筒形件：dt /d ≤1.5时， h ≤ （0.4～０.6）ｄ
（ dt为拉深件凸缘直经） ⑶ 拉深件的圆角半径
拉深件的凸缘与筒壁间的圆角半径应取 rd ≥2t； 为便于拉深顺利进行，通常取rd ≥（4~8）t； rd ≤ 2t时，需增加整形工序。
总拉深系数m总：工件直径dn与毛坯直径D之比。 m总= dn / D =m1• m2 • m3• • • mn
即，总拉深系数为各次拉深系数的乘积
注意：生产实际中，有时用拉深比kn表示拉 深变形程度。 kn =1/mn
③意义 a）拉深系数是拉深变形工艺中的重要参数，是拉深
工艺计算的基础； b）拉深系数是拉深变形程度的标志。拉深系数大，
① 材料的力学性能 材料的屈服强比s / b小，极限
拉深系数就小。 ② 材料的厚向异性系数γ 材料的γ越大，允许的m越小。
拉深工艺及拉深模具设计说明书模板
1 d n1 kn mn dn
2、极限拉深系数 在保证侧壁不破坏的情况下所能得到的最小拉深系数称 为极限拉深系数（可查表）。拉深时，要保证拉深顺利 进行，每次拉深系数应大于极限拉深系数。
影响极限拉深系数的因素：
1）材料的内部组织和力学性能：
塑性好，组织均匀，晶粒大小适当；屈强比小，塑性应变比大，板 料的拉深性能好，极限拉深系数就小。
max
Rw 1.1 s ln ( r) r
max
1.1 s
( Rw )
筒壁传力区的受力分析 凸模的压力通过筒壁传递至法兰的内边缘，将变形区的 材料拉入凹模，筒壁区所受的拉应力由以下各部分组成 ①使变形区产生塑性变形所必须的拉应力 ②克服变形区上下两个表面的摩擦阻力所必须的力 ③克服毛坯沿凹模圆角运动必须克服的弯曲阻力
2 、拉裂
拉深时筒壁总拉应力超过筒壁最薄弱处的材料强度 时，拉深件产生破裂。
原因：
1）由于法兰起皱，坯料不能通过凸凹模间隙，使筒 壁拉应力增大 2）压边力过大，使径向拉应力增大 3）变形程度太大
防止拉裂的措施:
1）采用适当的拉深比和压边力 2）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 3）合理设计模具工作部分的形状 4）选用拉深性能好的材料.
4.2.1 对拉深件形状尺寸的要求 1）拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉 深成形。 2）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设 计成对称（组合）的拉深，然后剖开；
3）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形 尺寸，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。
pg
pg
py
2.底部圆角半径rpg 底部圆角半径rpg：指壁与底面的转角半径。 要求： 1）rpg≥t，一般取：rpg≥（35）t 2）rpg＜t，增加整形工序，每整形一次，rpg 可减小1/2。
拉深工艺与拉深模设计(二)
４．凸、凹模工作表面粗糙度 凹模： 型腔表面Ra0.8μm， 圆角表面Ra0.4μm 凸模： Ra1.6μm∼0.8μm ５．拉深凸模的出气孔尺寸
4.6.4 凸、凹模的结构形式
拉深凸模与凹模的结构形式取决于工件的形状、尺寸以 及拉深方法、拉深次数等工艺要求，不同的结构形式对拉 深的变形情况、变形程度的大小及产品的质量均有不同的 影响。 当毛坯的相对厚度较大，不易起皱，不需用压边圈压边 时，应采用锥形凹模。
3.压边圈的形式 （1）平面压边圈 适用于一般拉深模
（2）弧形压边圈 适用于 (t / D ×100) < 0.3 ， 且小凸缘和较大圆角半径
（3）带限位装置的压边圈 适于拉深板料较薄或带较宽凸缘的零件
（4）局部压边的压边圈 ） 适于拉深带宽凸缘工件
（5）带拉深筋的压边圈 适用于凸缘特别小或半球形工件
2．中间拉深的凸、凹模尺寸
Dd i = Di 0
+δ d 0 −δ p
D p i = (Ddi − Z )
式中：
Di—各工序的基本尺寸。 —
３．凸、凹模制造公差 非圆形凸、凹模的制造公差可根据工件的公 差来选定。工公差为 ITl3 级以上时, 和 可按IT6 ～8 级取，工件公差在 ITl4 级以下时, 按 ITl0 级 取；圆形凸凹模制造公差查表获得。
4.5 其它旋转体件的拉深
学习目标： 了解其它常见旋转体拉深件的结构、拉深过 程；理解它们的拉深工序安排。 教学要求： 能够计算阶梯圆筒件的拉深次数，确定各种 形状的阶梯圆筒件的拉深工序安排；理解难拉深 的球面、锥形等曲面旋转体拉深件的工艺方案。
4.5.1 阶梯圆筒件的拉深 1. 拉深次数 一次拉深的条件：
4.8 盒形件的拉深
拉深工艺及拉深模具的设计
拉深工艺及拉深模具的设计拉深工艺是一种常见的金属加工方法，用于将平面金属材料加工成具有凹凸形状的器件或零件。
它通常涉及到将金属板材通过拉伸的方式使其变形，以达到所需的形状和尺寸。
而拉深模具则是用于支撑和引导金属板材在拉深过程中发生变形的工具。
拉深工艺的设计需要考虑多个因素，包括材料的性质、板材的厚度和尺寸、拉深的形状和深度等。
首先，根据所需拉深的形状设计模具的结构和形状，并确定所需的深度和尺寸。
其次，需要选择合适的材料和工艺参数，以确保金属材料在拉深过程中能够保持良好的塑性变形能力，并且不会发生过度拉伸、断裂或破裂。
此外，还需要考虑到加工效率和成本等因素，以优化拉深工艺的设计。
拉深模具的设计是实现拉深工艺的关键。
它通常由多个部分组成，包括上模板、下模板、导柱、导套、导向装置、弹簧等。
上模板和下模板是用于支撑金属板材并施加压力的主要部分，它们的形状和结构决定了拉深的形状和深度。
导柱和导套用于引导上模板的移动，以确保拉深的精度和稳定性。
导向装置用于确保上模板和下模板的对位精度，避免偏移和倾斜。
而弹簧则用于提供足够的弹性力，以使上模板在拉深过程中能够平稳地移动。
在拉深模具的设计过程中，需要考虑到多个因素。
首先，需要进行模具的结构和形状设计，确保其能够满足所需拉深的形状和深度。
其次，需要选择合适的材料，以确保模具具有足够的强度和硬度。
同时，还需要进行模具的冷却设计，以提高模具的寿命和加工效率。
此外，需要进行模具的装配和调试，确保其能够正常使用并满足要求的加工精度和质量。
总之，拉深工艺及拉深模具的设计需要考虑到多个因素，包括材料的性质、工艺参数、加工效率和成本等。
通过合理的设计和优化可以实现高效、精确和稳定的拉深加工。
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。
拉伸工艺与拉深模具设计
“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。为此，必须了解起 皱和拉裂的原因，在拉深工艺和拉深模设计等方面采取适当的措施，保证拉深工艺的顺利进行，提高拉深件的 质量。
1.凸缘变形区的起皱 拉深过程中，凸缘区变形区的材料在切向压应力 σ 的作用下，可能会产生失稳起皱，如图 4.2.6 所示。 凸缘区会不会起皱，主要决定于两个方面：一方面是切向压应力 σ 的大小，越大越容易失稳起皱；另一方面 是凸缘区板料本身的抵抗失 稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳 能力越小。这类似于材料力学中的压杆稳定问题。压杆是否稳定不仅 取决于压力而且取决于压杆的粗细。在 拉深过程中 是随着拉深的进行而增加的，但凸缘变形区的相对厚度 也在增大。这说明拉深过程中失稳起皱的 因素在增加而抗失稳起皱的能力也在增加。
图 4.2.4
在厚度方向，由于压料圈的作用，产生压应力 ，通常 和 的绝对值比 大得多。厚度方向上材料的的变形 情况取决于径向拉应力 和切向压应力 之间比例关系，一般在材料产生切向压缩和径向伸长的同时，厚度有所 增厚，越接近于外缘，板料增厚越多。如果不压料（ =0），或压料力较小（ 小），这时板料增厚比较大。当 拉深变形程度较大，板料又比较薄时，则在坯料的凸缘部分，特别是外缘部分，在切向压应力 作用下可能失 稳而拱起，产生起皱现象。
此外，影响极限拉深系数的因素还有拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等。 采用反拉深、软模拉深等可以降低极限拉深系数；首次拉深极限拉深系数比后次拉深极限拉深 系数小；拉深速度慢，有利于拉深工作的正常进行，盒形件角部拉深系数比相应的圆筒形件的
拉深系数小。 ３．极限拉深系数的确定 由于影响极限拉深系数的因素很多，目前仍难采用理论计算方法准确确定极限拉深系数。
1.凸缘变形区的起皱 拉深过程中，凸缘区变形区的材料在切向压应力 σ 的作用下，可能会产生失稳起皱，如图 4.2.6 所示。 凸缘区会不会起皱，主要决定于两个方面：一方面是切向压应力 σ 的大小，越大越容易失稳起皱；另一方面 是凸缘区板料本身的抵抗失 稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳 能力越小。这类似于材料力学中的压杆稳定问题。压杆是否稳定不仅 取决于压力而且取决于压杆的粗细。在 拉深过程中 是随着拉深的进行而增加的，但凸缘变形区的相对厚度 也在增大。这说明拉深过程中失稳起皱的 因素在增加而抗失稳起皱的能力也在增加。
图 4.2.4
在厚度方向，由于压料圈的作用，产生压应力 ，通常 和 的绝对值比 大得多。厚度方向上材料的的变形 情况取决于径向拉应力 和切向压应力 之间比例关系，一般在材料产生切向压缩和径向伸长的同时，厚度有所 增厚，越接近于外缘，板料增厚越多。如果不压料（ =0），或压料力较小（ 小），这时板料增厚比较大。当 拉深变形程度较大，板料又比较薄时，则在坯料的凸缘部分，特别是外缘部分，在切向压应力 作用下可能失 稳而拱起，产生起皱现象。
此外，影响极限拉深系数的因素还有拉深方法、拉深次数、拉深速度、拉深件的形状等。 采用反拉深、软模拉深等可以降低极限拉深系数；首次拉深极限拉深系数比后次拉深极限拉深 系数小；拉深速度慢，有利于拉深工作的正常进行，盒形件角部拉深系数比相应的圆筒形件的
拉深系数小。 ３．极限拉深系数的确定 由于影响极限拉深系数的因素很多，目前仍难采用理论计算方法准确确定极限拉深系数。
3 拉深工艺与拉深模设计
江苏省无锡交通高等职业技术学校
教案
课题序号
授课班级
授课教师
授课课时
授课形式
授课时间
授课章节
名称
4.4工艺尺寸计算
使用教具
知识目标
掌握拉深工艺尺寸计算的方法
能力目标
教学重点
拉深工艺尺寸计算的方法
教学难点
型面分割
更新、补充、
删节内容
课外作业
教学后记
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
2.4排样(layout)
②当拉深材料中的应力不大时，允许采用不带填料的油剂润滑剂。
③当拉深圆锥形类零件时，为了用增加摩擦抗力来减少起皱，同时又要求不断通入润滑液进行冷却时，则一般采用乳化液。
④在变薄拉深时，润滑剂不仅是为了减少摩擦，同时又起到冷却模具的作用，因此不应采用干摩擦。在拉深钢质零件时，往往在毛坯表面上镀铜或磷化处理，使毛坯表面形成一层与模具的隔离层，它能贮存液体和在拉深过程中具有“自润滑”性能。在拉深不锈钢，高温合金等粘模严重、强化剧烈的材料时，一般也需要对毛坯表面进行“隔离层”处理。
拉深方法：
1）浅锥形件(t/d2≤0.25~0.30)浅锥形件一般只要一次拉深成形。
通常采用增加工艺凸缘用压边圈或带有拉深筋的模具；或使用液压和橡皮柔性凸(凹)模拉深。
2）中锥形件(t/d2≤0.3~0.7)这类制件大多为一次拉深成形。
当t/D>0.025时，可一次成形，不需要压边，只需要在行程末进行校正整形。
这类制件具有三个变形区：
压边圈下面的圆环部分拉深变形区；
凹模口内至变形过渡环处的拉深变形区；
制件顶部至过渡环处的胀形变形区。
在模具设计和工艺过程设计时，是采用制件的相对高度h/d和材料的相对厚度t/D为依据进行设计。
教案
课题序号
授课班级
授课教师
授课课时
授课形式
授课时间
授课章节
名称
4.4工艺尺寸计算
使用教具
知识目标
掌握拉深工艺尺寸计算的方法
能力目标
教学重点
拉深工艺尺寸计算的方法
教学难点
型面分割
更新、补充、
删节内容
课外作业
教学后记
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
2.4排样(layout)
②当拉深材料中的应力不大时，允许采用不带填料的油剂润滑剂。
③当拉深圆锥形类零件时，为了用增加摩擦抗力来减少起皱，同时又要求不断通入润滑液进行冷却时，则一般采用乳化液。
④在变薄拉深时，润滑剂不仅是为了减少摩擦，同时又起到冷却模具的作用，因此不应采用干摩擦。在拉深钢质零件时，往往在毛坯表面上镀铜或磷化处理，使毛坯表面形成一层与模具的隔离层，它能贮存液体和在拉深过程中具有“自润滑”性能。在拉深不锈钢，高温合金等粘模严重、强化剧烈的材料时，一般也需要对毛坯表面进行“隔离层”处理。
拉深方法：
1）浅锥形件(t/d2≤0.25~0.30)浅锥形件一般只要一次拉深成形。
通常采用增加工艺凸缘用压边圈或带有拉深筋的模具；或使用液压和橡皮柔性凸(凹)模拉深。
2）中锥形件(t/d2≤0.3~0.7)这类制件大多为一次拉深成形。
当t/D>0.025时，可一次成形，不需要压边，只需要在行程末进行校正整形。
这类制件具有三个变形区：
压边圈下面的圆环部分拉深变形区；
凹模口内至变形过渡环处的拉深变形区；
制件顶部至过渡环处的胀形变形区。
在模具设计和工艺过程设计时，是采用制件的相对高度h/d和材料的相对厚度t/D为依据进行设计。
拉深工艺及拉深模具的设计-工程
拉深工艺及拉深模具的设计-工程拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心件, 或将已制成的开口空心件加工成其它形状空心件的一种加工方法，。
其变形过程是: 随着凸模的下行, 留在凹模端面上的毛坯外径不断缩小, 圆形毛坯逐渐被拉进凸模与凹模间的间隙中形成直壁 , 而处于凸模底面下的材料则成为拉深件的底, 当板料全部拉入凸、凹模间的间隙时，拉深过程结束, 平板毛坯就变成具有一定的直径和高度的开口空心件。
与冲裁工序相比, 拉深凸模和凹模的工作部分不应有锋利的刃口, 而应具有一定的圆角, 凸模与凹模之间的单边间隙稍大于料厚。
用拉深工艺可以成形圆筒形、阶梯形、球形、锥形、抛物线形等旋转体零件, 也可成形盒形等非旋转体零件, 若将拉深与其他成形工艺(如胀形、翻边等)复合, 则可加工出形状非常复杂的零件, 如汽车车门等。
因此拉深的应用非常广泛, 是冷冲压的基本成形工序之一。
拉深变形过程分析4.1.1 板料拉深变形过程及其特点若不采用拉深工艺而是采用折弯方法来成形一圆筒形件, 可将图4.1.1 毛坯的三角形阴影部分材料去掉, 然后沿直径为d 的圆周折弯, 并在缝隙处加以焊接，就可以得到直径为h, 高度为h=(D-d)/2, 周边带有焊缝的开口圆筒形件。
但圆形平板毛坯在拉深成形过程中并没有去除图示中三角形多余的材料，因此只能认为三角形多余的材料是在模具的作用下产生了流动。
为了了解材料是怎样流动的，可以从图4.1.2所示的网格试验，来说明这一问题。
即拉深前，在毛坯上画作出距离为a的等距离的同心圆与相同弧度b辐射线组成的网格(图 4.1.2) ，然后将带有网格的毛坯进行拉深。
通过比较拉深前后网格的变化情况，来了解材料的流动情况。
我们发现，拉深后筒底部的网格变化不明显；而侧壁上的网格变化很大，拉深前等距离的同心圆拉深后变成了与筒底平行的不等距离的水平圆周线，愈靠近口部圆周线的间距愈大，即：a1>a2>a3>…>a；原来分度相等的辐射线拉深后变成了相互平行且垂直于底部的平行线，其间距也完全相等，b1=b2=b3=…=b。
第4章拉深工艺与拉深模
2计算拉深次数(两种方法)
(1) d1=m1D=0.54χ 283 mm=153 mm d2=m2d1=0.77 χ 153 mm=117.8 mm d3=m3d2=0.80 χ 117.8 mm=94.2 mm d4=m4d3=0.82 χ 94.2 mm=77.2 mm 可知该零件要拉4次才行。 (2) 零件的相对高度h/d=207/88=2.36,相对厚 度为0.7,从表5-4可知拉深次数在3～4之间, 这样零件的拉深次数就确定为4次。
1.凸缘变形区的起皱
主要决定于：
一方面是切向压应力σ 3的大小，越大越容易失稳起皱； 另一方面是凸缘区板料本身的抵抗失稳的能力。 凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越 小，抵抗失稳能力越小。
最易起皱的位置：凸缘边缘区域 起皱最强烈的时刻： 在Rt=（0.7～0.9）R0时 防止起皱：压边
1.6～1.3 1.3～1.1 2.4～2.0 2.0～1.5 3.3～2.7 2.7～2.0
6. 6～5.1 5.2～4.1
二.不带凸缘的圆筒形件拉深工序尺寸计算
(1)底部无圆角圆筒形件 第一次拉深: h1 = 0.25(D0k1-d1) 第二次拉深: h2 = h1k2+0.25(d1k2-d2) ……. (2)底部有圆角圆筒形件 第一次拉深: h1 = 0.25(D0k1-d1)+0.43(r1/d1)(d1+0.32r1) 第二次拉深: h2 = 0.25(D0k1k2-d2)+0.43(r2/d2)(d2+0.32r2) ……. 式中 : D0 — 毛坯直径; d1、d2 — 第一、第二工序拉深的工序件直径; k1 、 k2 — 第一、第二工序拉深的拉深程度; r1 、 r2 — 第一、第二工序拉深的工序件底部圆角半径; h1 、 h2 — 第一、第二工序拉深的工序件高度;
第四章 拉深工艺与模具设计
t D
Ky (1
m1 )
以后各次拉深中制件不起皱的条件是： 实践证明：
t di1
K
y
(
1 m1
1)
直壁圆筒形件的首次拉深中起皱最易发生的时刻：拉深的初期
（二）拉裂 当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与 筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。
为防止拉裂，可以从以下几方面考虑： （1）根据板材成形性能，采用适当的拉深比和压边力； （2）增加凸模表面粗糙度；改善凸缘部分的润滑条件； （3）合理设计模具工作部分形状；选用拉深性能好的材料等。
第四章 拉深工艺与模具设计
拉深变形过程分析
直壁旋转体零件拉深 工艺计算
非直壁旋转体零件拉深 成形方法
盒形件的拉深
拉深工艺设计 拉深模具的类型与结构
其他拉深方法 拉深模工作部分的设计
返回
拉伸：
拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心工 件，或将已制成的开口空心件加工成其它形状空心件的一种冲压加 工方法。拉深也叫拉延。
（二）筒壁传力区的受力分析
1．压边力Q引起的摩擦力：
m
2Q dt
2．材料流过凹模圆角半径产生弯曲变形的阻力
w
1 4
b
rd
t t
/
2
3．材料流过凹模圆角后又被拉直成筒壁的反向弯曲w 力 仍按上式进行计
算，拉深初期凸模圆角处的弯曲应力也按上式计算
w
w
1 4
b
rd
t t
2）筒底圆角半径rn
筒底圆角半径rn即是本道拉深凸模的圆角半径rp,确定方法如下：
r r 一般情况下，除末道拉深工序外，可取 pi = di。 对于末道拉深工序：
拉深工艺及拉深模具的设计
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
图 4.2.2 拉深工序示意图
《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助》学课件
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
拉深系数旳倒数称为拉深程度或拉深比，其值为：
kn
1 mn
d n 1 dn
拉深系数表达了拉深前后毛坯直径旳变化量，反应了
毛坯外边沿在拉深时切向压缩变形旳大小，所以可用它作为
1.平面凸缘部分
主要变形区
2.凹模圆角区
过渡区
3.筒壁部分
传力区
4.凸模圆角部分
过渡区
5.圆筒底部分
小变形区
《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助》学课件
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
图 4.1.5 拉深中毛坯旳应力应变情况
《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助》学课件
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计 《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助》学课件
第4章 拉深工艺及拉深模具的设计
在拉深后我们发觉如图：工件底部旳网格变化很小， 而侧壁上旳网格变化很大，此前旳等距同心圆，变成了与 工件底部平行旳不等距旳水平线，而且愈是接近工件口部， 水平线之间旳距离愈大，同步此前夹角相等旳半径线在拉
深后在侧壁上变成了间距相等旳垂线，如图所示，此前旳 扇形毛坯网格变成了拉深后旳矩形网格。
3
1.1
m
1
ln
Rt R
在变形区旳内边沿（即 R r 处）径向拉应力最大，其值
为：
1max
1.1 m
ln
Rt r
在变形区外边沿处压应力最大，其值为：
3 max 1.1 m
《冲冲 压压工工艺艺与与模模具具设设计计助》学课件
拉深工艺与模具设计
15
4.1 拉深过程分析 (3)凹模工作部分几何形状 与平端面凹模相比，锥形凹模允许用相对厚度较小的毛坯而 不起皱：
16
4.1 拉深过程分析
锥形凹模拉深：
17
4.1 拉深过程分析 生产中可用下述条件概略估算无压边圈拉深时是否会起皱： 用平端面凹模拉深时： t d 首次拉深 0.09 ~ 0.171
t
11
4.1 拉深过程分析 5、圆筒底部——不变形区 应力状态： 径向 r 拉应力 切向 拉应力 厚向 t 0 应变状态为： 径向 r 拉应变 切向 拉应变 厚向 t 压应变 但由于凸模圆角及端面摩擦力的阻碍作用很大→制约了底部的 拉伸→圆筒底部变形很小，可忽略不计。
3.硬化不均匀且与工艺要求相反 拉深中的主要问题是起皱和拉裂，但一般情况下起皱不是主要 难题，只要采用压边圈后即可解决，主要的问题是拉裂。
22
4.2 拉深过程的力学分析 一、凸缘变形区的应力分析 1.拉深中凸缘变形区的应力分布 设用半径为 R0的板料毛坯拉深半径 为 r 的圆筒形零件 (图a) 如 t忽略不计，则只需求 和 r 的值，变形区的应力分布就清楚了。
24
4.2 拉深过程的力学分析 可以发现： 在变形区内边缘处（ R r ） r 最大： r max 1.1 m ln 而 最小，其值为：
Rt r
min
Rt 1.1 m (1 ln ) r
在变形区外边缘处（ R Rt） 最大： max 1.1 m 而 r 最小，其值为0。
31
4.2 拉深过程的力学分析 二、筒壁传力区的受力分析 拉深时除了变形区需要变形力 r max 外，还需要克服其他一些附 加阻力： 2 Q 压边力引起的摩擦力 M dt
4.1 拉深过程分析 (3)凹模工作部分几何形状 与平端面凹模相比，锥形凹模允许用相对厚度较小的毛坯而 不起皱：
16
4.1 拉深过程分析
锥形凹模拉深：
17
4.1 拉深过程分析 生产中可用下述条件概略估算无压边圈拉深时是否会起皱： 用平端面凹模拉深时： t d 首次拉深 0.09 ~ 0.171
t
11
4.1 拉深过程分析 5、圆筒底部——不变形区 应力状态： 径向 r 拉应力 切向 拉应力 厚向 t 0 应变状态为： 径向 r 拉应变 切向 拉应变 厚向 t 压应变 但由于凸模圆角及端面摩擦力的阻碍作用很大→制约了底部的 拉伸→圆筒底部变形很小，可忽略不计。
3.硬化不均匀且与工艺要求相反 拉深中的主要问题是起皱和拉裂，但一般情况下起皱不是主要 难题，只要采用压边圈后即可解决，主要的问题是拉裂。
22
4.2 拉深过程的力学分析 一、凸缘变形区的应力分析 1.拉深中凸缘变形区的应力分布 设用半径为 R0的板料毛坯拉深半径 为 r 的圆筒形零件 (图a) 如 t忽略不计，则只需求 和 r 的值，变形区的应力分布就清楚了。
24
4.2 拉深过程的力学分析 可以发现： 在变形区内边缘处（ R r ） r 最大： r max 1.1 m ln 而 最小，其值为：
Rt r
min
Rt 1.1 m (1 ln ) r
在变形区外边缘处（ R Rt） 最大： max 1.1 m 而 r 最小，其值为0。
31
4.2 拉深过程的力学分析 二、筒壁传力区的受力分析 拉深时除了变形区需要变形力 r max 外，还需要克服其他一些附 加阻力： 2 Q 压边力引起的摩擦力 M dt
拉深工艺与拉深模设计
D d124d2(h1)6.2r81 d8r2
82449 9(76 3.8)6.2 87.584 87.52 20.572 20m8m
案例分析（毛坯尺寸计算） 电容器外壳 由图4-2可得：
d1=17.6mm d2=21.2mm h1=26.8mm h=28.6mm r=1.8mm h/d=28.6÷21.2=1.35
r
y
α
O
y
a）
b）
圆心重心位置
a）圆弧与水平线相交
b）圆弧与垂直线相交
O
2）作图解析法 ①将零件按母线分成若干个简单的几何部分；
②求出各简单几何部分的重心至旋转轴的旋转半径r1、r2、 r3……rn；并求出各部分母线长度l1、l2、l3……ln；则其 乘积之和lr= l1r1+l2r2+l3r3+……+lnrn；
当零件尺寸标注在外形时
D dD m a0 x .7 5 0 d
D pD m a0 x.7 5 Z0 p
当零件尺寸标注在内形时
dddm in 0.40 d
dpdm in 0.4Z0 p
D0 -Δ
Z /2
D +Δ 0
Z /2
Dp
dp
Dd
a）
零件尺寸标注
dd
b）
对于多次拉深，工序尺寸无需严格要求，凸、凹
（2）凸模圆角半径的确定 首次拉深，凸模圆角半径
rp1=（0.7~1.0）rd1 最后一次拉深，凸模圆角半径
r—零件圆角半径。
rpn=r
如果r<t时，则rpn≥t，然后整形。
中间各次拉深，凸模圆角半径
rpi-1=0.5（di-1-di-2t）
式中 di-1，di—各工序的外径（mm）。
82449 9(76 3.8)6.2 87.584 87.52 20.572 20m8m
案例分析（毛坯尺寸计算） 电容器外壳 由图4-2可得：
d1=17.6mm d2=21.2mm h1=26.8mm h=28.6mm r=1.8mm h/d=28.6÷21.2=1.35
r
y
α
O
y
a）
b）
圆心重心位置
a）圆弧与水平线相交
b）圆弧与垂直线相交
O
2）作图解析法 ①将零件按母线分成若干个简单的几何部分；
②求出各简单几何部分的重心至旋转轴的旋转半径r1、r2、 r3……rn；并求出各部分母线长度l1、l2、l3……ln；则其 乘积之和lr= l1r1+l2r2+l3r3+……+lnrn；
当零件尺寸标注在外形时
D dD m a0 x .7 5 0 d
D pD m a0 x.7 5 Z0 p
当零件尺寸标注在内形时
dddm in 0.40 d
dpdm in 0.4Z0 p
D0 -Δ
Z /2
D +Δ 0
Z /2
Dp
dp
Dd
a）
零件尺寸标注
dd
b）
对于多次拉深，工序尺寸无需严格要求，凸、凹
（2）凸模圆角半径的确定 首次拉深，凸模圆角半径
rp1=（0.7~1.0）rd1 最后一次拉深，凸模圆角半径
r—零件圆角半径。
rpn=r
如果r<t时，则rpn≥t，然后整形。
中间各次拉深，凸模圆角半径
rpi-1=0.5（di-1-di-2t）
式中 di-1，di—各工序的外径（mm）。
拉深工艺与拉深模设计
拉深工艺与拉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ模设计
内容简介：
拉深是基本冲压工序之一
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、拉深系数及最 小拉深系数影响因素、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、辅助工序等。
aaa aaa aa
aaa
F1
F1
F2
F2
a1 a2 a3 a4 a5
图4-2 拉深网络试验
(a)
(b)
(c)
该毛坯拉深成无凸缘圆筒形件后网格的变化情况如图4-2（b）所 示。
单元网格的变形情况为切向产生压缩变形，径向产生拉伸变
形，故矩形单元网格的高度ai大于同心圆的间距a。越靠近筒壁的
口部，矩形网格的高度越高，即a5>a4>a3>a2>a1>a，表明越靠近口部 的筒壁材料在拉深时的变形程度越大。如图4-2（c）所示。
2021年4月4日 模块四 拉深工艺与拉深模设计
第 18 页
退出
项目三 旋转拉深件毛坯尺寸计算
二. 计算方法 1．叠加计算法 ❖ 叠加计算法是将拉深件分解为若干简单几何体，计算出
这些简单几何体的表面积，然后叠加起来，计算出毛坯 的直径。叠加计算法的计算公式为：
D= 4 f
式中 D —— 毛坯直径（mm）； Sf —— 拉深件各组成部分（包括修边余量）表面积
❖ 底部的圆角半径应取rpg≥t 。为使拉深变形能顺利进行，常取rpg =（3~5）t。当rpg<t时，应先以较大的圆角半径拉深，然后增加 整形工序逐渐缩小圆角半径。
内容简介：
拉深是基本冲压工序之一
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、拉深系数及最 小拉深系数影响因素、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、辅助工序等。
aaa aaa aa
aaa
F1
F1
F2
F2
a1 a2 a3 a4 a5
图4-2 拉深网络试验
(a)
(b)
(c)
该毛坯拉深成无凸缘圆筒形件后网格的变化情况如图4-2（b）所 示。
单元网格的变形情况为切向产生压缩变形，径向产生拉伸变
形，故矩形单元网格的高度ai大于同心圆的间距a。越靠近筒壁的
口部，矩形网格的高度越高，即a5>a4>a3>a2>a1>a，表明越靠近口部 的筒壁材料在拉深时的变形程度越大。如图4-2（c）所示。
2021年4月4日 模块四 拉深工艺与拉深模设计
第 18 页
退出
项目三 旋转拉深件毛坯尺寸计算
二. 计算方法 1．叠加计算法 ❖ 叠加计算法是将拉深件分解为若干简单几何体，计算出
这些简单几何体的表面积，然后叠加起来，计算出毛坯 的直径。叠加计算法的计算公式为：
D= 4 f
式中 D —— 毛坯直径（mm）； Sf —— 拉深件各组成部分（包括修边余量）表面积
❖ 底部的圆角半径应取rpg≥t 。为使拉深变形能顺利进行，常取rpg =（3~5）t。当rpg<t时，应先以较大的圆角半径拉深，然后增加 整形工序逐渐缩小圆角半径。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
D 1(d13t2r2d)
4）拉深件底部孔距：
dd12r1t
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.3 拉深件的精度等级 主要指其横断面的尺寸精度；一般在IT13级
以下，不宜高于IT11级，高于IT13级的应增加整 形工序。
4.2.4 拉深件的材料 1）具有较大的硬化指数； 2）具有较低的径向比例应力σr/σb峰值； 3）具有较小的屈强比σs/σb； 4）具有较大的厚向异性指数r。
课后思考
1、阐述拉深模设计程序，与冲裁模设计程 序比较，在确定工艺方案时有什么区别？
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2 审图与拉深工艺性分析
学习目标： 掌握拉深件的结构工艺性要求，了解拉深件在
公差、材料上的要求，掌握拉深件工序安排的一般 原则。
教学要求： 根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉深件的结
拉深工艺与拉深模具设计和辅 助工序
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
概述 4.1 拉深模设计程序 4.2 审图与拉深工艺性分析 4.3 拉深件毛坯尺寸计算 4.4 圆筒形件拉深计算 4.5 拉深凸、凹模结构设计 4.6 拉深件成形模具总体结构设计 4.7 其它旋转体件的拉深 4.8 盒形件的拉深 4.9 其它拉深方法 4.10拉深次品分析拉深及工艺拉与拉深深模中具设的计和辅辅助助工 工序
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
案例分析： 带凸缘制件
壁厚成形零件的拉深工艺。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
拉深件
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
拉深模
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
播放动画
4.1
拉深模设计程序
审图 拉深工艺性分析 拉深工艺方案制定
毛坯尺寸计算 拉深次数确定 冲压力及压力中心计算 冲压设备选择 凸、凹模结构设计 总体结构设计 冲压模装配图绘制 拉深工非艺与标拉零深序模件具图设绘计和制辅助工
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.5 拉深件工序安排的一般原则 l）在大批量生产中，在凹、凸模壁厚强度允许
的条件下，应采用落科、拉深复合工艺； 2）除底部孔有可能与落料、拉深复合冲压外，
凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉深工 序完成后再冲出； 3）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角 半径时．应增加整形工序； 4）修边工序一般安排在整形工序之后； 5）修边冲孔常可复合完成。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.2 拉深件上的孔位布置 1）孔位应与主要结构面（凸缘面）在同一平面，
或孔壁垂直该平面，便于冲孔与修边在同一 道工序中完成。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
2）拉深件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离 h2dt
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
3）拉深件凸缘上的孔距：
序
返回目录
概述 拉深：指将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压
成各种形状的开口空心件，或以开口空心 件为毛坯通过拉深进一步使空心件改变形 状和尺寸的一种冷冲压加工方法。
拉深变形过程
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
类型：不变薄拉深、变薄拉深 不变薄拉深：在拉深过程中不产生较大的变薄，
筒壁与筒底厚度较一致的拉深工艺。 变薄拉深：指以空心开口零件为毛坯，通过减小
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.2 拉深件圆角半径的要求
1.凸缘圆角半径rdΦ 凸缘圆角半径rdΦ：指壁与凸缘的转角半径。
要求：
1）rdΦ＞2t 一般取：rdΦ=（48）t
2）当rdΦ＜0.5mm时，应增加整形工序。
pg
pg
py
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
2与底面的转角半径。
要求：
1）rpg≥t，一般取：rpg≥（35）t 2）rpg＜t，增加整形工序，每整形一次，rpg
可减小1/2。
pg
pg
py
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
3.矩形拉深件壁间圆角半径rpy 矩形拉深件壁间圆角半径rpy：
指矩形拉深件的四个壁的转角半径。
要求：rpy≥3t及rpy≥H/5
pg
pg
py
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.3 拉深件毛坯尺寸计算
学习目标： 能够计算圆筒形拉深件的毛坯尺寸，了解复
杂旋转体拉深件的毛坯计算方法。
教学要求： 能够利用等面积法，计算圆筒形拉深件的毛
坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉深件的毛 坯尺寸。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.3.1 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定 计算原则：按等面积（即拉深前后材料面积不变）
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
拉电深线工艺插与座拉外深序模壳具的设计冲和压辅助程工序
实例分析 生产批量：大批量 材料：Al 料厚：0.3mm
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
课后思考
1、什么情况下会产生拉裂？拉深工艺顺利 进行的必要条件是什么？
2、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？机理是什么？
构设计；能够根据拉深件的工艺条件，确定拉深件 圆角半径，确定带孔拉深件的孔的位置。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.1 对拉深件形状尺寸的要求 1）拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉
深成形。 2）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设
计成对称（组合）的拉深，然后剖开；
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
3）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形 尺寸，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。
4）拉深件口部尺寸公差应适当。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
5）一般拉深件允许壁厚变化范围0.6t1.2t,若 不允许存在壁厚不均现象，应注明；
6）需多次拉深成形的工件，应允许其内、外壁 及凸缘表面上存在压痕；
原则进行计算，再加上修边余量。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
数学计算法： 1）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余
量），以其中间层进行计算；
注：厚度小于1mm的拉深件，可根据工件外壁尺寸计算
2）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；
3）根据“等面积原则”求出毛坯直径。
D
4S
4f
式中
S——毛坯面积（包括修边余量）； f——简单旋转体拉深件各部分面积； D——毛坯直径。
4）拉深件底部孔距：
dd12r1t
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.3 拉深件的精度等级 主要指其横断面的尺寸精度；一般在IT13级
以下，不宜高于IT11级，高于IT13级的应增加整 形工序。
4.2.4 拉深件的材料 1）具有较大的硬化指数； 2）具有较低的径向比例应力σr/σb峰值； 3）具有较小的屈强比σs/σb； 4）具有较大的厚向异性指数r。
课后思考
1、阐述拉深模设计程序，与冲裁模设计程 序比较，在确定工艺方案时有什么区别？
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2 审图与拉深工艺性分析
学习目标： 掌握拉深件的结构工艺性要求，了解拉深件在
公差、材料上的要求，掌握拉深件工序安排的一般 原则。
教学要求： 根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉深件的结
拉深工艺与拉深模具设计和辅 助工序
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
概述 4.1 拉深模设计程序 4.2 审图与拉深工艺性分析 4.3 拉深件毛坯尺寸计算 4.4 圆筒形件拉深计算 4.5 拉深凸、凹模结构设计 4.6 拉深件成形模具总体结构设计 4.7 其它旋转体件的拉深 4.8 盒形件的拉深 4.9 其它拉深方法 4.10拉深次品分析拉深及工艺拉与拉深深模中具设的计和辅辅助助工 工序
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
案例分析： 带凸缘制件
壁厚成形零件的拉深工艺。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
拉深件
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
拉深模
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
播放动画
4.1
拉深模设计程序
审图 拉深工艺性分析 拉深工艺方案制定
毛坯尺寸计算 拉深次数确定 冲压力及压力中心计算 冲压设备选择 凸、凹模结构设计 总体结构设计 冲压模装配图绘制 拉深工非艺与标拉零深序模件具图设绘计和制辅助工
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.5 拉深件工序安排的一般原则 l）在大批量生产中，在凹、凸模壁厚强度允许
的条件下，应采用落科、拉深复合工艺； 2）除底部孔有可能与落料、拉深复合冲压外，
凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉深工 序完成后再冲出； 3）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角 半径时．应增加整形工序； 4）修边工序一般安排在整形工序之后； 5）修边冲孔常可复合完成。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.2 拉深件上的孔位布置 1）孔位应与主要结构面（凸缘面）在同一平面，
或孔壁垂直该平面，便于冲孔与修边在同一 道工序中完成。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
2）拉深件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离 h2dt
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
3）拉深件凸缘上的孔距：
序
返回目录
概述 拉深：指将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压
成各种形状的开口空心件，或以开口空心 件为毛坯通过拉深进一步使空心件改变形 状和尺寸的一种冷冲压加工方法。
拉深变形过程
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
类型：不变薄拉深、变薄拉深 不变薄拉深：在拉深过程中不产生较大的变薄，
筒壁与筒底厚度较一致的拉深工艺。 变薄拉深：指以空心开口零件为毛坯，通过减小
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.2 拉深件圆角半径的要求
1.凸缘圆角半径rdΦ 凸缘圆角半径rdΦ：指壁与凸缘的转角半径。
要求：
1）rdΦ＞2t 一般取：rdΦ=（48）t
2）当rdΦ＜0.5mm时，应增加整形工序。
pg
pg
py
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
2与底面的转角半径。
要求：
1）rpg≥t，一般取：rpg≥（35）t 2）rpg＜t，增加整形工序，每整形一次，rpg
可减小1/2。
pg
pg
py
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
3.矩形拉深件壁间圆角半径rpy 矩形拉深件壁间圆角半径rpy：
指矩形拉深件的四个壁的转角半径。
要求：rpy≥3t及rpy≥H/5
pg
pg
py
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.3 拉深件毛坯尺寸计算
学习目标： 能够计算圆筒形拉深件的毛坯尺寸，了解复
杂旋转体拉深件的毛坯计算方法。
教学要求： 能够利用等面积法，计算圆筒形拉深件的毛
坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉深件的毛 坯尺寸。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.3.1 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定 计算原则：按等面积（即拉深前后材料面积不变）
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
拉电深线工艺插与座拉外深序模壳具的设计冲和压辅助程工序
实例分析 生产批量：大批量 材料：Al 料厚：0.3mm
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
课后思考
1、什么情况下会产生拉裂？拉深工艺顺利 进行的必要条件是什么？
2、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？机理是什么？
构设计；能够根据拉深件的工艺条件，确定拉深件 圆角半径，确定带孔拉深件的孔的位置。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
4.2.1 对拉深件形状尺寸的要求 1）拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉
深成形。 2）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设
计成对称（组合）的拉深，然后剖开；
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
3）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形 尺寸，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。
4）拉深件口部尺寸公差应适当。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
5）一般拉深件允许壁厚变化范围0.6t1.2t,若 不允许存在壁厚不均现象，应注明；
6）需多次拉深成形的工件，应允许其内、外壁 及凸缘表面上存在压痕；
原则进行计算，再加上修边余量。
拉深工艺与拉深模具设计和辅助工 序
数学计算法： 1）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余
量），以其中间层进行计算；
注：厚度小于1mm的拉深件，可根据工件外壁尺寸计算
2）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；
3）根据“等面积原则”求出毛坯直径。
D
4S
4f
式中
S——毛坯面积（包括修边余量）； f——简单旋转体拉深件各部分面积； D——毛坯直径。