第四讲拉深模工作部分计算和拉深工艺设计
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思考题
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
本讲小结
1、拉深模工作部分的设计计算。 2、拉深件常见质量问题及其控制措施。 3、拉深的工艺设计。 4、典型拉深模具的结构分析。
下讲预习
1、胀形工艺及模具设计。 2、大型覆盖件的成形特点。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
本章总结
1．拉深变形规律及拉深件质量影响因素； 2．拉深工艺计算方法； 3．拉深工艺性分析与工艺方案制定； 4．拉深模典型结构与结构设计； 5．拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
3．在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的 斜度。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离应满足： ａ≥Ｒ+0.5ｔ（或 rd + 0.5ｔ）。
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： rd ≥ｔ，Ｒ≥2ｔ，ｒ≥3ｔ。 否则，应增加整形工序。
rTn (0.7 ~ 1.0)rAn
最后一次拉深凸模圆角半径rTn即等于零件圆角半径ｒ。
若零件圆角半径rT＜ｔ，则最后一次凸模圆角半径应取
为rT＝ｔ，然后通过整形工序得到零件要求的圆角半径。
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：Z t
质量问题
原因
凸缘（法兰边）起皱严重
压边力太小；模具间隙太大
局部开裂
压边力太小；模具间隙太大
工件一边高一边低 坯料未放正；凸凹模不对中；间隙不匀
壁部不直，形状歪扭
模具间隙或凹模圆角半径太大
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
原因和解决措施
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
用于拉深的材料一般要求具有较大的硬化指数、较好 的塑性应变比、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的 板平面方向性。
中间各次或不太精密的拉深件：Z 1.1t
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
(d
0.4)
0 p
dd (d
0.4 2Z )d 0
对于多次拉深，中间各工序的凸、凹模尺寸可按下式计算：
Dd
Dd 0
Dp (D
2Z
)
0
p
p和 d 查表4-23或按 IT6～8级选取。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深工艺设计
一、拉深件质量控制
1、由于模具设计不当或操作不当引起，可改进后避免出现。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
五、拉深件工序安排原则
1、每次拉深的拉深系数必须大于极限拉深系数。 2、大批量生产可采用落料拉深复合模具。 3、底部孔若精度不高，可在拉深前冲出。 4、凸缘或侧壁孔，必须在拉深后冲出。 5、拉深件精度高或圆角半径较小，需增加整形工序。 6、多次拉深硬化严重的零件，需进行中间退火。
最后拉深工序凸模底部的设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
四、凸、凹模工作部分尺寸及公差
最后一次的拉深凸模和凹模的尺寸和精度根据零件要求而定。
当零件尺寸标注在外形时（ D0 ），以凹模为基准：
Dd
(D 0.75)d 0
Dp
(D
0.75
2Z
)
0 p
当零件尺寸标注在内形时（
d
0
），以凸模为基准：
dp
rA1 0.8 (D d )t
以后各次拉深凹模圆角半径应逐渐减小，一般按下式确定：
rAi (0.6 ~ 0.8)rAi1 （ｉ＝2、3、…、ｎ）
以上计算所得凹模圆角半径一般应符合rA≥2ｔ的要求。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
2.凸模圆角半径 首次拉深可取： rT1 rA1 中间各拉深工序凸模圆角半径可按下式确定：
二、以后各次拉深模
1.无压边装置的以后各次拉深模 2.有压边装置的以后各次拉深摸
无压边装置反拉深摸 动画演示 3.反拉深摸 压边圈在上模的反拉深摸 动画演示
压边圈在下模的反拉深摸 动画演示
第四章 拉深工艺与拉深模设计
三、落料拉深复合摸
1. 正装落料拉深复合模 2. 落料、正、反拉深模 3. 再次拉深、冲孔、切边复合模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
复习上次课的内容
1、有凸缘圆筒形件的拉深变形程度表示。 2、有凸缘圆筒形件的拉深次数和拉深系数的确定。 3、压边形式的选择条件以及拉深力和压边力的计算。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第五节 拉深模工作部分的设计计算
一、凸、凹模的圆角半径
1.凹模圆角半径 首次拉深（包括一次拉深）凹模圆角半径可按下式计算：
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
一、首次拉深模
1. 无压边装置的简单拉深模
2. 有压边装置的拉深模 (1)正装拉深模 动画演示
(2)倒装拉深模
①橡皮压边装置
弹性压边装置 ②弹簧压边装置
压边装置
③气垫式压边装置
带限位装置的压边圈
刚性压边装置 带刚性压边装置的拉深模 动画演示
第四章 拉ຫໍສະໝຸດ Baidu工艺与拉深模设计
起皱或破裂
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
材料流动各向异性，可留出修边余量
拉深弹复
零件的弹性变形，选用屈强比小的材料。
时效开裂
金属组织不均匀或拉深残余应力
拉深后切边；多次拉深中间退火。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
二、拉深件的公差等级
拉深件的尺寸精度应在T13级以下，否则需整形。 拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变 化规律。
不变薄拉深壁厚变化特点： 壁的最大增厚量约为（0.2～0.3）ｔ； 最大变薄量约为（0.10～0.18）ｔ （ｔ为板料厚度）
第四章 拉深工艺与拉深模设计
三、拉深件的结构工艺性
1．拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形。
2．需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应 允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。
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
本讲小结
1、拉深模工作部分的设计计算。 2、拉深件常见质量问题及其控制措施。 3、拉深的工艺设计。 4、典型拉深模具的结构分析。
下讲预习
1、胀形工艺及模具设计。 2、大型覆盖件的成形特点。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
本章总结
1．拉深变形规律及拉深件质量影响因素； 2．拉深工艺计算方法； 3．拉深工艺性分析与工艺方案制定； 4．拉深模典型结构与结构设计； 5．拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
3．在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的 斜度。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离应满足： ａ≥Ｒ+0.5ｔ（或 rd + 0.5ｔ）。
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： rd ≥ｔ，Ｒ≥2ｔ，ｒ≥3ｔ。 否则，应增加整形工序。
rTn (0.7 ~ 1.0)rAn
最后一次拉深凸模圆角半径rTn即等于零件圆角半径ｒ。
若零件圆角半径rT＜ｔ，则最后一次凸模圆角半径应取
为rT＝ｔ，然后通过整形工序得到零件要求的圆角半径。
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：Z t
质量问题
原因
凸缘（法兰边）起皱严重
压边力太小；模具间隙太大
局部开裂
压边力太小；模具间隙太大
工件一边高一边低 坯料未放正；凸凹模不对中；间隙不匀
壁部不直，形状歪扭
模具间隙或凹模圆角半径太大
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
原因和解决措施
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
用于拉深的材料一般要求具有较大的硬化指数、较好 的塑性应变比、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的 板平面方向性。
中间各次或不太精密的拉深件：Z 1.1t
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
(d
0.4)
0 p
dd (d
0.4 2Z )d 0
对于多次拉深，中间各工序的凸、凹模尺寸可按下式计算：
Dd
Dd 0
Dp (D
2Z
)
0
p
p和 d 查表4-23或按 IT6～8级选取。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深工艺设计
一、拉深件质量控制
1、由于模具设计不当或操作不当引起，可改进后避免出现。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
五、拉深件工序安排原则
1、每次拉深的拉深系数必须大于极限拉深系数。 2、大批量生产可采用落料拉深复合模具。 3、底部孔若精度不高，可在拉深前冲出。 4、凸缘或侧壁孔，必须在拉深后冲出。 5、拉深件精度高或圆角半径较小，需增加整形工序。 6、多次拉深硬化严重的零件，需进行中间退火。
最后拉深工序凸模底部的设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
四、凸、凹模工作部分尺寸及公差
最后一次的拉深凸模和凹模的尺寸和精度根据零件要求而定。
当零件尺寸标注在外形时（ D0 ），以凹模为基准：
Dd
(D 0.75)d 0
Dp
(D
0.75
2Z
)
0 p
当零件尺寸标注在内形时（
d
0
），以凸模为基准：
dp
rA1 0.8 (D d )t
以后各次拉深凹模圆角半径应逐渐减小，一般按下式确定：
rAi (0.6 ~ 0.8)rAi1 （ｉ＝2、3、…、ｎ）
以上计算所得凹模圆角半径一般应符合rA≥2ｔ的要求。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
2.凸模圆角半径 首次拉深可取： rT1 rA1 中间各拉深工序凸模圆角半径可按下式确定：
二、以后各次拉深模
1.无压边装置的以后各次拉深模 2.有压边装置的以后各次拉深摸
无压边装置反拉深摸 动画演示 3.反拉深摸 压边圈在上模的反拉深摸 动画演示
压边圈在下模的反拉深摸 动画演示
第四章 拉深工艺与拉深模设计
三、落料拉深复合摸
1. 正装落料拉深复合模 2. 落料、正、反拉深模 3. 再次拉深、冲孔、切边复合模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
复习上次课的内容
1、有凸缘圆筒形件的拉深变形程度表示。 2、有凸缘圆筒形件的拉深次数和拉深系数的确定。 3、压边形式的选择条件以及拉深力和压边力的计算。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第五节 拉深模工作部分的设计计算
一、凸、凹模的圆角半径
1.凹模圆角半径 首次拉深（包括一次拉深）凹模圆角半径可按下式计算：
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
一、首次拉深模
1. 无压边装置的简单拉深模
2. 有压边装置的拉深模 (1)正装拉深模 动画演示
(2)倒装拉深模
①橡皮压边装置
弹性压边装置 ②弹簧压边装置
压边装置
③气垫式压边装置
带限位装置的压边圈
刚性压边装置 带刚性压边装置的拉深模 动画演示
第四章 拉ຫໍສະໝຸດ Baidu工艺与拉深模设计
起皱或破裂
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
材料流动各向异性，可留出修边余量
拉深弹复
零件的弹性变形，选用屈强比小的材料。
时效开裂
金属组织不均匀或拉深残余应力
拉深后切边；多次拉深中间退火。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
二、拉深件的公差等级
拉深件的尺寸精度应在T13级以下，否则需整形。 拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变 化规律。
不变薄拉深壁厚变化特点： 壁的最大增厚量约为（0.2～0.3）ｔ； 最大变薄量约为（0.10～0.18）ｔ （ｔ为板料厚度）
第四章 拉深工艺与拉深模设计
三、拉深件的结构工艺性
1．拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形。
2．需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应 允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。