冲压模具及冲模设计第五章
冲压模具设计与制造
第一章 冲压模具设计与制造基础
内容简介：
本章讲述冲压模具设计与制造的基础知识。 涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；常见冲压设备及工作原理、选用原则；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料；模具材料种类、性能、选用原则及热处理方法；模具制造特点、模具零件加工方法及应用等 。
第一章 冲压模具设计与制造基础
一、冲压与冲模概念
1.基本概念（续）
冲压模具：
在冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）。
第一章 冲压模具设计与制造基础
第一节 冲压成形与模具技术概述 冲压与冲模概念 基本概念（续） 合理的冲压工艺 先进的模具 高效的冲压设备 冲压生产的三要素
第一章 冲压模具设计与制造基础
多工位精密级进模
第一章 冲压模具设计与制造基础
冲压成形产品示例一——日常用品
第一章 冲压模具设计与制造基础
冲压成形产品示例二—— 高科技产品 汽车覆盖件 飞机蒙皮
第一章 冲压模具设计与制造基础
数控高速铣削加工
高效 、高精度 、高的表面质量 、可加工高硬材料
第一章 冲压模具设计与制造基础
五、冲压技术现状与发展方向（续）
第一节 冲压成形与模具技术概述
多品种、少批量，更新换代速度快
计算机技术、制造新技术
第一章 冲压模具设计与制造基础
(1)冲压成形理论及冲压工艺
加强理论研究，开展CAE技术应用。 开发和应用冲压新工艺。
2.冲压技术发展方向
满足产品开发在T(Time)、Q(Quality)、 C(Cost)、S(Service)、E(Environment)的要求。
1.我国冲压技术现状 技术落后、经济效益低。 主要原因：①冲压基础理论与成形工艺落后； ②模具标准化程度低； ③模具设计方法和手段、模具制造工艺及设备落后； ④模具专业化水平低。 所以，结果导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。
冲压工艺与模具设计复习题(DOC)
第一章概述一、填空、解释、选择类型题：1冷冲压工艺方法大致分为分离工序、成型工序2、分离工序分落料，冲孔和切割等。
成型工序分弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀形等。
3冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成。
便于实现自动化，效率高。
第二章冷冲压变形基础1•影响金属塑性和变形抗力的因素1,金属组织2•变形温度3.变形速度4•尺寸因素2•塑性条件决定受力物体内质点由弹性状态向塑性状态过度的条件3•加工硬化随变形程度增加，所有强度指标均增加，硬度也增加，同时塑性指标下降的现象4•冲压件的质量指标主要是尺寸精度，厚度变化，表面质量及成形后的物理力学性能。
5•影响工件表面质量的主要因素是原材料的表面状态，晶粒大小，冲压时材料占模2的情况以及对工件的表面擦伤6•反载软化现象是反向加载时材料的屈服应力效拉伸时的屈服应力有所降低，出现所谓反载软化现象7•冷冲压常用材料有：黑色金属，有色金属，非金属材料8板料力学性能与冲压成形性能效为重要的有那几项？p21第三章冲裁一、填空、解释、选择类型题1、冲裁是利用模具使板料产生分离的工序。
从板料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，称落料，封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，称冲孔。
2、冲裁变形过程三个阶段是从弹、塑性变形开始的，以断裂告终。
3、冲裁变形过程使工件断面明显地分成四个特征区：塌角，光面，毛面，和毛刺。
4、影响冲裁件质量的诸多因素中，间隙是主要的因素。
5•分析冲裁件的工艺，主要从冲裁件的结构工艺性，冲裁件的精度和断面粗糙度三方面进行分析6、、凸、凹模刃口的制造公差要按工件的尺寸要求来决定7、冲裁凸、凹模的常以磨钝、与崩刃的形式失效。
8、排样三种方法有废料排样、少废料排样、无废料排样。
9・凸、凹模刃口分开加工法为了保证间隙值应满足的条件| 3制| S d| < Z rn aXmin 10・搭边的作用是补偿定位误差和剪板误差，还可以使条料有一定的刚度，便于送进11・降低冲裁力的方法有材料加热冲裁、阶梯凸模、斜刃冲裁12・冲裁时所产生的总压力包括冲裁力，卸料力，顶件或推件力13・冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法基本分为两类1凸，凹模分别加工法2凸，凹模配作法14・模具压力中心应该通过压力机滑块的中心线。
冲压基础知识讲解
冲 压 方 向 运动方向
这部分可在模具上滑动
两部分产生相对运动
这部Байду номын сангаас固定
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2008年08月1日 斜契机构举例 斜契冲孔
下模
上模
D、翻边冲孔、整形模 其他模具如翻边冲孔整形模等，结构基本和修边冲孔模差不多，也都是由上下模板、 凸凹模、刀块、斜契机构等组成，只不过根据用途布置不同的机构，如翻边用翻边刀块 （跟修边刀块差不多，只不过上下刀块的间隙比修边刀块的大）、整形用整形镶块等。 在此不多做说明了。
2008年08月1日
冲压基础知识入门篇
前言
本资料参考了众多资料，尽量由浅入深地介绍了冲压方面的基 础知识，希望能够帮助新人快速的对冲压有个初步的认识。如果对 其中的内容有什么疑问，或者发现有不对的地方，请跟我联系，我 们共同讨论，共同提高。
门盖科
李丹
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目录
2008年08月1日
OP10 拉深
型面基本都是在该工序生成
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20
2008年08月1日
OP20 修边冲孔
一般第二道工序都是以修边为主。如下图：1、周边一次切完；门洞因为 废料排除和刀块结构的原因，切掉一部分，余下的随后再切； 2、在不 与刀块干涉的地方，可布置冲头来冲孔。
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落料
冲孔
切断
修边
将成形零件的边缘修切整 齐或切成一定形状
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2008年08月1日 2. 成形工序是坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件。成 形工序分：拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲等。
冲压模复习题
一、填空题1、冷冲压工艺是在压常温下，在压力机上，利用模具对材料施加压力，使其产生或从而获得所需零件的压力加工方法。
2、要使冷冲压模具正常而平稳地工作，必须要求与模柄的轴心线要求（或偏移不大）。
3、冷冲压工序分工序、工序两大类。
4、普通曲柄压力机的闭合高度是指位置时，到之间的距离。
模具的闭合高度是指时，模具至之间的距离，选择压力机时，必须使模具的闭合高度介于压力机的与之间。
5、具有过载保护功能的压力机是。
行程可调的冲床是冲床。
二、判断（正确的在括号内画“√”错误的画“×”）1、模具的闭合高度可小于压力机的闭合高度。
（）2、大批量生产基本上都采用模具，所以模具寿命越高越好。
（）3、如果模具的闭合高度大于冲床的最大闭合高度，就会使模具安装不上。
（）4、曲柄冲床滑块允许的最大压力，随着行程位置不同而不同。
（）5、个别金属材料（如铅，锡）没有冷作硬化现象，塑性很好，所以它们很适宜用拉深方法加工制件。
（）三、选择题1、曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有特点。
A、压力在全行程中均衡B、闭合高度可调，行程可调C、闭合高度可调，行程不可调D、有过载保护2、曲轴压力机的主要特点。
A、行程可调B、行不可调C、行程和吨位可较大D、行程和吨位较小四、简答题1、什么是冷冲压加工？冷冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点？2、什么是冷冲模？它有何特点？3、如何选择冲压设备？4、什么是最小阻力定律？如何应用其分析变形趋向性？5、模具加工相对于一般零件加工有何特点？6、比较切削加工与电加工的优缺点。
7、模具制造过程中，常用到哪些热处理方法？其作用是什么？一、填空题1、普通冲裁件断面具有、、和四个明显区域。
2、落料凹模在下半模称为复合模，结构上有套打料除件装置。
3、落料凹模在上模的叫复合模，而落料凹模在下模的叫复合模，其中复合模多一套打料装置。
4、要使冷冲压模具正常而平稳地工作，必须使与模柄的轴心线（或偏移不大）。
冲压与模具设计知识点整理
第一章概述冲压：室温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的压力加工方法。
冲压生产的三要素先进的模具，高效的冲压设备，合理的冲压工艺冲压工序的分类：根据材料的变形特点分为：分离工序、成形工序分离工序：冲压成形时，变形材料内部的应力超过强度极限σb，使材料发生断裂而产生分离，从而成形零件.分离工序主要有剪裁和冲裁等.成形工序:冲压成形时,变形材料内部应力超过屈服极限σs，但未达到强度极限σb，使材料产生塑性变形，从而成形零件.成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、胀形、扩口、缩口和旋压等。
冲压模具1.冲模的分类（1）根据工艺性质分类：冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等.（2）根据工序组合程度分类：单工序模、复合模、级进模复合模：在压力机的一次行程内在模具的一个工位上完成两道以上冲压工序的模具。
级进模：在压机的一次行程内，在连续模具的不同工位上完成多道冲压共序的模具。
2。
冲模组成零件冲模通常由上、下模两部分构成.组成模具的零件主要有两类：①工艺零件:直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括：工作零件、定位零件、卸料与压料零件②结构零件：不直接参与完成工艺过程,也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括:导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。
第二冲裁工艺与冲裁模设计学习目的与要求：1．了解冲裁变形规律、冲裁件质量及影响因素；2．掌握冲裁模间隙确定、刃口尺寸计算、排样设计、冲裁力计算等设计计算方法.3．掌握冲裁工艺性分析与工艺设计方法;4．认识冲裁模典型结构(尤其是级进模和复合模）及特点，了解模具标准,掌握模具零部件设计及模具标准应用方法；5．掌握冲裁工艺与冲裁模设计的方法和步骤。
第一节概述冲裁利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序.基本工序:落料和冲孔。
既可加工零件，也可加工冲压工序件。
落料:冲下所需形状的零件冲孔：在工件上冲出所需形状的孔冲裁模：冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少的工艺装备。
冲压工艺及模具课程设计说明书(冲孔模)(终稿前稿)
储油油柜端盖冲压工艺及模具课程设计说明书(冲孔模）（终稿前稿)目录设计任务书及零件图 (2)绪论 (4)第一章设计要求 (7)第二章零件工艺性分析 (8)第三章冲压零件工艺方案的确定 (9)第四章工艺参数计算 (10)第五章模具的总体设计及装配 (15)第六章模具的动作过程和操作要求 (18)总结 (19)设计参考文献 (20)设计任务书及零件图任务书专业班级：材料成型及控制工程xxxx设计人：xxx设计题目：储油油柜端盖冲压工艺及模具设计设计参数：1。
零件尺寸如产品图所示。
2。
大批量生产.设计要求：1。
确立合理的工艺流程。
2。
保证材料的利用率及工件的精度3.如原产品设计不合理或工艺性差可提出修改方案.4。
保证模具的实用性和经济性.设计时间：X年X月X日——X年X月X日设计人：xxxx指导老师：xxx零件图如下图所示绪论改革开放以来，随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。
近年来，模具工业一直以15％左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。
一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C—Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。
以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。
此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发.经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
冲压模具设计与实践知到章节答案智慧树2023年长春汽车工业高等专科学校
冲压模具设计与实践知到章节测试答案智慧树2023年最新长春汽车工业高等专科学校第一章测试1.冲压是指通过安装在压力机上的( )对材料施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的工件的加工方法。
参考答案:模具2.按变形特点，冲压工序可分为分离工序和（）两大类。
参考答案:成形工序3.常用的成形工序主要包括哪些？（）参考答案:弯曲;拉深;冲裁;其他成形4.根据工序性质的不同，常用冲压模具可分为哪些？（）参考答案:冲裁模;拉深模5.模具中，（）零件用于保证上模与下模之间的相对位置。
参考答案:导向零件6.按照导向方式模具可以分为敞开模、导柱模和导板模。
（）参考答案:对7.冷冲压工艺适用于多种金属材料及非金属材料。
一般说来，金属材料仅适合于分离工序。
（）参考答案:错8.冲压材料的形状按外形又可分为板料、带料和（）。
参考答案:块料9.在选定冲压件材料时，应考虑以下哪几点要求？（）参考答案:材料的表面应无锈斑、氧化皮;材料应具有良好的冲压成型性能;材料的厚度公差应符合国家规定标准;材料的表面应光洁平整10.以下那种板材不属于新型冲压板材？（）参考答案:高强度钢板;耐腐蚀钢板;复合钢板第二章测试1.获得工件精度最高的冲裁模是哪种？（）参考答案:复合模2.弹性卸料装置除起卸料作用外，还起到另外的作用是什么？（）参考答案:压料3.冲裁成形时，根据材料的合理利用情况，排样方法可分为（）参考答案:无废料排样;有废料排样;少废料排样4.冲模的制造精度主要是凸、凹模制造精度。
冲模的制造精度越高，冲裁件的精度也越高。
（）参考答案:对5.设计和制造模具时应采用的冲裁模间隙是？（）参考答案:最小合理间隙值6.冲裁的变形过程分为哪几个阶段？（）参考答案:塑性变形;弹性变形;断裂分离7.冲模沿封闭轮廓曲线冲切，封闭曲线以内的部分为制件的称为落料。
（）参考答案:对8.冲裁件的工艺性主要包括？（）参考答案:材料;结构与尺寸;断面的表面粗糙度;精度9.冲压件的重心是模具的压力中心。
冲压模具设计与制造(1-5)
第一章 冲压模具设计与制造基础
成型磨（续）
成型磨削的工艺要点：
① 一般应先磨基准面，并优先磨削与基准面有关的平面。 ② 精度要求高的平面先磨削，精度要求低的平面后磨削。 ③ 大平面先磨削，小平面后磨削。 ④ 平行于直角的面先磨削，斜面后磨削。 ⑤ 与凸圆弧相接的平面与斜面先磨削，圆弧面后磨削。 ⑥ 与凹圆弧相接的平面与斜面，先磨削凹圆弧面，后磨削 平面与斜面。
第一章 冲压模具设计与制造基础
第五节 模具加工方法与工艺规程编制
一、模具制造特点
冲模是专用的工艺装备，冲模制造属于单件生产。 制造特点：
1.形状复杂，加工精度高； 2.模具材料性能优异，硬度高，加工难度大； 3.模具生产批量小，大多具有单件生产的特点，应多采用 少工序、多工步的加工方案，即工序集中的方案；不用或 少用专用工具加工 ； 4.模具制造完成后均需调整和试模。
第五节 模具加工方法与工艺规程编制
二、模具零件加工方法（续）
（三）模具零件的电加工
电火花机床（EDM machine tool）加工、
（Electron Discharge Machining ）
电火花线切割（WEDM）加工
1.电火花加工
在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放 电的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法，它是不 断放电蚀除金属的过程。
①合理选择模具材料；
②合理安排电火花线切割工艺。
根据走丝速度线切割加工有快丝和慢丝之分。
第一章 冲压模具设计与制造基础
第五节 模具加工方法与工艺规程编制
三、模具零件加工工艺规程的编制
技术上要先进、经济上要合理
由于模具零件的加工多属于单件生产，一般都制定以工序为 单位，简单明了的工艺规程。
冲压模具设计
4、材料利用率：工件总面积/条料面积
η=nA/bl×100%
n-工件个数 A-工件面积 b、l-条料宽和长
三、模具压力中心确定
1、对称形状工件：压力中心位于图形几
何中心。
第 二 章
2、复杂形状工件： ①将凸模轮廓线分解成若干基线段—直 线、圆弧、曲线段； ②计算各线段重心的座标值xi、yi
冲 （圆弧、曲线段重心座标值查表）；
知
4、应用面广，广泛用于国民经济各个领
识
域。 三、冲压分类：
1、分离工序
2、变形工序
§1-2冲压基本工序
一、分离工序：
第
切断、冲裁(落料、冲孔）、切
一
边、切口等。
章 二、变形工序：
冲 压
弯曲、拉深、翻边、起伏、胀 形、缩口、扩口、整形 等。
基
本
知
识
§1-3金属冲压变形规律
一、冲压变形的应力应变状态：
第 二
凹模磨损后： 尺寸变大-A尺寸 尺寸变小-B尺寸
凸模磨损后： 尺寸变小-A尺寸 尺寸变大-B尺寸
章
尺寸不变-C尺寸
尺寸不变-C尺寸
冲 裁
⑴落料件：确定凹模尺寸：
（A-Δ） A凹=（A-ｘΔ)+ δ凹
（B+Δ） B凹=（B+xΔ)- δ凹
（C±Δ） C凹=C±δ凹/2
第
凸模尺寸按凹模尺寸配制，保正双
裁
③根据各线段重心的座标值，求整个图
形压力中心
Xc=L1X1+L2X2+…+LnXn/L1+L2+…+Ln Yc=L1Y1+L2Y2+…+LnYn/L1+L2+…+Ln
冲压模具设计与制造(3-5、6、7)
3 表面精度
使冲压件表面平整、光 滑。
冲压模具的表面处理方法
研磨抛光
通过研磨和抛光工艺改善模具表面质量。
涂层
在模具表面涂覆一层保护性的涂层。
电火花
利用电火花加工技术对模具表面进行处理。
渗碳
利用渗碳工艺提高模具表面的硬度。
冲压模具的保养与维修
正确的保养和及时的维修能够延长冲压模具的使用寿命，并确保其正常运行。
冲压模具设计与制造
冲压模具的定义、作用及其在制造行业中的重要性。
冲压模具的组成部分与功能
模具座
用于支撑和固定模具的主要部件。
上模板
包含工件的凸模形状，与下模板形成冲压腔。
下模板
包含与上模板配合的凹模形状。
导向机构
用于保持上下模板的定位和引导。
冲压模具设计的基本原则
1 功能性
确保冲压模具能够正确 制造工件。
3 材料硬度
要有足够的硬度保持模具形状。
2 材料韧性
要能够抵抗挤压和冲击。
冲压模具加工工艺与流程
1
数控加工
利用数控机床加工模具零部件。
2
装配调试
将加工好的零件组装成模具并进行调试。
3
热处理
提高模具的硬度和耐磨性。
冲压模具的加工精度控制
1 尺寸精度
确保冲压件符合设计要 求的尺寸。
2 形位精度
保证冲压件与装配件的 相对位置正确。
2 可靠性
提高冲压模具的使用寿 命和稳定性。
3 经济性
降低冲压模具的制造分类
冲裁模、弯曲模、冲孔模、 拉伸模等。
按结构分类
简单模具、复合模具、组合 模具等。
应用领域
汽车制造、家电制造、电子 产品制造等。
模具设计冲压模复习题答案
第一章《冲压加工基本知识》复习题答案一、填空题1、冷冲压工艺是在压常温下，在压力机上，利用模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形从而获得所需零件的压力加工方法。
2、要使冷冲压模具正常而平稳地工作，必须要求模具压力中心与模柄的轴心线要求重合（或偏移不大）。
3、冷冲压工序分分离工序、塑性变形工序两大类。
4、普通曲柄压力机的闭合高度是指滑块在下止点位置时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。
模具的闭合高度是指冲模处于闭合状态时，模具上模座上平面至下模座下平面之间的距离，选择压力机时，必须使模具的闭合高度介于压力机的最大闭合高度与最小闭合高度之间。
5、具有过载保护功能的压力机是摩擦压力机。
行程可调的冲床是偏心冲床。
二、判断（正确的在括号内画“√”错误的画“×”）1、模具的闭合高度可小于压力机的闭合高度。
（√）2、大批量生产基本上都采用模具，所以模具寿命越高越好。
（×）3、如果模具的闭合高度大于冲床的最大闭合高度，就会使模具安装不上。
（√）4、曲柄冲床滑块允许的最大压力，随着行程位置不同而不同。
（√）5、个别金属材料（如铅，锡）没有冷作硬化现象，塑性很好，所以它们很适宜用拉深方法加工制件。
（×）三、选择题1、曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有 B 特点。
A、压力在全行程中均衡B、闭合高度可调，行程可调C、闭合高度可调，行程不可调D、有过载保护2、曲轴压力机的主要特点B、C。
A、行程可调B、行不可调C、行程和吨位可较大D、行程和吨位较小四、简答题2、什么是冷冲模？它有何特点？答：在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具，俗称冷冲模。
特点：冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样的”关系，若没有符合要求的冷冲模，就不能生产出合格的冷冲压件,没有先进的冷冲模,先进的冷冲压成形工艺就无法实现。
冲压模具设计
8
1.2.2 冲模的分类与结构构成
（1）根据工艺性质分类：
冲裁模(blanking die):分离工序冲模的统称。
弯曲模(bending die)：将制件弯曲成一定角度和形状的冲模。
拉深模(drawing die)：把制件拉压成空心体，或进一步改变 空心体形状和尺寸的冲模。
成形模(forming die )：使材料产生局部塑性变形，按凸、凹 模形状直接复制成形的冲模。是除弯曲、拉深工序外其他成 形工序所用冲模的统称。
状零件。
推件块(ejector block)：从上凹模中推出制件或废料的块
零件。
顶件块(kicker block)：从下凹模中顶出制件或废料的块状
零件。
顶杆(kicker pin)：直接或间接向上顶出制件或废料的杆状
推杆(ejector pin)：向下推出制件或废料的杆状零件。
打杆(knock-out pin)：穿过模柄孔，把压力机滑块上打杆
可生产数百件或上千件。 （5）操作简单：对操作工而言，无特殊的专项技能要求。 （6）制品成本低：由材料利用率、生产效率和操作简单而得。
缺点： （1）单件、小批量生产模具成本高。 （2）震动、噪音以及人身伤害安全隐患。
2021/9/25
17
应用场合： （1）汽车制造业60%-70%的零件采用冲压工艺制造。冲压加工工作量占整
模具是现代制造业不可或缺的工艺装备。美、日、德等发达国家的模具工业总 产值早已超过机床工业的总产值。在模具工业的总产值中，冲压模具占50%，塑 料模具占30%，压铸模具占6%，其他各类模具占14%。
模具工业是国民经济的基础工业，是高技术行业。模具设计与制造技术水平的 高低，是衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志之一。模具在日本被誉为 “进入富裕社会的原动力”，在德国被称为“金属加工业中的帝王”。
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第一节 拉深的基本原理 第二节 旋转体拉深件毛坯尺寸的确定 第三节 圆筒形件的拉深系数
第四节 圆筒形件的拉深次数及工序尺寸确定
第五章 拉 深
第五节 圆筒形件拉深的压边力与拉深力 第六节 阶梯形零件的拉深方法 第七节 盒形件的拉深 第八节 轴对称曲面形状零件的拉深
第五章 拉 深
第九节 拉深件的工艺性 第十节 拉深模 第十一节 其他拉深方法
图5-7 圆筒形件拉深时的应力分析
三、拉深时凸缘变形区的应力分布和起皱
2.起 皱
在拉深过程中，毛坯凸缘在切向压应力作用下，可能 产生塑性失稳而拱起的现象称为起皱，如图所示。
起皱首先在外缘处开始（最大切向压
应力σ3max）。
t 增大，提高抗失稳能力 Rt r0
凸缘宽度缩小到原 来的一半左右。
防止起皱：压边、拉深筋(D)
本章要求
1、学习目的和要求
1）通过学习，了解拉深的过程应力应变情况； 2）掌握拉深模的典型结构及工作零件的设计； 3）熟悉拉深件毛坯尺寸的确定、拉深系数； 4）掌握拉深力、拉深功计算，拉深件的工艺性分析方法 及拟定工艺规程。
2、学习内容
1、拉深的基本原理； 2、旋转体拉深件毛坯尺寸的确定； 3、筒形件拉深系数、拉深次数及工艺尺寸确定；
图5-9 拉深时压边力引起的 摩擦阻力
四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断
1.拉深时筒壁传力区的受力情况
１）由压边力Fy所引起摩擦阻力μFy应与其所引起的筒壁附 加拉力相等，设摩擦系数为μ，即
2μFy＝πdtσM σM＝２μFyπdt
(5-5)
式中
Fy——压边力（N）； σM——附加拉应力（Mpa）。
四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断 1.拉深时筒壁传力区的受力情况
２）拉深开始时，凸模下压使毛坯弯曲绕过凹模圆角，此 时要克服凹模圆角的摩擦力，如图所示。
T2 (1max M )e
(5-6)
T2即为毛坯材料克服凹
模圆角摩擦力后筒壁处 的拉应力。
图5-10 凹模圆角处的受力状态
四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断
本章要求 2、学习内容
4、圆筒形件拉深的压边力与拉深力； 5、阶梯形零件的拉伸方法； 6、轴对称曲面形状零件的拉深； 7、拉深件的工艺性；拉深模； 8、其他拉深方法
3、考核知识点和考核要求 领会：拉深的基本原理。
综合运用：拉深工艺计算；拉深模典型结构与拉深模工作零件 设计。
第一节 拉深的基本原理
一、拉深变形过程、特点及拉深分类
拉深俗称拉延是利用专用模具将平板毛坯制成开口空心 零件的一种冲压工艺方法。
用拉深方法可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形和其他 不规则形状的薄壁零件，如果和其他冲压成形工艺配合，还 可以制造形状极为复杂的零件。
拉深(D) 二次拉深(D) 反二次拉深(D)
一、拉深变形过程、特点及拉深分类
一、拉深变形过程、特点及拉深分类
直壁口附近 厚度增加约1 8%
圆角部分厚 度减薄约9%
一、拉深变形过程、特点及拉深分类
各种拉深件按变形力学特点可分为四种基本类型：
直 壁
直壁圆筒 形零件
类
拉 深 件
直壁盒 形零件
曲 面
轴对称的曲面 形零件
类 拉 非轴对称曲面
深 形状零件
件
二、拉深过程中毛坯的应力和应变状态
1.拉深时筒壁传力区的受力情况
３）凸模处的材料绕过凹模圆角时，筒壁部分
还有克服弯曲阻力引起的附加拉应力σW，如图所示
。
W
b
2 rd 1
(5-7)
t
p (1max M.155 b W (5-12)
图5-11 毛坯的弯矩示意图
σp>σk 拉深件即产生拉裂。
图5-8 凸缘起皱(D) １—凸模２—毛坯３—凹模
四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断 1.拉深时筒壁传力区的受力情况
拉深时，凸缘内缘处的
径向拉应力为最大值，即σ
1max。因此，筒壁所受的拉
应力主要由σ1max引起。筒
壁还存在因压边力产生的摩 擦阻力、坯料绕过凹模圆角 的摩擦力和弯曲力等，如图 所示。
从分布规律看，当R=r0时σ1最大：
1max
1.1 sm
ln Rt r0
同时可见，当R=Rt处σ3最大：
3max 1.1 sm
R 0.61Rt R 0.61Rt
R 0.61Rt
1 3
切向压应力为主，压应
1
3 变ε3最大，材料增厚。
径向拉应力为主，压应
1
3 变ε1最大，材料减薄。
二、拉深过程中毛坯的应力和应变状态
σ1ε1径向应力应变，σ2ε2轴向应力应变，σ3ε3切向应力应变
（１）平面凸缘部分 （主要变形区） （２）凸缘圆角部分 （过渡区） （３）筒壁部分 （传力区） （４）底部圆角部分 （过渡区） （５）圆筒件底部
图5-6 拉深时的应力与应变状态
三、拉深时凸缘变形区的应力分布和起皱
拉深所用的模具主要由凸模、凹模和压边圈三部分组成。
一、拉深变形过程、特点及拉深分类
变形区： 外部环形 部分
不变形区： 底部
图5-1 拉深示意图 １—凸模２—压边圈 ３—毛坯４—凹模
已变形区： 拉入凸凹模间 直壁部分
拉深变形过程
一、拉深变形过程、特点及拉深分类
0
h D0 d 2
H D0 d 2
二、拉深过程中毛坯的应力和应变状态
受到径向拉应力和切 向压应力。
已变形区，传递力给 凸缘，受到径向拉应 力。
近似弹性变形区传递 拉深力给筒壁侧壁拉 应力，本身双向拉应 力。
图5-4 拉深时毛坯的变形特点 ａ)平板毛坯的一部分ｂ)毛坯在拉深 过程中的变形ｃ)拉深成圆筒形件
图5-5 拉深时毛坯内 各部分的内应力
1.凸缘变形区的力学分析
（d21|1d| d(1）R(1tRsind3)RdR)R0t 1Rt (5-1)
3
2
1 3 1.1s
(5-2)
1
3
sm
1
1.1
sm
ln
Rt R
3
1.1
sm
(1
ln
Rt R
)
(5-3) (5-4)
图5-7 圆筒形件拉深时的应力分析
三、拉深时凸缘变形区的应力分布和起皱
四、拉深时筒壁传力区的受力情况与拉断
2.拉 裂
圆筒形件拉裂的主要因素是拉深变形程度、毛坯与 模具的摩擦阻力和筒壁的承载力。
图5-12
拉深件拉裂(D)
（１）压边力的影响 （２）相对圆角半径的影响 （３）润滑的影响 （４）凸模和凹模间隙的影响 （５）表面粗糙度的影响
防止拉裂：改善材料性能提高筒壁抗拉强度；采用合理的拉深 工艺，降低筒壁所受拉应力。