5.3 拉深模典型结构及零件设计
拉深件模具设计说明
筒形工具盒学 校： 机电学院 专 业： 模具设计与制造 班 级： 10大模一班 姓 名： 林佳佳学 号： 2号指导老师：徐秋如老师 完成时间：2012年7月6日>\\\\\\\\\\\\".、-• -•、••X X X X、-•-•-•-•-•--•-•-•--•-•-•--•-•-•--•-•-•--•-•/ // // // // // //// /目录第一章工件的工艺性分析 (1)1. 1工艺性分析 01・2拉深时的工艺性 (1)1・3材料的工艺性 (2)第二章冲压工艺方案的确定 (1)第三章拉深工序尺寸的确定 (3)第四章必要的工艺计算 (5)4.1排样方案的确定及计算 (5)4・2冲压力的计算 (6)4.3压力中心的计算 (8)4・4工作尺寸的计算 (8)第五章模具的总体设计 (8)5.1模具类型的选择 (9)5・2定位方式的选择 (9)5.3料方式的控制 (10)5.4卸料零件的确定 (9)5.5顶件装置的确定 (9)5.6导向方式的选择 (10)第六章主要零部件的结构设计 (10)6.1凸凹模 (10)6.2拉深凸模 (11)6.3落料凹模 (11)第七章辅助装置的设计 (12)7.1固定卸料装置 (12)7.2刚性推件装置 (12)7.3螺钉与销钉的选择 (12)7. 4弹性压边装置 (12)第八章模架的选用 (12)心得小结.................................................................... ・・14参考文献..................................................................... ・14\\\\\，‘，‘，‘'，‘///'，‘///'，‘///'，‘///'，‘///'，‘///'，‘/零件图拉深件的工艺性是指拉深件对拉深工艺的适应性。
拉深模具的设计拉深模具的分类及典型结构拉深模按其工序顺序可分...
拉深模具的设计拉深模具的分类及典型结构拉深模按其工序顺序可分为首次拉深模和后续各工序拉深模，它们之间的本质区别是压边圈的结构和定位方式上的差异。
按拉伸模使用的冲压设备又可分为单动压力机用拉深模、双动压力机用拉深模及三动压力机用拉深模，它们的本质区别在于压边装置的不同（弹性压边和刚性压边）。
按工序的组合来分，又可分为单工序拉深模、复合模和级进式拉深模。
此外还可按有无压边装置分为无压边装置拉深模和有压边装置拉深模等。
下面将介绍几种常见的拉深模典型结构。
1一凸模；2一定位板；3一凹模；4一下模座图 1 无压边装置的首次拉深模1．首次拉深模（1）无压边装置的首次拉深模（图1）此模具结构简单，常用于板料塑性好，相对厚度时的拉深。
工件以定位板 2 定位，拉深结束后的卸件工作由凹模底部的台阶完成，拉深凸模要深入到凹模下面，所以该模具只适合于浅拉深。
（2）具有弹性压边装置的首次拉深模这是最广泛采用的首次拉深模结构形式（图2）压边力由弹性元件的压缩产生。
这种装置可装在上模部分（即为上压边），也可装在下模部分（即为下压边）。
上压边的特征是由于上模空间位置受到限制，不可能使用很大的弹簧或橡皮，因此上压边装置的压边力小，这种装置主要用在压边力不大的场合。
相反，下压边装置的压边力可以较大，所以拉深模具常采用下压边装置。
（3）落料首次拉深复合模图 3 为在通用压力机上使用的落斜首次拉深复合模。
它一般采用条料为坯料，故需设置导料板与卸料板。
拉深凸模 9 的顶面稍低于落料凹模 10 ，刃面约一个料厚，使落料完毕后才进行拉深。
拉深时由压力机气垫通过顶杆 7 和压边圈 8 进行压边。
拉深完毕后靠顶杆 7 顶件，卸料则由刚性卸料板 2 承担。
1一凸模；2一上模座；3一打料杆；4一推件块；5一凹模；6一定位板；7一压边圈；8一下模座；9一卸料螺钉图 2 有压边装置的首次拉深模（4）双动压力机上使用的首次拉滦模（图4）因双动压力机有两个滑块，其凸模 1 与拉深滑块（内滑块）相连接，而上模座2（上模座上装有压边圈3）与压边滑块（外滑块）相连。
拉深模的结构形式与设计
拉深模的结构形式与设计
拉深模是把坯料拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形更小而板厚没有明显变化的空心体的冲模。
拉深模结构形式
1.第一次拉深工序的模具（表1）
2.后续拉深工序的模具（表2）
表1 第一次拉深工序的模具
表2 后续拉深工序的模具
3.反拉深模 将工序件按前工序相反方向进行拉深，称为反拉深。
反拉深把工序件内壁外
翻，工序件与凹模接触面大，材料流动阻力也大，因而可不用压料圈。
图1
是反拉深示例。
图2示反拉深模，凹模的外径小于工序件的内径，因此反拉深的拉深系数不能太大，太大则凹模壁厚过薄，强度不足。
4.变薄拉深模 变薄拉深与一般拉深不同，变薄拉深时工件直径变化很小，工件底部厚度
基本上没有变化，但是工件侧面壁厚在拉深中加以变薄，工件高度相应增加。
变薄拉深凹模的形式见表3。
变薄拉深凸模的形式见表4。
图3示变薄拉深模，凸模下冲时，经过凹模（两件），对坯件进行二次变薄拉深，凸模上升时，卸料圈拼块把拉深件从凸模上卸下。
表3 变薄拉深凹模的形式
表4 变薄拉深凸模的形式
图3 变薄拉深模
1-凸模 2-定位圈 3、4-凹模 5-卸料圈拼块。
拉深模设计与制造实例
拉深模设计与制造实例实例五:拉深模设计与制造实例设计步骤设计内容1(冲压件工艺性分析2(冲压工艺方案的确定3(主要设计计算 (1)毛坯尺寸计算(2)排样及相关计算(3)成形次数的确定(4)冲压工序压力计算(5) 工作部分尺寸计算4(模具总体设计5(主要零部件设计 (1)工作零件的结构设计(2)其它零部件设计6(模具总装图7(冲压设备的选定8(模具零件加工工艺9(模具的装配零件简图:如图所示。
生产批量:大批量材料:镀锌铁皮材料厚度:1mm图1 工件简图 1(冲压件工艺性分析返回该工件属于较典型圆筒形件拉深，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸φ69可稍作小些。
而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。
2(冲压工艺方案的确定返回该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案:方案一:先落料，后拉深。
采用单工序模生产。
方案二:落料-拉深复合冲压。
采用复合模生产。
方案三:拉深级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。
方案二只需一副模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。
通过对上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为佳。
3(主要设计计算(1) 毛坯尺寸计算返回根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径D，具体计算见表7。
(2)排样及相关计算返回采用有废料直排的排样方式，相关计算见表7。
查板材标准，宜选750mm×1000mm的冷轧钢板，每张钢板可剪裁为8张条料(93mm×1000mm)，每张条料可冲10个工件，故每张钢板的材料利用率为68%。
(3)成形次数的确定返回该工件底部有一台阶，按阶梯形件的拉深来计算，求出h/dmin=15.2/40=0.38，根据毛坯相对厚度t/D=1/90.5=1.1，查表4.4.3发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。
拉深模的典型结构
1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模 4-拉深凹模
无压边装置的 首次拉深模
拉深工艺与拉深模设计
１－模柄 ２－上模座 ３－凸模固定板 ４－弹簧 ５－压边圈 ６－定位板 ７－凹模 ８－下模座 ９－卸料螺钉 10－凸模
正装拉深模
拉深工艺与拉深模设计
1－上模座 2－推杆 3－推件板 4－锥形凹模 5－限位柱 6－锥形压边圈 7－拉深凸模 8－固定板 9－下模座
拉深工艺与拉深模设计
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
(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
③气垫式压边装置
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
拉深工艺与拉深模设计
拉深模的典型结构
二、以后各次拉深模
1-凸凹模 2-反拉深凸模 3-拉深凸凹模 4-卸料板 5一导料板 6-压边圈 7-落料凹模
落料、正、反拉深模
拉深工艺与拉深模设计
1-压边圈 2-凹模固定板
3-冲孔凹模 4-推件板 5-凸模固定板 6-垫板 7-冲孔凸模 8-拉深凸模 9-限位螺栓 10-螺母 11-垫柱 12-拉深切边凹 模 13-切边凸 模 14-固定块
拉深工艺与拉深模设计
无压边装置的以后各次拉深模
拉深工艺与拉深模设计
1-推件板 2-拉深凹模 3-拉深凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧
有压边装置的以后各次拉深模
拉深工艺与拉深模设计
1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模
落料拉深复合模
模具设计精品教程-拉深模设计
拉深模设计【知识目标】➢理解拉深变形过程，掌握影响拉深件质量的因素；➢掌握拉深件工艺分析和主要工艺参数的设计；➢掌握拉深模的典型结构和主要零部件的设计。
【技能目标】➢熟悉拉深变形过程，能够确定影响拉深件质量的因素；➢具备拉深件的工艺进行分析和设计的能力，能够进行工艺参数计算；➢能够选择合适的拉深模结构，并进行拉深模零部件的设计。
【任务描述】如图9-1所示的电动机机壳就是采用拉深加工而成的，那么生产所用的模具是如何设计的呢？图9-1 电动机机壳【任务分析】如图9-1所示的电动机机壳就是采用拉深加工而成的，要正确设计生产该零件的模具，就要学习本模块的内容，主要包括拉深过程中板料的变形情况、拉深件工艺分析及工艺参数设计和拉深模主要零部件设计等。
【任务引导】（1）生产该零件过程中，板料是怎样变形的，在拉深变形过程中坯料各部分的应力与应变状态是什么情况，拉深过程中拉深件出现的主要质量问题有哪些，这些质量问题产生的原因和消除措施有哪些？（2）对拉深件的工艺性要求有哪些，拉深工艺的辅助工序有哪些？（3）圆筒形件拉深主要工艺参数有哪些，如何进行这些工艺参数的设计？（4）构成生产该零件的拉深模的零部件有哪些，设计时有哪些要求？（5）常见拉深模的典型结构有哪些，各有什么特点？【知识准备】学习情境1 拉深变形分析同一类型的拉深件，尽管其形状和尺寸有一定的区别，但有共同的变形特点，生产中出现质量问题的形式和解决方法也基本相同。
而不同类型的拉深件，其变形特点和生产中出现的问题解决问题的方法则有较大差别。
这里主要讨论圆筒形件的拉深。
拉深可分为不变薄拉深和变薄拉深。
不变薄拉深成形后的零件，其各部分的厚度与拉深前坯料厚度相比，基本不变；而变薄拉深成形后的零件，其壁厚与原坯料厚度相比则有明显的变薄。
这里主要介绍不变薄拉深工艺与模具设计。
9.1.1 拉深变形的过程圆筒形件的拉深过程如图9-2所示。
拉深时随着凸模的下行，直径为D的毛坯板料逐渐被拉进凸、凹模之间的间隙里，形成圆筒件的直壁部分，而处于凸模下面的材料则成为拉深件的底，当板料全部进入凸、凹模间隙时，拉深过程结束，毛坯变为具有一定直径和高度的圆筒形件。
模具第四章拉深模设计
7）确定各次拉深半成品的高度：
h10.2(5 D d1 2d1)0.4d r 3 1 1(d10.3r1 2 ) h20.2(5 D d2 2d2)0.4d r3 2 2(d20.3r2 2 )
hn0.2(5 D dn 2dn)0.4d r3 n n(dn0.3rn 2 )
D0max 的拉深系数——极限拉深系数 （圆角部分不破裂，周边变形区坯料不 失稳起皱）
mc
d D0 m ax
3、影响极限拉深系数的因素
– 板料的力学性能 – 板料的相对厚度：t/D； t/D大，抗失
稳能力强，不易起皱。 – 模具结构及其参数：有无压边圈、凹
模圆角半径、凸模圆角半径。 – 拉深工艺条件：拉深次数、压边条件、
C=（1.1-1.20）t
用压边的一次拉深 光洁拉深
C=（1.0-1.15）t
C=（0.95-1.05）t
二、凸凹模结构形式
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
无压料多次拉深的凸、凹模结构
有压料多次拉深的凸、凹模结构
四、凸凹模刃口尺寸及公差(1)
• 当工件要求外形尺寸 (D) 时：
二、常用拉深模
无压边装置的以后各次拉深模
1-推件板 2-拉深凹模 3-拉深凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧
有压边装置的以后各次拉深模
§4-7凸凹模工作部分的设计
一、拉深模间隙：间隙太大时，拉深件壁不 直或成锥形；间隙太小，模具磨损加剧， 工件易拉裂。
不用压边的浅拉深 多次拉深
C=（1.0-1.05）t
§4-5拉深件的起皱与破裂
一、起皱 拉深件的起皱： 受切向压应力失 稳而起皱。
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。
3 拉深模结构与工作零件设计
1．凸、凹模的结构
凸、凹模的结构设计得是否合理，不但直接影响拉深时的坯料变形，而且还影响拉深件的质量。凸、凹模常见的结构形式有以下几种：
图4-32无压料一次拉深的凸、凹模结构
图4-33无压料多次拉深的凸、凹模结构
(1)无压料时的凸、凹模
图4-32所示为无压料一次拉深成形时所用的凸、凹模结构，其中圆弧形凹模(图a)结构简单，加工方便，是常用的拉深凹模结构形式；锥形凹模(图b)、渐开线形凹模(图c)和等切面形凹模(图d)对抗失稳起皱有利，但加工较复杂，主要用拉深系数较小的拉深件。图4-33所示为无压料多次拉深所用的凸、凹模结构。上述凹模结构中，a=5~10mm，b=2~5mm，锥形凹模的锥角一般取30°。
知识讲解（90分钟）
4.3拉深模结构与工作零件的设计
4.3.1拉深模的分类及典型结构
1．拉深模分类
拉深模的结构一般较简单，但结构类型较多：按使用的压力机类型不同，可分为单动压力机上使用的拉深模与双动压力机上使用的拉深模；按工序的组合程度不同，可分为单工序拉深模、复合工序拉深模与级进工序拉深模；按结构形式与使用要求的不同，可分为首次拉深模与以后各次拉深模，有压料装置拉深模与无压料装置拉深模，顺装式拉深模与倒装式拉深模，下出件拉深模与上出件拉深模等。
素质与能力
培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
学习目标
利用拉深模设计及工艺计算，完成对拉深模具的设计。
学习内容
1.拉深模具结构设计；
2.拉深模工作零件设计。
课前分析
教学对象分析：
拉深模的结构较冲裁模有所相似，也有所不同。在完成拉深模设计任务的基础上对本模具进行学习，学生已具备一定的知识基础。对于拉深模设计的相关工艺计算，方式方法接受起来不难，但是要注意将知识点条理化，捋清拉深模的设计思路，逐步细致地完成各项步骤。
拉深模的结构
无压边装置的以后各次拉深模
无 压 边 装 置 的 以 后 各-拉深凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧
有压边装置的以后各次拉深模
有 压 边 装 置 的 以 后 各 次 拉 深 模 工 作 过 程
无 压 边 的 以 后 反 向 拉 深 模 工 作 过 程
压 边 在 上 模 的 反 向 拉 深 模 工 作 过 程
压 边 在 下 模 的 反 向 拉 深 模 工 作 过 程
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. 后次拉深、冲孔、切边复合模 切边的工作原理
1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹模 8-拉深凸模
0
当零件尺寸标注在内形时，以凸模为基准，工作部分尺寸为：
d A = (d min + 0.4∆ + Z )
+δA 0
对于多次拉深，中间各工序的凸、凹模尺寸可按下式计算：
DA = D
+δA 0
DT = ( D − Z ) − δ T
0
凸、凹模的 制造公差见表4.14。
第八节 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 (2)倒装拉深模 ①橡皮压边装置 ②弹簧压边装置 ③气垫式压边装置 带限位装置的压边圈 带刚性压边装置的拉深模
弹性压边装置 压边装置 刚性压边装置
1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模 4-拉深凹模
弹簧压边装置 a) 橡皮b) 弹簧c) 气垫
压边力的变化曲线
带限位装置在压边圈
双动压力机用拉深模刚性压边装置 动作原理
带刚性压边装置拉深模
1-固定板 2-拉深凸模 3-刚性压边圈 4-拉深凹模 5-下模板 6-螺钉
第四章 拉深工艺及模具设计
拉深过程中影响起皱的主要因素
板料的相对厚度 t/D
t dt d
t/D 越小，拉深变形区抗失稳的能力越差，越易起皱。
拉深系数 m（切向压应力的大小）
m 越小，拉深变形程度越大，切向压应力的数值越大；另外， 变形区的宽度越大，抗失稳的能力变小，越易起皱。
模具工作部分几何形状
用锥形凹模拉深时，由于毛坯的 过渡形状使拉深变形区有较大的抗失 稳能力，与平端面凹模相比可允许用 相对厚度较小的毛坯而不致起皱。
划分为五个区： I 凸缘部分 II 凹模圆角部分 III 筒壁部分 IV 凸模圆角部分 V 筒底部分
下标1、2、3分别代表 坯料径向、厚向、切 向的应力和应变
坯料各区的应力与应变是很不均匀的。
24.10.2023
IV
24.10.2023
I II
III V
三、拉深变形过程中凸缘变形区的应力分布
拉深至某一瞬时 R t
使
max 1 max
出现在
R t0.7~0.9R 0
即拉深早期。
24.10.2023
四、筒壁传力区的受力分析
（1）压边力Q 引起的摩擦应力
M
2 Q dt
（2）材料流过凹模圆角半径产生弯 曲变形的阻力
W 14b
rd
t t
2
（3）材料流过凹模圆角后又被拉直 成筒壁的反向弯曲力
'WW14b
t rdt
2
24.10.2023
§4-3 直壁旋转体零件的拉深
一、拉深毛坯尺寸的确定
拉深毛坯尺寸的确定原则： 体积不变原则: 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。
拉深模具设计说明书
前言冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常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，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。
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）。
冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。
冷冲压的特点有：1，节省材料2，制品有较好的互换性3制品有较好的互换性4生产效率高5操作简单6由于冷冲压生产效率高，材料利用律，故生产的制品成本较低。
冷冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表和日用品生产中，已占据十分重要的地位，特别是在电子工业产品生产中，已成为不可缺少的主要加工方法之一。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压及模具技术也在不断革新与发展。
主要表现在以下几个方面：一.工艺分析计算方法现代化现在已开始采用有限变形的弹塑性有限方法，对复杂成形件的成形过程进行应力应变分析的计算机模拟。
二.模具设计制造技术现代化工业发达国家正在大力开展模具计算辅助设计和制造（CAD/CAM）的研究。
采用这一技术，一般可提高模具设计制造效率的2-3倍，应用这一技术，不仅可以缩短模具设计制造周期，还可提高模具质量，减少设计和政治早人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新开发上。
三.冲压生产机械化与自动化与柔性化为了适应大批量，高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进出料机构。
对于大型冲压件，专门配置了机械手和机器人，这不仅大大的提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作和冲压工人的安全性。
在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用于多工位压力机活、或高速压力机。
在小批量生产方面，正在发展柔性制造系统（FMS）。
四.为了满足产品更新换代快和小批量生产的需要，发展了一些新的成形工艺，简易模具，数控冲压设备和冲压柔性制造技术等。
拉深模典型结构
拉深模典型结构拉深模典型结构是一种常用的建筑结构形式，具有很高的稳定性和承重能力。
在建筑设计和工程施工中，拉深模典型结构被广泛应用于大型建筑物的地下室、桩基和基坑支护等方面。
本文将详细介绍拉深模典型结构的定义、特点及其在工程中的应用。
一、拉深模典型结构的定义拉深模典型结构，顾名思义，是一种通过拉深集中力量来实现高度稳定和承重能力的结构形式。
它通常由钢筋混凝土构成，通过钢筋的拉伸状态来传递负荷和抵抗外部力的作用。
拉深模典型结构具有较高的强度和刚度，能够有效地抵抗地震、风压和其他荷载。
二、拉深模典型结构的特点1. 强度高：拉深模典型结构采用钢筋混凝土材料，具有较高的抗压和抗弯强度，能够承受较大的荷载和受力。
2. 稳定性好：由于拉深模典型结构采用拉伸形式传递力量，其受力方式更加稳定，能够有效地增加结构的整体稳定性。
3. 施工方便：拉深模典型结构的施工相对简单，不需要较复杂的施工设备和工艺，适用于各种建筑工程。
4. 适应性强：拉深模典型结构适用于各种不同的建筑形式和工程类型，如地下室、桩基和基坑支护等。
三、拉深模典型结构在工程中的应用1. 地下室结构：地下室是大型建筑常见的一个组成部分，拉深模典型结构在地下室的建设中应用广泛。
通过采用拉深模典型结构，可以增加地下室的稳定性和承重能力，有效提高整体建筑的安全性。
2. 桩基结构：桩基是建筑中承受地面和建筑物荷载的一种重要结构形式，拉深模典型结构可以应用于桩基的施工过程中。
通过拉深模典型结构的应用，可以增加桩基的抗震和稳定性，提高桩基的承重能力。
3. 基坑支护：在建筑施工过程中，基坑支护是一个重要的环节。
拉深模典型结构可以应用于基坑支护中，通过增加结构的强度和稳定性，确保施工过程中的安全性和稳定性。
总结起来，拉深模典型结构在建筑设计和工程施工中具有重要的应用价值。
其高强度、好稳定性和施工方便等特点，使得它成为建筑工程常用的结构形式之一。
在未来的建筑设计和工程施工中，拉深模典型结构将继续发挥重要的作用，为建筑物的稳定性和安全性提供保障。
模具设计第五章 拉深工艺及拉深模
七、拉深模制造特点
4)由于拉深过程中材料厚度变化及回弹变形等原因，复杂拉深件 坯料形状和尺寸设计值与实际值往往存在误差，坯料形状和尺寸 最终是在试模后确定。 2.拉深模凸、凹模的加工方法
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七、拉深模制造特点
表5-4 拉深凸模常用加工方法
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七、拉深模制造特点
表5-5 拉深凹模常用加工方法
一、拉深变形分析
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图5-3 拉深件的网格变化
二、拉深件的主要质量问题
1.起皱
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图5-4 起皱破坏
二、拉深件的主要质量问题
(1)影响起皱的主要因素 1)坯料的相对厚度t/D。 2)拉深系数ｍ。 (2)起皱的判断 在分析拉深件的成形工艺时，必须判断该冲件 在拉深过程中是否会发生起皱，如果不起皱，则可以采用无压边 圈的模具；否则，应该采用带压边装置的模具，如图5-5所示。
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图5-10 圆筒形件
三、圆筒形件的拉深
解 由于t=2mm>1mm，所以按中线尺寸计算。 1)确定修边余量。 2)计算坯料展开直径。 3)确定是否用压边圈。 4)确定拉深次数。 5)确定各次拉深直径。 6)求各工序件高度。 7)画出工序图，如图5-11所示。
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四、拉深模的典型结构
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图5-9 多次拉深时筒形件直径的变化
三、圆筒形件的拉深
2.拉深系数
表5-3 圆筒形件带压边圈时的极限拉深系数
3.拉深次数 4.圆筒形件拉深各次工序尺寸的计算
(1)工序件直径 从前面介绍中已知，各次工序件直径可根据各 次的拉深系数算出。
Hale Waihona Puke 26627D三、圆筒形件的拉深
拉深模的分类及典型结构
3—定位圈； 4—凸模； 5— Nhomakorabea6—打料杆； 7—螺母； 8—模柄； 9、
14—
10—打料盘； 11—凹模；
12—
13—凸模固定板
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
带凸缘制件落料拉深复合模
1、4、10、11、19—内六角螺钉；
2—下模座； 3—固定卸料板；
5—上模座； 6—
7、12—圆柱销； 8—打料杆；
1—顶杆； 2—安全口； 3—通气孔； 4—打料杆； 5—上模座；6—打料盘； 7—凹模； 8—凸模； 9—挡料销；10—压边圈； 11—定距块；12—下模座
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
带凸缘制件的拉深模
1—定程块； 2—六角螺母；
3—上模座； 4—
5—内六角螺钉； 6—打料盘；
9—模柄；
13—凸凹模（落料凸模、拉深凹模）；
14—打料块； 15—落料凹模；
16—
17—压边圈；
18—顶件杆
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
落料拉深压形复合模
1、5、8、11、19—内六角螺钉；
2—下模座； 3—导向装置；
4—固定卸料板； 6—垫板；
7—
9—打料杆；
10—模柄； 12—圆柱销；
7—
8—凸模；
9—压边圈； 10—
11—卸料螺钉
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
无压边装置的后次拉深模 1—上模座； 2—垫板； 3— 4—凸模； 5—定位板； 6— 7— 8—下模座
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
有弹性压边装置和打料装置的后次拉深模
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：
模具第四章拉深模
一、拉深变形过程
的分析
1、拉深变形过程及特点
圆筒形件的拉深过程如图4－1所示。 直径为D的圆形平板毛坯2被凸模1拉 入凸、凹模的间隙里，形成直径为d 高为H的空心圆柱体4。在这一过程 中，板料金属是如何流动的呢？
如图4－2所示，把直径为D的圆板料 分成两部分：一部分是直径为d的圆 板，另一部分是直径为（D－d）的 圆环部分，把这块板料拉深成直径为 d的空心圆筒。在这个拉伸试验完成 后，发现板料的第一部分变化不大， 即直径为d的圆板仍保持原形状作为 空心圆筒的底，板料的圆环部分变化 相当大，变成了圆柱体的筒壁，这一 部分的金属发了流动。
硬化指数n值愈大，材料变形愈均匀，愈不易发生拉深细颈，因 此拉裂和危险截面变薄也会推迟出现，可使极限拉深因数减小。
厚向异性因数γ 大，板平面方向比厚度方向变形容易，则主变 形区不易起皱，危险截面不易变薄、拉裂，可使板料极限拉深 因数减小。
材料的深长率δ 是材料的塑性指标， δ 值愈小，塑性变形能力 愈差，则极限拉深因数也会增大。
第四章 拉深模
第一节 拉深模的设计基础 第二节 拉深模的设计示范
第一节 拉深模的设计基础
拉深是把一定形状的平板毛坯或空心件通过拉 深模制成各种空心零件的工序。在冲压生产中 拉深是一种广泛使用的工序，用拉深工序可得 到的制件一般可分为三类：
1、旋转体零件：如搪瓷脸盆、铝锅等。 2、方形零件：如饭盒、汽车油箱等。 3、复杂形状零件：如汽车覆盖件等。
⑵拉深条件
①模具的几何参数：
１）凸、凹模的间隙Z 模具的间隙适当大些，材料被拉入间隙
后的挤压小，摩擦阻力也小，拉深力也会减小，极限拉深因数亦减小。
2）凹模圆角半径rd 凹模圆角半径rd适当大些，材料沿凹模圆角
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除最后一次拉深外，其余各工序的拉深间隙不作规定；最后一道拉 深，当零件要求外形尺寸时，间隙取在凸模上；当零件要求内形尺寸 时，间隙取在凹模上。
冲压工艺与模具设计
拉深模典型结构与零件设计
2、凸模与凹模的圆角半径
1-下模座 2、4、8-螺钉 3、13-导柱 5-凸模 6、12-导套 7-上模座 9-模柄 10、16-销 11-固定板 14-定位圈 15-凹模
冲压工艺与模具设计
2）带压边装置首次正装拉深模
拉深模典型结构与零件设计
8 7 6 5 4 3 2 1
冲压工艺与模具设计
3）带压边装置首次倒装拉深模
拉深模典型结构与零件设计
冲压工艺与模具设计
8）落料拉深复合模
拉深模典型结构与零件设计
冲压工艺与模具设计
拉深模典型结构与零件设计
二、拉深模零件设计
1、凸模与凹模的间隙
拉深模间隙一般都比毛坯厚度略大一些。
1）无压边圈拉深模具的单边间隙： c (1 ~ 1.1)tmax 2）有压边圈拉深模具的单边间隙值： c (1.1 ~ 1.2)tmax
冲压工艺与模具设计
5.3 拉深模典型结构与零件设计
冲压工艺与模具设计
内容提纲：
一、拉深模典型结构 二、拉深模零件设计
拉深模典型结构与零件设计
冲压工艺与模具设计
拉深模典型结构与零件设计
一、拉深模典型结构
1、拉深模具的分类
冲压工艺与模具设计
2、拉深模典型结构 1）无压边装置首次拉深模
拉深模典型结构与零件设计
1）凹模圆角半径rd
➢拉深力的大小 凹模圆角半径小时材料流过凹模时产生较大的弯曲变形，结果需承
受较大的弯曲变形阻力，此时凹模圆角对板料施加的厚向压力加大， 引起摩擦力增加。 ➢拉深件的质量
当 rd 过小时，坯料在滑过凹模圆角时容易被刮伤，结果使工件的表 面质量受损。而当 rd 太大时，拉深初期毛坯没有与模具表面接触的宽
冲压工艺与模具设计
拉深模典型结构与零件设计
3、凸模与凹模的横向尺寸
首次及中间道次拉深，若以凹模为基准时：
➢凹模尺寸为： Dd Dd
➢凸模尺寸为： DP D 2c p
最后一道拉深，当工件的外形尺寸及公差有要求时，以凹模为基 准。先确定凹模尺寸，因凹模尺寸在拉深中随磨损的增加而逐渐变大， 故凹模尺寸开始时应取小些。
➢凹模尺寸为： Dd D 0.75Δd
➢凸模尺寸为： Dp D 0.75Δ 2c p
冲压工艺与模具设计
拉深模典型结构与零件设计
冲压工艺与模具设计
-The End-
拉深模典型结构与零件设计
2）凸模圆角半径rp 凸模圆角半径对拉深工序的影响没有凹模圆角半径大，但其值也必
须合适。
➢首次及中间各道工序，取凸模圆角半径等于凹模：rp(n)= rd(n)
➢最后一道拉深： 当工件圆角半径r≥t 时 ，取： rp(n)= r 当工件圆角半径r<t 时 ，取 rp(n) > t，后校正得到工件圆角半径r。
11
10 9
8
7
6
Байду номын сангаас12
5
4
3
2
1
冲压工艺与模具设计
4）无压边装置后续拉深模
拉深模典型结构与零件设计
冲压工艺与模具设计
5）无压边装置后续拉深模
拉深模典型结构与零件设计
冲压工艺与模具设计
6）无压边装置反向拉深模
拉深模典型结构与零件设计
冲压工艺与模具设计
7）弹性压边装置反向拉深模
拉深模典型结构与零件设计
度加大，由于这部分材料不受压边力的作用，因而容易起皱。 ➢拉深模的寿命
rd 小时，材料对凹模的压力增加，摩擦力增大，磨损加剧，使模具 的寿命降低。所以rd 的值既不能太大也不能太小。
冲压工艺与模具设计
拉深模典型结构与零件设计
凹模圆角半径：
rd (n) 0.8 dn1 dn t
且要满足： rd (n) 2t