拉深000拉伸工艺与拉伸模具设计
模具设计与制造第7章拉深工艺与模具设计
尺寸测量
使用测量工具对拉深制品的尺 寸进行测量，以检查其是否符 合设计要求。
壁厚测量
使用壁厚测量仪对拉深制品的 壁厚进行测量，以检查其是否 均匀。
强度测试
对拉深制品进行拉伸或压缩试 验，以检测其力学性能是否满
足要求。
提高拉深制品质量的措施
选用优质材料
选用质量稳定、性能良好的材料，以提高拉深制品的基 本质量。
的强度和刚度等因素。
压力过大会导致工件破裂或模 具损坏，而压力过小则会导致
工件起皱或形状不规整。
压力控制需要与速度控制和温 度控制等参数进行协调，以确 保整个拉深过程的稳定性和可
靠性。
拉深工艺的速度控制
速度控制是拉深工艺中的另一 个重要参数，它直接影响到工
件的表面质量和尺寸精度。
速度控制需要考虑到工件的材 质、厚度、润滑条件以及模具
拉深工艺的应用领域
汽车行业
汽车覆盖件、油箱、仪 表盘等部件的制造。
家用电器行业
电子行业
航空航天行业
空调、冰箱、洗衣机等 产品的外壳和内部零件
的制造。
手机、电脑等产品的外 壳和内部结构件的制造。
飞机蒙皮、机身部件等 高精度、高质量要求的
零件的制造。
拉深工艺的发展趋势
高精度、高质量
柔性化、个性化
随着科技的发展，对拉深工艺的精度和 产品质量要求越来越高，高精度、高质 量的模具和加工设备成为发展的趋势。
破裂。
凸模设计
凸模的作用是将材料拉入凹模， 因此需要具有足够的刚性和强度。 凸模的直径应与凹模相匹配，以
保持适当的间隙。
压边圈设计
压边圈的作用是控制材料流动， 防止材料起皱。压边圈的宽度和 重量应适中，以确保压力均匀。
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。
拉深工艺及模具设计
图8-8 拉深件的破裂
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8.2.4 拉深件的工艺性
拉深件的工艺性是指拉深件对拉深工艺 的适应性，这是从拉深加工的角度对拉深产 品设计提出的工艺要求。具有良好工艺性的 拉深件，能简化拉深模的结构，减少拉深的 次数、提高生产效率。拉深件的工艺性主要 从拉深件的结构形状、尺寸、精度及材料选 用等方面提出。
8.2.2 拉深过程中的应力与应变
通过分析板料在拉深过程中的应力与应变，将 有助于拉深工作中工艺问题的解决和保证产品质量。 在拉深过程中，材料在不同的部位具有不同的应力 状态和应变状态。筒形件是最简单、最典型的拉深 件。图8-6是筒形件在有压边圈的首次拉深中某一阶 段的应力与应变情况。图中： ζ1，ε1——径向的应力与应变； ζ2 ， ε2——厚度方向的应力与应变； ζ3 ， ε3——切向的应力与应变。
8.2.3拉深过程中的起皱与破裂
1.起皱 在拉深时，由于凸缘材料存在着切向压缩应力 ζ3 ，当这个压应力大到一定程度时板料切向将因失 稳而拱起，这种在凸缘四周沿切向产生波浪形的连 续弯曲称为起皱，如图8-7(a)所示。当拉深件产生 起皱后，轻者凸缘变形区材料仍能被拉进凹模，但 会使工件口部产生波纹, 如图8-7(b)所示，影响工件 的质量。起皱严重时，由于起皱后的凸缘材料不能 通过凸、凹模间隙而使拉深件拉裂,如图8-7(c)所示。 起皱是拉深中产生废品的主要原因之一。
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图8-2圆筒形件拉深
如果不用模具，则只要去掉图8.3中的三 角形阴影部分，再将剩余部分狭条沿直径d的 圆周弯折起来，并加以焊接就可以得到直径 为d，高度为 h (D 2 d ) ，周边带有焊缝，口部 呈波浪的开口筒形件。这说明圆形平板毛坯 在成为筒形件的过程中必须去除“多余材 料”。但圆形平板毛坯在拉深成形过程中并 没有去除多余材料，而拉深获得的工件高度 大于了h，工件的壁厚增加了，因此只能认为 三角形阴影部分材料是多余的材料，在模具 的作用下产生了流动，发生了转移。
拉伸工艺与拉深模具设计
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。
拉伸工艺及拉伸模具设计
拉伸工艺及拉伸模具设计1. 引言拉伸工艺及拉伸模具设计是金属加工中重要的工艺之一。
通过拉伸工艺，可以使金属材料在不改变其截面积的情况下，有效地改变其形状和尺寸。
而拉伸模具设计则是为了实现拉伸工艺的顺利进行，确保拉伸过程中材料的变形满足预期要求。
本文将介绍拉伸工艺的基本原理和步骤，以及拉伸模具设计的关键考虑因素和设计要点。
2. 拉伸工艺的基本原理和步骤拉伸工艺是通过对金属材料施加拉力，使其发生塑性变形的过程。
其基本原理是利用材料的延伸性，使其在一定条件下引入应力并改变形状。
拉伸工艺的基本步骤如下：2.1 材料准备在进行拉伸工艺之前，需要对材料进行准备。
首先是材料的选择，根据工件的要求选择适合的金属材料。
其次是材料的加工准备，包括切割和清洁等步骤，以确保材料表面的平整和无杂质。
2.2 模具设计拉伸工艺需要使用专门设计的模具，以便在施加拉力时能够确保材料的形状和尺寸得到准确控制。
模具设计需要考虑多个因素，包括工件的形状和尺寸、材料的性质以及拉伸过程中的应力情况等。
2.3 拉伸过程拉伸过程中，首先将材料放置于模具中，并施加拉力。
拉力的大小和方向将影响材料的延展性和变形形式。
通过对拉力的控制，可以控制材料的形状和尺寸变化。
2.4 热处理在拉伸过程完成后，有时需要对材料进行热处理，以消除拉伸过程中产生的应力和改善材料的性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和回火等。
3. 拉伸模具设计的关键考虑因素拉伸模具设计的关键考虑因素包括以下几点：3.1 工件形状和尺寸拉伸模具的设计应根据工件的形状和尺寸，确保拉伸过程中工件的形变满足要求。
对于复杂形状的工件，可能需要设计多级模具，以实现更精确的形变控制。
3.2 材料的特性不同材料的特性会对拉伸模具的设计产生影响。
例如，材料的延展性和硬度将决定模具设计中的一些参数，如模具的角度和半径。
了解材料的特性是设计拉伸模具的重要基础。
3.3 拉力和应力分布拉力和应力分布对模具的设计也有重要影响。
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。
【精品】毕业设计毕业论文：冲压工艺和模具设计——拉深工艺与拉伸模具设计
【精品】毕业设计毕业论文：冲压工艺和模具设计——拉深工艺与拉伸模具设计《冲压工艺与模具设计》课件设计与制作——拉深工艺与拉深模具设计、其他成形工艺及模具设计Design and development of courseware for “stamping process and mold design”: deep drawing process and die design, other forming technology and mold designcourse专业班级:学生姓名:指导教师:学院:年月摘要这篇文章围绕“冲压工艺和模具设计——拉深工艺与拉伸模具设计，其他成形工艺与其他成形模具设计”课件作品，阐述了课件开发的理论基础、教学设计、软件设计和制作流程。
论文开头阐述了《冲压工艺与模具设计》课件制作国内外研究的现状、趋势和存在不足，说明了这一课件作品制作的必要性。
然后阐释了课件制作时遵循的理论基础，包括学习理论、教学理论及传播理论等。
接着又说明了课件制作前进行教学设计和软件设计的流程，包括学习者特征分析、需求分析、环境分析、片头设计、主界面设计，子界面设计等。
再后，讲述了课件制作工具的选择和具体制作过程，包括工具的选择依据，使用的具体方法和使用的基本过程。
最后，总结制作过程中遇到的困难和解决办法及课件存在不足和改进方向。
关键词:拉深工艺;成形工艺;模具设计;课件ABSTRACTThis article works on the theoretical basis for courseware development, instructional design, software design and production process, which is based onmultimedia courseware for “pressing technology and die design course”-deep drawingprocess and die design, other forming technology and die design course”.At the beginning, it described the status, trends and shortcomingsof multimediacourseware for “pressing technology and die design course the pressing technologyand die design at home and abroad, telling the necessity ofproduction of this courseware work. Then it explains the theoretical basis for this courseware production, including learning theory, instructional theory and communication theory. And thenit tells the process of instructional design and software design of courseware production, including learner characteristics, needs analysis, environmental analysis, trailer design, interface design, sub-interface design. After that, it is about the selectionof courseware authoring tool and the production process, including the basis of choice of varied tools, the use of specific mode and the basic process. Finally, it is to sum up the difficulties encountered in the producing process, the resolution, the deficiencies and the direction of improvement of the courseware.Key Words:Deep drawing process; Forming technology; Mold design;Courseware目录1 引言 ..................................................................... ..................................................... 1 2 理论基础 ..................................................................... (3)2.1 认知主义学习理论 ..................................................................... . (3)2.2 建构主义学习理论 ..................................................................... . (3)2.3 课件开发基本要求 ..................................................................... ................... 4 3 设计 ..................................................................... .. (5)3.1 教学设计 ..................................................................... .. (5)3.1.1 学习内容分析 ..................................................................... .. (5)3.1.2 需求分析 ..................................................................... (5)3.1.3 可行性分析 ..................................................................... .. (6)3.2 课件设计 ..................................................................... .. (7)3.2.1 课件结构设计 ..................................................................... .. (7)3.2.2 友好界面设计 ..................................................................... ................. 7 4 制作 ..................................................................... (9)4.1 工具选择 ..................................................................... .. (9)4.2 制作过程 ..................................................................... .. (9)4.2.1 在Photoshop中修图 ..................................................................... .. (9)4.2.2 在Photoshop中制图 ..................................................................... (10)4.2.3 在3dsmax中建模 ..................................................................... (12)4.2.4 在3dsmax中制作动画 ......................................................................154.2.4 在Flash中制作动画和合成............................................................. 16 结论 ..................................................................... ............................................... 21 参考文献 ..................................................................... ............................................... 22 致谢 ..................................................................... .. (23)I1 引言《冲压工艺与模具设计》这门课程是理论性与实践性很强的材料学科专业课程。
模具设计与制造第7章 拉深工艺与模具设计
表7-6
修正系数
拉深系数 m1 修正系数 k1 拉深系数 m2 修正系数 k2
0.55
0.57
0.60
0.62
0.65
0.77
0.70
0.72
0.75
0.75
0.80
—
—
—
1.00
0.93
0.86
0.79
0.72
0.66
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
—
—
—
—
—
—
—
—
—
0.70
0.72
0.75
单位：mm
0.5～0.8 1.0 1.2 2 3 4 5 6 7
2.5～4 2 2.5 4 6 8 10 11 12
表7-2
拉深高度h ≤25 25～50 50～100 100～150 150～200 200～250 ＞250
带凸缘拉深件的修边余量h ＜1.5 1.8 2.5 3.5 4.3 5.0 5.5 6.0
表7-1
拉深高度h ≤10 10～20 20～50 50～100 100～150 150～200 200～250 ＞250
无凸缘拉深件的修边余量h
拉深相对高度h/d或h/B 0.8～1.6 1.6～2.5 1.2 1.5 1.6 2 2.5 3.3 3.8 5 5 6.5 6.3 8 7.5 9 8.5 10
7.2.4 拉深件的工艺性 （1）拉深件的公差等级。 一般拉深件的尺寸精度不宜要求过高，应在IT13级以下，不宜高于 IT11级。 如果公差等级要求高，可增加整形工序达到尺寸要求。 拉深件由于各处变形不均匀，上下壁厚变化可达 ，t为板料厚度。
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
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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：
拉深工艺与拉深模设计(PPT146页)
（3）计算程序 1）选取修边余量； 2）预算毛坯直径D； 3）判断能否一次拉深； 4）计算拉深次数； 5）计算各工序件的拉深直径； 6）合理选配各次拉深的圆角半径； 7）重新修整毛坯直径； 8）计算第一次拉深高度，并校核其相对高度； 9）计算以后各次的拉深高度； 10）画出工序图。
1）1/4凹球环
2 rd 8r2 2 111.3 812 49.48mm2
4
4
2）圆柱
dh 9.3 3.7 108.047mm2
3）1/4凸球环
2rd 8r 2 2 1 7.3 812 42.268mm2
m总——需多次拉深成形制件的总拉深系数。
注意：拉深系数系愈小，表示拉深变形程度愈大。
极限拉深系数：指当拉深系数减小至使拉深件起 皱、断裂或严重变薄超差时的临界拉深系数。
4.4.2 圆筒形拉深件拉深次数及工序尺寸计算
1.拉深次数
当md=d/D>m极限时，可以一次拉深，否则需多 次拉深。
1）推算法：根据极限拉深系数和毛坯直径，从第 一道拉深工序开始逐步向后推算各工序的直径， 一直算到得出的直径小于或等于工件直径，即可 确定所需的拉深次数。
d1=[ m1]D d2=[ m2]d1
。。。。。。
dn=[ mn]dn-1
式中 d1、d2…dn-1、dn—第1、2、…（n-1）、n道工序的直径； [m1]、[m2]…[mn]—第1、2、…n道工序的极限拉深系数； D—毛坯直径。
2）根据工件的相对高度h/d和毛坯的相对厚度 t/D，查表确定拉深次数n。
拉伸工艺与拉伸模具设计概述
拉伸工艺与拉伸模具设计概述1. 拉伸工艺概述拉伸工艺是一种常用的金属成形方法，通常用于将金属板材或管材拉伸成所需形状的工艺过程。
通过拉伸过程，可以改变材料的厚度、长度和形状，同时提高材料的强度和硬度。
拉伸工艺广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑等领域。
拉伸工艺主要包括以下几个步骤： 1. 加热和预处理：将金属材料加热到合适的温度，以增加其可塑性。
同时，对金属表面进行清洁和涂覆，以减少摩擦和氧化。
2. 板材或管材的切割：将金属材料按照所需的尺寸进行切割。
3. 模具设计和制造：设计和制造适合拉伸工艺的模具。
4. 安装模具：将模具安装到拉伸机上。
5. 拉伸过程：通过拉伸机的动力，使金属材料在模具中受力，发生塑性变形。
6. 冷却和处理：将拉伸后的零件进行冷却和处理，以消除应力和改善材料的性能。
7.完工和检验：对拉伸后的零件进行加工和检验，确保其满足设计要求。
拉伸工艺的优点包括高效、节能、成本低等。
然而，设计一个合适的拉伸工艺需要考虑材料的性质、形状的复杂性、模具的精度和可维护性等因素，并进行详细的分析和计算。
2. 拉伸模具设计概述拉伸模具是实现拉伸工艺的核心组成部分，影响着拉伸过程中材料的变形、变形速度、材料的应力分布等关键因素。
因此，合理的拉伸模具设计对于提高产品质量、减少生产成本至关重要。
拉伸模具设计应考虑以下几个方面： 1. 材料选择：拉伸模具通常由工具钢或硬质合金制造，具有较高的耐磨性、硬度和强度。
根据材料的特性选择合适的模具材料。
2. 模具结构设计：模具的结构设计应考虑到产品的形状和尺寸，以及拉伸工艺的要求。
一般情况下，模具设计包括上模、下模、导向装置、顶针、顶杆等部分的设计。
3. 模具表面处理：模具表面的处理对于减少摩擦、延长模具使用寿命具有重要作用。
常用的处理方法包括高温气体氮化、表面涂层和喷涂涂料等。
4. 模具结构强度计算：通过强度计算分析，确定模具的结构是否满足工艺要求，以及拉伸过程中是否会出现较大的应力和变形。
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的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略ห้องสมุดไป่ตู้于板料厚度。
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拉深000拉伸工艺与拉伸模具设计
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•4.1 拉深变形过程的分析
••4.1.1板料拉深变形过程及其特点 (如图4.1.1)
拉深-000-拉伸工艺与拉 伸模具设计
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2020/11/20
拉深000拉伸工艺与拉伸模具设计
1.拉深的基本概念 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他形状 空心件的一种冲压加工方法。(如图4.0.1)
2• .典型的拉深件(如图4.0.2)
• • 用锥形凹模首次拉深时，材料不起皱的条件是： • •
• 如果不能满足上述式子的要求，就要起皱。在这种情况
下，必须采取措施防止起皱发生。最简单的方法(也是实际生 产中最常用的方法)是采用压边圈 。
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拉深000拉伸工艺与拉伸模具设计
•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。
的圆将凸缘变形区分成两部分，由此圆
向凹模洞口方向的部分拉应力占优势
（
），拉应变为绝对值最大的主
变形，厚度方向的变形 是压缩应变。
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•
（2）拉深过程中的
变化规律
和
是当毛坯凸缘半径变化到 时，
•在凹模洞口的最大拉应力和凸缘最外边的最大压应力。
•2.筒壁传力区的受力分析
示，以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩形网格。
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• 4.1.2拉深过程中变形毛坯各部分的应力与应变状
态
••
拉深过程中某一瞬时毛坯变形和应力情况(如图4.1.5)
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•4.1.4 拉深成形的障碍及防止措施
•1.起皱(如图4.1.8)，影响起皱的因素：
•• (1)凸缘部分材料的相对厚度
• 凸缘部分的相对料厚，即为 :
•• •
(2)切向压应力的大小
• 拉深时 的值决定于变形程度，变形程度越大，需要转移
• 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(如图4.1.2) ，然后将带有网格的毛坯进行 拉• 深。 • 在拉深过程中，毛坯受凸模拉深力的作用，在凸缘毛坯
的径向产生拉伸应力 ，切向产生压缩应力 。在它们的共
同作用下，凸缘变形区材料发生了塑性变形，并不断被拉入凹
模内形成筒形拉深件。
•
•4.1.3 拉深变形过程的力学分析
1.凸缘变形区的应力分析
•
（1）拉深中某时刻变形区应力分布
根据微元体的受力平衡可得 •
因为
取
得:
并略去高阶无穷小，
• 塑性变形时需满足的塑性方程为 :
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•
• 由上述两式，并考虑边界条件(当
时， )，经数
学推导就可以求出径向拉应力，和切向压应力的大小为：
• 1.平面凸缘部分 • • 2.凹模圆角区
主要变形区 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
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•图 4.1.5 拉深中毛坯的应力应变情 况
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•
•
• 在变形区的内边缘（即 为：
处）径向拉应力最大，其值
• 在变形区外边缘处压应力最大，其值为：
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• 凸缘外边向内边 由低到高变化， 则由高到低变化，在凸缘中间必有一交 点所•存以在：（如右图所示），在此点处有
• • 化简得：
• 即：
• 即交点在
处。用R所作出
的剩余材料越多，加工硬化现象越严重，则越 大，就越容易起
皱。
• (3)材料的力学性能
• 板料的屈强比
小，则屈服极限小，变形区内的切向
压应力也相对减小，因此板料不容易起皱。
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• (4)凹模工作部分的几何形状 • •• 平端面凹模拉深时，毛坯首次拉深不起皱的条件是 :
••
• （1）压边力 引起的摩擦力
•
该摩擦应力为：
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• （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：
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• （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：
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在拉深后我们发现如图4.1.2：工件底部的网格变化很 小，而侧壁上的网格变化很大，以前的等距同心圆，变成 了与工件底部平行的不等距的水平线，并且愈是靠近工件 口部，水平线之间的距离愈大，同时以前夹角相等的半径 线在拉深后在侧壁上变成了间距相等的垂线，如图4.1.3所