拉深模具设计
拉深工艺与拉深模具设计与辅助工序
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
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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
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。
拉深模具压料筋设计
拉深模具压料筋设计
拉深模具是一种常用的金属加工工具，在拉伸和冲压工艺中有广泛的应用。
在拉深的过程中，由于金属的塑性变形，材料会被逐渐压缩，导致摩擦力增大，从而使得拉深力矩逐渐增大，需要增加压料筋来提高拉深的稳定性。
压料筋是指在拉深模具中安装的用于支撑材料的钢杆或其他形
状的金属构件。
设计良好的压料筋可以有效地避免材料的侧向移动，从而提高拉深的质量和效率。
以下是拉深模具压料筋设计的关键要素： 1. 压料筋的位置
压料筋的位置应该在模具的侧壁上，与模具钢板相邻接，以便支撑材料的侧向移动。
同时，为了避免压料筋与模具钢板之间的空隙，应该将其放置在模具钢板的凸起部位上。
2. 压料筋的材料
压料筋的材料应该具有足够的强度和刚度，以承受拉深过程中的压力和摩擦力。
常用的材料包括高速钢、合金钢等。
3. 压料筋的形状
压料筋的形状应该与材料的形状相适应，以避免材料的侧向移动和变形。
常用的压料筋形状包括U形、V形、弓形等。
4. 压料筋的数量和间距
压料筋的数量和间距应该根据拉深的深度和材料的硬度来确定。
一般来说，压料筋的数量越多，拉深的稳定性越高，但也会增加制造成本。
间距越小，对材料的支撑越密集，但也会增加摩擦力，从而使
得拉深的能耗增加。
5. 压料筋表面的涂覆
为了减少摩擦力和磨损，可以在压料筋表面涂覆一层涂料或润滑剂。
常用的涂料包括Teflon、硅油等。
总之，压料筋的设计是影响拉深模具性能的重要因素之一，需要根据具体的工艺要求和材料特性来进行合理的设计和制造。
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。
落料拉深复合模具设计
落料拉深复合模具设计落料拉深复合模具是一种常用的成形工艺，广泛应用于金属冲压、塑料注塑等行业。
由于带有拉深工艺，其设计需要结合该工艺的特点，才能满足产品的要求并提高生产效率。
落料拉深复合模具采用一次成形工艺，将拉杆首先拉伸成形，然后在工件上产生凹陷，从而使工件的深度增加。
具有一次成形、成本低等优点，因此在制造业中得到了广泛应用。
其所采用的复合模具结构，使得一台机器能够同时生产多种不同的零部件，大大提高了生产效率和经济效益。
复合模具的成功设计，与模具结构设计和材料的选择密切相关。
一般而言，落料拉深模具的结构设计分为四个部分：拉杆、固定板、移动板和凸模。
通过不同部位的设计，我们可以使得整个成形过程更加合理、顺畅，从而提高成品的质量。
首先是拉杆的设计。
拉杆是实现拉深工艺的关键部件，它的材料、强度以及表面质量直接影响到成品的质量。
在设计拉杆时，应该考虑到拉杆的表面质量，选择耐磨、高强度、不易变形的导杆作为拉杆，以保证拉深的精度和质量。
其次是固定板和移动板的设计。
固定板和移动板的结构设计，在复合模具中占据着非常重要的地位。
两者之间应避免轴向移动，应保证垂直度和平面度，并要考虑补正加工工艺的问题。
此外，固定板和移动板的加工精度也应当高，以便使得成形过程更加稳定。
最后是凸模的设计。
在落料拉深的过程中，凸模在工件上产生凹陷，从而完成了拉深的过程。
凸模与零件可通过套装设计实现。
在凸模的设计中，应注意一次成形、加工难易度、产品尺寸和表面光滑度的问题。
总之，落料拉深复合模具设计是一个涉及多个领域的复杂问题，需要工程师和技术人员多方面的投入和努力。
在成功设计出一款优秀的落料拉深复合模具之后，生产出来的制品不仅可以减轻企业的人力和成本压力，而且为社会提供了更优质的产品质量和服务。
落料拉深复合模具设计
落料拉深复合模具设计1. 引言复合模具是一种常用于塑料加工、金属成型等工业领域的生产工具，其由多个组成部分组合而成，用于制造具有特定形状和尺寸的零件。
落料拉深复合模具是一种用于金属加工的模具类型，广泛应用于汽车、航空航天和家电等领域。
本文将介绍落料拉深复合模具的设计原理、材料选择、结构优化以及加工工艺等方面的内容。
2. 设计原理落料拉深复合模具的设计原理基于金属板材经过拉伸和拉深过程，使其产生特定形状和尺寸的成品零件。
在设计过程中，需要考虑以下几个方面：2.1 材料选择选择合适的材料对模具的性能和寿命至关重要。
常用的材料包括工具钢、合金钢和硬质合金等。
根据零件要求的材料强度和耐磨性，选择合适的材料可以提高模具的使用寿命和稳定性。
2.2 结构设计模具的结构设计是模具性能的关键因素之一。
在设计过程中，需要考虑到板材的拉伸和拉深过程中的受力情况，合理布置结构和增加加固部位，可以提高模具的刚性和稳定性。
2.3 加工工艺落料拉深复合模具的加工工艺包括材料预处理、数控加工、热处理和表面处理等过程。
合理选择和控制加工工艺可以确保模具的精度和质量。
3. 模具设计步骤模具的设计步骤可以分为以下几个阶段：3.1 需求分析根据零件的要求，确定模具的设计目标和参数。
包括零件的形状、尺寸和材料等要求。
3.2 结构设计根据需求分析的结果，进行模具的结构设计。
考虑到荷载情况、刚性要求和加工工艺等因素，合理布置结构和增加加固措施。
3.3 零件设计根据结构设计的结果，进行各部件的设计和绘制。
包括模具底板、上模、下模和滑块等部件。
3.4 材料选择根据模具的使用要求和工作环境，选择合适的材料。
考虑到材料强度、耐磨性和加工性能等因素。
3.5 工艺设计根据加工工艺要求，进行模具的工艺设计。
包括数控加工程序、热处理工艺和表面处理工艺等。
4. 模具结构优化为了提高模具的使用寿命和稳定性，可以通过结构优化的方法进行设计改进。
常用的优化方法包括有限元分析、参数化设计和材料优化等。
4.5拉深模具设计
深度拉深件或落料拉深复合模：
应使工艺力曲线位于压力机滑块 的许用压力曲线之下，还需对压力机 的电机功率进行校核
三. 压力机的选择
深度拉深件或落料拉深复合模：
1 F1 max h1
1000
① 计算拉深功A
首次拉深：
以后各次拉深：
凸、凹模工作部分形状
带压边圈的拉深
：
a：用于直径d≤100mm的拉深件
b：用于直径d＞100mm的拉深件
五. 拉深工艺的辅助工序
润滑
热处理
目的：消除加工硬化及残余应力
对于普通硬化金属（如08钢、10钢、15钢等）， 若工艺过程正确，模具设计合理，一般可不要进行中 间热处理。 对高度硬化金属（如不锈钢、耐热钢等），一般 一、二道工序后就要进行中间热处理。
凸模圆角的影响
：
凸模圆角rp↓↓→rp处弯曲变形程度 ↑→“危险断面”受拉力大→工件易产生局部变薄； 凸模圆角rp↑↑→凸模与毛坯的接触面↓→ 易产生底部变薄和内皱
四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计
凹模圆角半径rd的计算
：
首次拉深： d r
1
0.8 ( D d )t
以后各次拉深： d n
r (0.6 ~ 0.8)rdn1
式中：rd1、rdn-1、rdn——首次、第（n－1）次和第n 次拉深模的凹模圆角半径 D——毛坯直径；d——中径；t——工件厚度。
有平面凸缘拉深件，最后一次拉深时：
凹模圆角半径应和拉深件的一致，即rdn＝r。
四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计
凸模圆角半径rd的计算
四. 凸、凹模工作部分的尺寸设计
模具设计5拉深工艺与模具
•（二）有压边圈装置的简单拉深模
•
正装拉深模
•凸模较长，行程不大。
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•
倒装拉深模
•锥形压边圈将毛坯压成锥形有 利于拉深变形。
模具设计5拉深工艺与模具
•（三）压边圈装置分析 •1、弹性压边装置（用于普通单动压力机）
•a)橡皮压边装置
b)弹簧压边装置
c)气垫压边装置
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模具设计5拉深工艺与模具
模具设计5拉深工艺与模 具
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2020/11/20
模具设计5拉深工艺与模具
概述
• 拉深是将平面板料变成各种开口空心件的冲压工序。
•拉深件的分类：
• 圆筒形零件 • 曲面形零件 • 盒形零件 • 复杂形零件
•拉深件特点：
•效率高，精度高，材料消 耗少，强度刚度高。
•拉深压力机：
•单动、双动、三动压力机 和液压压力机。
模具设计5拉深工艺与模具
二、阶梯形件的拉深特点
• 1、判断能否一（t/D×100>1），而阶梯
之间直径之差和零件的高度较
小时，可一次拉出。
•判断条件：
• 上式中h/d是表6-9中拉深次数为1时的值
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模具设计5拉深工艺与模具
• 2、多次拉深时的拉深方法
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•负间隙拉深
模具设计5拉深工艺与模具
三、拉深凸凹模工作部分的尺寸及其制造公差
•1、最后一道工序： •拉深模工作部分尺寸及公差应按工件要求确定。
•工件要求外形尺寸时：
•工件要求内形尺寸时：
•2、中间各道工序：•凸凹模尺寸取毛坯过渡尺寸
•若以凹模为基准：
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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。
拉深模具设计要点
拉深模具设计要点拉深是一种利用模具将平面金属片加工成三维形状的工艺方法，而拉深模具的设计则是实现该工艺方法的关键。
本文将介绍拉深模具设计的要点，并探讨如何提高拉深模具的性能和效率。
一、拉深模具的种类按照不同的结构和用途，拉深模具可分为单向拉深模具、多向拉深模具、复合拉深模具等。
单向拉深模具只能将金属片拉深成一个方向的凸轮形状；多向拉深模具能够将金属片拉深成多个方向的形状，适用于复杂的零件生产；复合拉深模具则是结合两种或以上的拉深形式，可以实现更为多样化的零件加工。
二、拉深模具的设计要点1. 材料选择拉深模具的制造材料需具有高强度、高硬度、高韧性、高温耐性等性质，以确保模具的耐用性和稳定性。
常用的材料有合金钢、硬质合金、高速钢等。
2. 模具结构设计模具的设计应考虑加工时的工艺流程和金属片的物理特性，以确保成品的质量。
模具的结构设计应考虑到材料密度改变的情况，特别是拉深部位的弯曲角度、曲面度和收缩率等，同时也需考虑到模具的割缝和表面质量等因素。
3. 模具形状和尺寸设计在拉深模具的形状和尺寸设计上，设计师需考虑到零件的性能要求和装配要求，并确保模具能够适应所选定的加工设备。
同时，模具的深度、前侧角度、后侧角度、侧壁角度等参数也需符合零件加工的要求。
4. 模具表面的处理模具表面的处理是一项重要的工艺，可有效提高模具的耐用性和零件质量，常见的处理方法包括氮化、硬质化、涂层等。
在选择表面处理时，需要考虑到材料的成本和零件的性能要求。
三、拉深模具的加工与维护在拉深模具加工时，操作人员需根据零件的要求精确调整机器参数，以确保零件的生产质量和效率。
同时，模具的维护也是不可忽视的，需要经常检查模具的磨损程度、裂纹和变形情况，及时更换或修理模具，以保持模具的正常使用寿命。
在现代工业生产中，拉深模具已成为一种普遍应用的加工方法，而模具设计则是实现该方法和产生高质量产品的重要保障。
为了提高拉深模具的性能和效率，设计师需要考虑到材料选择、结构设计、模具形状和尺寸设计等多个方面，以制作出高质量、耐用的模具，为生产提供坚实的保障。
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。
落料拉深模具课程设计
落料拉深模具课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习落料拉深模具的相关知识，使学生掌握模具的基本结构、工作原理及其设计方法，培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体的教学目标如下：1.知识目标：（1）了解落料拉深模具的分类及应用范围；（2）掌握模具的基本结构及其主要零部件的作用；（3）理解模具工作原理，学会计算模具的压力和行程；（4）熟悉模具设计的基本步骤和方法。
2.技能目标：（1）能够根据实际需求，选择合适的模具类型和参数；（2）学会使用相关软件进行模具设计；（3）具备分析和解决模具在使用过程中出现的问题的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对模具行业的兴趣，提高其职业认同感；（2）培养学生团结协作、勇于创新的精神；（3）使学生认识到模具在现代制造业中的重要地位，增强其责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.落料拉深模具的基本概念和分类；2.模具的结构及其主要零部件的作用；3.模具的工作原理及其计算方法；4.模具设计的基本步骤和方法；5.模具的制造和维护。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：用于传授基本概念、原理和方法；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解模具设计和应用；3.实验法：学生进行模具实验，培养学生的动手能力；4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高其分析和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的知识体系；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备；3.多媒体资料：制作精美的课件和视频，增强课堂教学的趣味性；4.实验设备：保障学生能够进行实际操作，提高其动手能力。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，检查学生对知识的掌握程度和应用能力；3.考试成绩：通过期中和期末考试，检验学生对课程知识的全面理解；4.实践报告：学生进行模具设计实践，评估其动手能力和实际应用能力。
拉深模设计毕业论文
拉深模设计毕业论文拉深模设计毕业论文一、引言在当今工业发展的背景下，拉深模设计作为一种重要的制造工艺，被广泛应用于各个领域。
本文旨在探讨拉深模设计的原理、方法和应用，并对其在工程实践中的重要性进行分析和评价。
二、拉深模设计的原理拉深模设计是一种通过应用力和压力，使金属板材在模具中发生塑性变形，从而得到所需形状的制造工艺。
其原理基于材料力学和塑性变形理论，通过控制模具的形状和应力分布，实现对金属板材的塑性变形。
三、拉深模设计的方法1. 材料选择：不同材料具有不同的拉深性能，因此在拉深模设计中，需要根据所需产品的要求选择合适的材料。
常用的材料有冷轧钢板、不锈钢板等。
2. 模具设计：模具的设计是拉深模设计中的关键环节。
模具的形状和结构直接影响到拉深过程中的应力分布和变形情况。
因此，在模具设计中需要考虑产品的几何形状、材料的性能以及制造成本等因素。
3. 模具材料选择：模具材料的选择也是拉深模设计中的重要环节。
模具材料需要具备足够的强度和硬度，以保证模具在拉深过程中不发生变形或损坏。
四、拉深模设计的应用拉深模设计广泛应用于汽车制造、家电制造、航空航天等领域。
以下是拉深模设计在这些领域中的具体应用：1. 汽车制造：在汽车制造中，拉深模设计用于制造车身外壳、车门、引擎盖等部件。
通过拉深模设计，可以使金属板材具备所需的强度和刚度，同时实现轻量化设计。
2. 家电制造：在家电制造中，拉深模设计用于制造冰箱门、洗衣机筒体等部件。
拉深模设计可以使得家电产品具备更加美观、坚固的外观，提高产品的市场竞争力。
3. 航空航天：在航空航天领域，拉深模设计用于制造飞机机身、发动机外壳等部件。
通过拉深模设计，可以使得航空航天产品具备更高的强度和耐腐蚀性，提高产品的安全性和可靠性。
五、拉深模设计的重要性拉深模设计在工程实践中具有重要的意义和应用价值。
首先，拉深模设计可以实现对金属板材的塑性变形，从而满足产品的几何形状和性能要求。
其次，拉深模设计可以提高产品的生产效率和质量，降低生产成本。
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
26627D
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。
26627D
四、拉深模的典型结构
26627D
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
第08章--拉深模具设计PPT课件
以由弹簧或橡皮产生，也可以由气垫产生。
5
带凸缘零 件的拉深模结 构，毛坯用定 位板定位，在 下模座上安装 了定距垫块， 用来控制拉深 深度，以保证 制件的拉深高 度和凸缘直径。
图8.6 凸缘件拉深模(定距垫块) 6
图8.7 凸缘件拉深模(打料块定距)
毛坯用固定挡料销定位，打料块同时起定距垫块的作用， 作用同样是控制拉深高度和凸缘直径。
第8章 拉深模具设计
8.1 单动压力机首次拉深模
8.1.1 无压边圈的拉深模
适用于底部平整、 拉深变形程度不大、 相对厚度(t/D)较大和 拉深高度较小的零件。
1
图8.1 无压边圈有顶出装置的拉深模
8.1.2 带压边圈的拉深模
板料毛坯 被拉入凹模。 在拉簧力的作 用下，刮件环 又紧贴凸模， 在凸模上行时 可以将制件脱 出，由下模座 孔中落下。
下止点
30°
60°
曲轴转角α
90° 23
8.6.4 模具工作部分尺寸的计算
1. 凸、凹模间隙 2. 凸、凹模圆角半径 3. 凸、凹模工作尺寸及公差 4. 凸模通气孔
24
8.6.5 模具的总体设计
模具的总装图如 图8.26所示。
采用正装式结构， 落料拉深凸凹模安装 在上模；
刚性卸料板卸去 废料，也起导尺作用，
线，
若落料拉深力曲线处于许用负荷曲线之下，则所选设备符合
工作要求；
若落料拉深力曲线超出许可范围(见图8.25)，则需选择标称
压力更大型号的压力机，继续以上校核过程。
26
图8.25 许用负荷与实际负荷
27
用导尺和固定挡 料销定位；
打料块将卡在凸 凹模内的工件推出。
图8.26 落料首次拉深复合模 25
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：
拉深工艺与拉深模设计
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）。
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8.1.1 无压边圈的拉深模
无压边圈有顶出装置的拉深模
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8.1.1 无压边圈的拉深模
无压边圈落件拉深模
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8.1.2 带压边圈的拉深模
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8.6 拉深模设计实例
8.6.3 落料与首次拉深复合工序力的计算
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8.6 拉深模设计实例
3. 初选压力机标称压力 当落料拉深复合时， 由于滑块的受力行程大于压力机的标称压力行程， 必须使落料拉深力曲线全部位于压力机滑块的许用负荷曲线之下， 而不能只考虑标称压力是否大于拉深力去确定压力机规栺。 可以按下式初步确定拉深工序所需的压力机标称压力：
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8.6 拉深模设计实例
2. 判断可否一次拉深成形
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8.6 拉深模设计实例
3. 确定首次拉深工序件尺寸
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8.6 拉深模设计实例
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8.6 拉深模设计实例
4. 计算以后各次拉深的工序件尺寸
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8.6 拉深模设计实例
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8.6 拉深模设计实例
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8.2 单动压力机后次拉深模
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8.2 单动压力机后次拉深模
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8.3 单动压力机落料拉深模
拉深工序可以与一种或多种其他冲压工序(落料、冲孔、成 形、翻边、切边)复合，构成拉深复合模。 • 在单动压力机的一个工作行程内，落料拉深模可完成落料、 拉深两道(或更多道)工序。 • 工作效率高，但结构较复杂，要注意模具中所复合的各冲压 工序的工作次序。 •
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8.3.3 矩形制件落料拉深模
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8.3.3 矩形制件落料拉深模
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8.3.4 落料拉深压形模
图8.17 落料拉深压形复合模
落料拉深压形复合模上模下行时，落料拉深凸凹模与落料凹模完成落料。上模继续下行，落料拉深凸凹模与拉深 凸模完成拉深。 上模行程的终了，压形凸模和拉深压形凸凹模镦压制件，进行压形。
有弹性压边装置的倒装式拉深模
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8.1.2 带压边圈的拉深模
• 带凸缘工件的 拉深模结构， 毛坯用定位板 定位。
• 在下模座上安 装了定距垫块， 用来控制拉深 深度。 • 以保证制件的 拉深高度和凸 缘直径。
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凸缘件拉深模(定距垫块)
8.1.2 带压边圈的拉深模
• 毛坯用固定挡料销定位，打料块同时起定距垫块的作用，控制拉 深高度和凸缘直径。
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8.6 拉深模设计实例
5. 工艺方案
• 本工件需要： • • • • 落料(制成的坯料)、四次拉深、切边(达到制件要求的凸缘直径)。 为了提高生产效率，将坯料的落料与首次拉深复合。 该制件的冲压工艺方案为： 落料与首次拉深复合→第二次拉深→第三次拉深→第四次拉深 →切边。
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8.6 拉深模设计实例
8.6.6 压力机选择
• 根据标称压力，滑块行程，及模具闭合高度，确定选择型号为JC23—35型开 式双柱可倾压力机。 • 校核过程如下：确定所选型号压力机的滑块许用负荷图，设备参数和模 具工艺力确定模具工作过程中对应的落料拉深力曲线，
•
•
若落料拉深力曲线处于许用负荷曲线之下，则所选设备符合工作要求；
若落料拉深力曲线超出许可范围(见图8.25)，则需选择标称压力更大型
号的压力机，继续以上校核过程。
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8.5 双动压力机拉深模
把平板坯 料送入模具 内。 外滑块首 先下行，将 坯料压住完 成压边，接 着内滑块下 行进行拉深。 拉深完毕 后内滑块带 动凸模首先 回程，然后 压边圈回程。
图8.21 双动压力机大型工件拉深模(凸模导向)
以上内、外滑块的动作次序由双动压力机本身提供。模具中的顶料支撑装置将
第8章 拉深模具设计
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教学提示与要求
教学提示：
• • • • • • 拉深在单动压力机、双动、以及三动压力机上进行。 常见的有单动压力机拉深模和双动压力机拉深模。 在单动压力机上工作的拉深模，为首次拉深模及后次拉深模。 可分为单工序拉深模、落料拉深模、落料拉深冲孔模、落料正 反拉深冲孔翻边模等。 拉深模又有带压边装置与不带压边装置之分。
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8.3.5 落料拉深冲孔模
板料通过定位 槽送进定位。 落料拉深凸凹 模与落料凹模 完成落料。 落料拉深凸凹 模与拉深冲孔 凸凹模完成拉 深。 冲孔凸模与拉 深冲孔凸凹模 完成冲孔。
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冲孔废料由空心螺杆孔落下。 上模回程时，固定卸料板卸下条形废料。 压边卸料圈顶出拉深冲孔凸凹模上的制件。 若制件卡住，可由打料盘推出。
教学要求：
• 掌握各种单动压力机首次拉深模、单动压力机后次拉深模、单动压力机 拉深复合模的工作原理、结构和适用范围。 • 了解双动压力机拉深模的工作原理和典型结构。
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8.1 单动压力机首次拉深模
• 拉深模结构相对较简单。
• 单动压力机首次拉深模所用的毛 坯为平面形状
拉深模
单动压力机用拉深模
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8.3.1 凸缘制件的落料拉深模
条形板料通过定 位槽定位，上模下行 ，落料拉深凸凹模与 落料凹模完成落料工 序。 拉深凸模将落料 毛坯拉入落料拉深凸 凹模孔内，完成拉深 工序。
图8.13 带凸缘制件落料拉深复合模
上模回程，固定卸料板卸下废料，压边圈将制件顶出；若制件卡在落料拉深凸凹模孔内，可通过打料 杆推出。 这类模具要设计成先落料后拉深，因此拉深凸模低于落料凹模。
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制件从凹模中顶出。
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8.6 拉深模设计实例
如图8.23所示工件，材料为08钢，厚度t=1mm。大批量生产。试确 定拉深工艺，设计拉深模。
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8.6 拉深模设计实例
8.6.1 工件的工艺性分析
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8.6 拉深模设计实例
8.6.2 工艺方案确定 板料厚度t=1mm，按中线尺寸计算。 1.计算坯料直径
• 在固定压边圈上制出缺口，安全、方便地将毛坯定位，凸模将毛 坯拉入凹模成形。
• 拉深制件进入凹模下部的大通孔，制件口部发生弹性张开，凸模 上行时将凹模下底面刮落。
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8.1.2 带压边圈的拉深模
• 凸模和弹性元件装在上模，凸模比较长，适宜于拉深深度不大的制件。 弹性元件一般为弹簧或者橡皮，压边圈兼有卸件作用。 • 拉深制件进入凹模下部的大通孔，制件口部发生弹性张开，凸模上行时 将凹模下底面刮落。
有弹性压边装置1.2 带压边圈的拉深模
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
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8.1.2 带压边圈的拉深模
• 凹模固定在上模座上，有刚性打料装置。 • 坯料由固定挡料销定位，凸模固定在下模座上，有弹性压边装置。 • 压边力可以由弹簧或橡皮产生，也可以由气垫产生。
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补充：落料拉深复合模
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
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8.3.2 球形制件落料拉深模
图8.14 球形制件落料拉深复合模
球形工件落料拉深复合模。落料拉深凸凹模的外缘是落料凸模刃口，内孔是拉深凹模。 模具采用固定卸料板卸料。为减小拉深时起皱趋势，在落料拉深凸凹模的凸模刃口处设计了一个锥面。
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8.6 拉深模设计实例
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8.6 拉深模设计实例
8.6.4 模具工作部分尺寸的计算
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8.6 拉深模设计实例
8.6.5 模具的总体设计 采用正装式结构，落料 拉深凸凹模安装在上模； 刚性卸料板卸去废料， 也起导尺作用， 用导尺和固定挡料销 定位； 打料块将卡在凸凹模 内的工件推出。
8.4 单动压力机落料、正反拉深、冲孔和翻边复合模
条料沿定位槽送进 定位。 落料拉深凸凹模与 落料凹模完成落料工 序。 压边顶件圈气垫压 边。 落料拉深凸凹模与 拉深凸凹模进行正拉 深。 拉深冲孔凸凹模与 拉深凸凹模进行反拉 深。 冲孔凸模与拉深冲 孔凸凹模完成冲孔。
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拉深冲孔凸凹模对制件底部进行翻边，制件完成成形。 冲孔废料由拉深冲孔凸凹模的孔中落下。
凸缘件拉深模(打料块定距)
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8.2 单动压力机后次拉深模
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无压边装置的以后各次拉深模
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8.2 单动压力机后次拉深模
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
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8.2 单动压力机后次拉深模
无 压 边 装 置 的 反 向 拉 深 模