(4-6、7)拉深件的工艺性&拉深模的典型结构
材料成型工艺教学大纲
材料成型工艺MaterialFormingTechnology课程编号：07310060学分：6学时：90(其中：讲课学时：78实验学时：12上机学时：0)先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础适用专业：材料成型及控制工程教材：《金属材料液态成型工艺》贾志宏编化学工业出版社2008年2月第1版《金属材料焊接工艺》雷玉成主编化学工业出版社，2006年8月第1版《冲压工艺与模具设计》牟林、胡建华主编.北京大学出版社2010年3月第2版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：本课程是材料成型与控制工程专业的一门主要专业基础课。
本课程的任务是掌握金属液态成型工艺的方法、金属板料成形技术、焊接电弧及焊接方法等三大部分知识。
通过本课程的学习，了解常见的液态成型、板料成形、焊接工艺方法。
为学习有关专业课程、从事生产技术工作和管理工作打好热加工工艺知识基础；了解热加工的新工艺、新技术、新方法和发展趋势。
二、课程的基本内容及要求第一篇液态成型工艺绪论1基本内容金属液态成型工艺发展历史，液态成型工艺流程。
2教学要求了解铸造产业的发展概况；了解铸造生产的基本流程和工艺种类。
3重难点液态成型工艺的基本类型、流程及发展趋势。
第一章零件结构的铸造工艺性分析1基本内容(1)常用铸造方法的选择；(2)砂型铸造零件结构的工艺性分析；(3)特种铸造零件结构的工艺性分析。
2教学要求(1)了解各种铸造方法的特点；熟悉铸造方法选用的依据(2)掌握砂型铸造零件结构的工艺性分析方法；(3)熟悉特种铸造零件结构的工艺性分析方法。
3重难点铸造工艺性分析的方法和思路。
第二章砂型铸造工艺方案的确定1基本内容(1)工艺设计内容及流程；(2)砂型铸造工艺方案确定的基本原理；2教学要求(1)熟悉铸造工艺设计的依据、内容及流程；(2)掌握砂型铸造工艺方案制定的原理及方法。
3重难点(1)生产纲领、生产条件对工艺方案制定的影响；(2)分型面及浇注位置的确定。
冲压工初级理论考核大纲、复习题.
冲压⼯初级理论考核⼤纲、复习题.2011年职业技能鉴定综合能⼒[冲压⼯（初级）]考试考核⼤纲本⼤纲依据汽车冲压⼯《职业标准》规定的基础理论知识部分和对初级冲压⼯⼯作要求（技能要求.相关知识）部分制定。
⼀、考核内容(⼀) 基础理论知识1.熟悉冲压作业⼈员相关安全⽣产法律法规。
2.熟悉冲压作业⼈员相关安全⽣产职业道德规范。
3.熟悉冲压⼯规程和作业指导书。
4.了解冲压概念.特点.及应⽤。
5.了解冲压⼯艺的加⼯原理6.了解冲压⼯序的分类。
(⼆) 冲压⼯艺理论知识1．冲裁：（1）冲裁加⼯原理（2）冲裁件的⼯艺性（3）冲模的压⼒中⼼（5）凸.凹模间隙（6）凸.凹模⼯作部分尺⼨和公差（7）冲裁时的压⼒（8）凸模与凹模的固定（9）定位装置（10）卸料及顶料装置(11)排除⼯件或废料的漏料孔和排除槽（12）冲模闭合⾼度(13)冲裁件质量分析2．弯曲：（1）弯曲变形分析（2）弯曲件的⼯艺性（3）弯曲件的弹复（4）弯曲凸凹模的间隙（5）提⾼弯曲件精度的⼯艺措施（7）弯曲件产⽣废品原因及消除⽅法3．拉深：（1）拉深基本原理（2）拉深件的⼯艺性（3）变薄拉深（4）拉深模⼯作部分尺⼨的确定（6）拉深凸模与凹模的圆⾓半径（7）压边圈的采⽤及其类型（8）拉深件的废品种类.产⽣原因及预防⽅法4．成形：（1）胀形（2）翻边（3）缩⼝（4）整形(三) 冲压设备理论知识1.常⽤压⼒机的分类和规格2.压⼒机的选择：压⼒机的许⽤负荷.⾏程和⾏程次数.最⼤装模⾼度.压⼒机的台⾯尺⼨.压⼒机的精度3.板料⾃动送料装置：辊式送料装置4.⾃动化冲压⽣产线（四）冲压材料和热处理理论知识1.常⽤冲压材料2.冲压常⽤⾦属材料规格3.冷挤压模具材料4.常⽤冷挤压模具钢的基本要求5.常⽤⾦属材料牌号（五）汽车覆盖件质量问题1.破裂（1）不同部位的破裂的原因分析（2）破裂问题的防⽌措施2.起皱：（1）起皱的分类（2）各类起皱的原因分析（3）起皱问题的防⽌措施3.尺⼨精度问题：尺⼨精度（六）冲压安全技术1.冲压⽣产的特点与不安全因素分析2.压⼒机安全装置：（1）压⼒机安全装置应具有的基本功能及分类（2）压⼒机安全控制装置（3）压⼒机安全防护装置3.冲压模具的安全技术：（1）冲模安全技术要求（2）冲模的安全技术装置（3）冲模其他安全措施（4）冲模安全监测装置（5）冲模安装.调试与拆卸中的安全4.冲压⽣产中的⼿⽤⼯具：⼿⽤⼯具和⼿⽤⼯具操作要点5.冲压事故与冲压⽣产环境：冲压事故.冲压⽣产环境⼆.考试题型及题量1．理论（120分钟）：单项选择题（40题，共40分）判断题（30题，共30分）简答题（5题，共30分）2．实作（30分钟）：考试内容：冲压模具的维护及保养需掌握的技能：（1）.冲压压机⼒的安全使⽤⽅法及要求（2）.冲压模具的安装⽅法及要求；（3）.冲压模具的调整⽅法及要求；（4）.冲压模具的维护及保养⽅法要求；（5）.能正选择和使⽤冲压模具安装及调试所需辅助物品。
方盒形拉深件的工艺性分析
方盒形拉深件的工艺性分析
方盒形拉深件是一种常用的金属加工工艺，用于制造各种形状的容器、外壳和零部件等。
其工艺性分析主要包括以下几个方面：
1. 材料选择：方盒形拉深件通常采用金属材料进行制造，如钢材、铝材等。
在选择材料时需要考虑材料的可加工性、强度、硬度和耐腐蚀性等性能，以满足产品的使用要求。
2.模具设计：方盒形拉深件的成形需要使用模具进行，模具的设计和制造对产品质量和工艺性有着重要影响。
模具设计需要考虑产品形状、尺寸、壁厚和材料特性等因素，以确保产品成形的精度和一致性。
3.拉深工艺参数：方盒形拉深件的加工过程需要控制好拉深工艺参数，包括下料尺寸、板材表面的润滑剂选择、压力和速度等。
这些参数的选择和调整能够影响产品的成形质量、表面质量和机械性能。
4.成形工艺：方盒形拉深件的成形工艺包括下料、冲裁、拉伸、回弹和修整等几个步骤。
在操作过程中需要注意控制好每个步骤的工艺要求和工艺参数，避免出现裂纹、变形或者表面质量不良等问题。
5.产品质量控制：方盒形拉深件的质量要求通常包括尺寸精度、表面质量和机械性能等方面。
在加工过程中需要控制好每个环节的工艺参数，及时发现并解决质
量问题，确保产品达到客户的要求。
总之，方盒形拉深件的工艺性分析需要综合考虑材料、模具设计、工艺参数和工艺过程等因素，以确保产品质量和工艺性能的要求。
更好地应用于实际生产中，提高方盒形拉深件的制造效率和质量。
拉深工艺和拉深模设计
公差、材料上旳要求，掌握拉深件工序安排旳一般 原则。
教学要求： 根据弯曲件旳构造工艺性要求改善拉深件旳结
构设计；能够根据拉深件旳工艺条件，拟定拉深件 圆角半径，拟定带孔拉深件旳孔旳位置。
4.2.1 对拉深件形状尺寸旳要求
1）拉深件形状应尽量简朴、对称，尽量一次拉 深成形。
1）孔位应与主要构造面（凸缘面）在同一平面， 或孔壁垂直该平面，便于冲孔与修边在同一 道工序中完毕。
2）拉深件侧壁上旳冲孔与底边或凸缘边旳距离 h 2d t
3）拉深件凸缘上旳孔距：
D1 (d1 3t 2r2 d )
4）拉深件底部孔距：
d d1 2r1 t
4.2.3 拉深件旳精度等级 主要指其横断面旳尺寸精度；一般在IT13级
2）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；
3）根据“等面积原则”求出毛坯直径。
D
4S
4
f
式中
S——毛坯面积（涉及修边余量）； f——简朴旋转体拉深件各部分面积； D——毛坯直径。
案例分析： 带凸缘制件
无凸缘制件
将制件分割为： 1）1/4凹球环 2）圆柱
3）1/4凸球环 4）圆板
计算：
1）1/4凹球环
要求：
1）rpg≥t，一般取：rpg≥（35）t 2）rpg＜t，增长整形工序，每整形一次，rpg
可减小1/2。
pg
pg
py
3.矩形拉深件壁间圆角半径rpy 矩形拉深件壁间圆角半径rpy：
指矩形拉深件旳四个壁旳转角半径。
要求：rpy≥3t及rpy≥H/5
pg
pg
py
4.2.2 拉深件上旳孔位布置
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。
拉深盒型件拉深工艺
拉深盒型件拉深工艺引言拉深技术（Deep drawing）是一种常用的金属成形工艺，广泛应用于各种盒型件的制造中。
拉深盒型件能够满足不同行业的需求，例如汽车零部件、电器外壳、容器等。
本文将详细介绍拉深盒型件的拉深工艺流程，包括材料选择、模具设计、拉深过程控制等方面内容。
1. 材料选择在拉深盒型件的制造中，常用的材料包括冷轧钢板、不锈钢、铝合金等。
不同的材料具有不同的性能和适用范围，因此在选择材料时应考虑以下几个因素：•材料的可塑性：材料必须具有良好的可塑性，能够在拉深过程中充分变形，以适应盒型件的形状需求。
•材料的强度：材料必须具有足够的强度，能够承受盒型件的工作载荷，并保持其结构的稳定性。
•材料的耐腐蚀性：根据具体使用环境的要求，选择具有良好耐腐蚀性的材料，以延长盒型件的使用寿命。
2. 模具设计模具的设计是拉深工艺中十分重要的一环。
一个合理设计的模具能够保证拉深过程的稳定性和成品的质量。
模具设计应考虑以下几个因素：•盒型件的形状和尺寸：根据盒型件的形状和尺寸要求，确定模具的结构和尺寸，以确保拉深盒型件的准确性和一致性。
•模具的材料选择：模具通常采用高强度、高硬度的材料，如工具钢。
选择合适的模具材料可以增加模具的使用寿命和抗磨耗性。
•模具的润滑与冷却：为了减少摩擦和热量积聚，需要在模具表面涂覆润滑剂，并设置冷却系统，以确保模具的稳定工作和成品的质量。
3. 拉深过程控制拉深过程中的控制是确保产品质量的关键。
合理的拉深过程控制可以预防一些常见的问题，例如皱纹、裂纹和破裂等。
以下是一些常用的拉深过程控制方法：•拉深力的控制：根据盒型件的形状和尺寸，合理调整拉深力，以避免过度应力导致拉深失效。
•润滑效果的控制：合适的润滑剂类型和涂覆方式可以减少摩擦，防止盒型件与模具之间的粘连，从而提高产品的表面质量。
•模具温度的控制：通过控制冷却系统的温度，可以有效地降低模具和盒型件的温度，从而减少热裂纹的发生。
•拉深速度的控制：拉深速度的选择要根据材料的可塑性和盒型件的复杂程度来确定，以保证拉深过程的稳定性和成品的质量。
拉深变形过程及拉深工艺解答
图 4.2.2 拉深工序示意图
拉深系数的倒数称为拉深程度或拉深比，其值为：
kn
1 mn
d n 1 dn
拉深系数表示了拉深前后毛坯直径的变化量，反映了
毛坯外边缘在拉深时切向压缩变形的大小，因此可用它作为
衡量拉深变形程度的指标。拉深时毛坯外边缘的切向压缩变
形量为：
1
Dt dt Dt
的高度：
第一次 h1 (D2 d120 2r1d10 8r12 ) 4d1
第二次
h2
(D2
d
2 20
2r2 d 20
8r22 )
4d2
第三次
h3
(D2
d
2 30
2r3 d 30
8r32 )
4d3
式中：
d1, d2 , d3
各次拉深的直径(中线值)；
r1, r2 , r3
（1）半成品直径 拉深次数确定后，再根据计算直径dn 应等于d工 的原则对 各次拉深系数进行调整，使实际采用的拉深系数大于推算拉 深次数时所用的极限拉深系数。
零件实际需拉深系数应调整为：
m1 0.57, m2 0.79, m3 0.82, m4 0.85
调整好拉深系数后，重新计算各次拉深的圆筒直径即得 半成品直径。零件的各次半成品尺寸为 ：
(3)材料的力学性能 板料的屈强比 s b 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。
(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 :
t (0.09 ~ 0.17)(1 t )
D
D
拉深件的工艺性
拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性
三、拉深件的材料
用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强 比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。
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。
拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
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。
拉深件的工艺性
二、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。
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。
拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性
一、拉深件的公差等级
一般：
拉深件的尺寸精度应在T13级以下，不宜高于IT11级。 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。
据统计，不变薄拉深， 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）
拉深工艺与拉深模设计
拉深工艺
2.变形过程
(1)变形现象 平板圆形坯料的凸缘—— 弯曲绕过凹模圆角， 然后拉直——形成竖直筒壁。
变形区——凸缘； 已变形区——筒壁； 不变形区——底部。 底部和筒壁为传力区。
3.材料的流动
工艺网格实验 材料转移：
高度、厚度发生变化。
扇形单元体的 变形
4.2.2 拉深变形过程中材料的应力与应变状态
1.凸缘部分 2.凹模圆角部分 3.筒壁部分 4.凸模圆角部分 5.筒底部分 坯料各区的应力与应变是很不均匀的。
拉深过程中零件应力与应变状态
4.2.3 拉深变形过程中凸缘变形区的应力分布
圆筒件拉深时凸缘 变形区应力分布图
4.2.4 拉深件主要质量问题
拉深过程中的质量问题：
主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。
拉深使用设备：单双三动压力机或液压机
拉深 不变薄拉深 变薄拉深
拉深模：拉深工序所使用的模具。
拉深模特点：结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较
大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。
拉深件示例
拉深件示例
不变薄拉深
变薄拉深
4.2 圆筒形拉深件拉深变形过程及 拉深件的工艺性
4.2.1 拉深变形过程 1.毛坯受力分析
切边工序： 拉深件口部不整齐，需留切边余量。
1.等重量法 ：已有拉深件样品时，使用等重量法来求毛 坯直径会非常方便。
2.等体积法 ：适用于变薄拉深件。
3.等面积法：不变薄拉深工序用来计算毛坯尺寸的依据。
4.3.2 修边余量
修边余量：拉深件口部或凸缘周边不整齐;特别是经过多 次拉深后的制件，口部或凸缘不整齐的现象更为显著;因 此必须增加制件的高度或凸缘的直径，拉深后修齐增加 的部分即为修边余量。
拉深工艺
变形阻力与拉深筋
1.影响拉深变形阻力的因素 .凹模口形状 .拉深深度 .拉深件的侧壁形状 .压料力 .凹模图角半径 .润滑条件 .压料面面积
2.拉深筋（槛）
拉深筋的作用 .增加进料阻力 .调节材料的流动情况 .扩大压料力的调节范围 .当具有深拉筋时，对压料面的加工要求 .纠平材料不平整的缺陷
• 拉深筋的种类
Text1
Text4
Text5
Block Diagram
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concept
Concept
Concept
Concept
2
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3
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球形件变形特点
壁厚的变化
三个变形区域
1.胀形变形区 2.拉深变形区 3.凸缘变形区
抛物线形件拉深
分两类：以高径比h/d分类 1.浅抛物线拉深 2.深抛物线拉深
汽车灯罩的拉深
两道拉深筋的模具
液压拉深
对于复杂抛物线
拉深模
1.拉深模种类 2.拉深模的设计要点
拉深模结构
1.无压料装置的 简单拉深模
2.有压料装置的 简单拉深模
3.落料拉深复合模
作业：4、5、
第五章 局部成形工艺
用各种不同变形性质的局部变形来改变毛坯 或半成品的形状和尺寸的冲压成形工序称 为局部成形。
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）。
第4章 拉深工艺与拉深模
2013-7-29
10
面积相等原则：将三角 形阴影部分切除，把留 下的狭条沿直径d的圆周 折弯后竖起来并加以焊 接，就得到一个直径为d， 高度为h=（D-d）/2的圆 筒件，说明被切除的三 角形阴影部分在模具的 作用下发生了塑性流动， 从而使拉深后的工件高 度增加了Δh，所以h> （D-d）/2。
rn rpn 2
42 2013-7-29
（3）半成品高度尺寸的计算
D2 rn h n 0.25 d d n 0.43 d d n 0.32rn n n
4 拉深工艺力的计算 （1）压边力 是否采用压边圈？查表4.6（P125） 压边力过大，会增加坯料拉入凹模的拉力，容易拉 裂工件；过小，则不能防止凸缘起皱。
2013-7-29
30
（2）拉深件毛坯尺寸的确定 根据拉深后工件表面积与拉深前毛坯表面积相等 这一原则来计算
(1)确定修边余量：查表4.1、4.2(P119)查处Δh (2)计算工件表面积，分解成若干简单几何体 (3)求出毛坯尺寸
2013-7-29 31
表4.1筒形件的修边余量(mm)
2013-7-29
2013-7-29
24
拉深起皱后，轻者 凸缘变形区材料仍 能被拉进凹模，会 使工件口部产生波 纹，影响工件的质 量。
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25
起皱严重时，起皱的凸缘 材料不能通过凸、凹模间 隙而引起拉深件拉裂。 拉深是否起皱与σ 3大小 有关，也与毛坯的相对厚 度t/D有关，而σ 3与拉深 的变形程度有关。而每次 拉深的变形程度较大而 t/D较小时就会起皱。 防止起皱的方法是压边圈， 或者减小拉深变形程度、 加大毛坯厚度。
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变形工序2汇总.
凸模、板料、凹模三者完全压合，板料的内侧半径及弯曲力臂达到最小时，弯曲过程
结束。 （2）变形特点及应力分析 弯曲时毛坯上曲率发生变化的部分是变形区，即在弯曲角α 以内变形。① 靠近曲 率中心一侧(内层)：切向受压应力，产生压缩变形；② 远离曲率中心一侧(外层)：切 向受拉应力，产生伸长变形。③ 中性层不变(切向应力为0)。
⑶缩口
将空心件或管件口部直径缩小的成形方法。 缩口工艺短片演示
⑷翻边 方法。
在板料或半成品上，使材料沿其内孔或外缘的一定曲线翻成竖立边缘的成形
翻边工艺短片制品表面上通过局部变薄，获得各种形状的凸起与凹陷
的方法。局部变形后的部位，因形状变化和加工硬化等原因，其强度和刚度提高。
(3)弯曲时容易出现的问题 ① 裂纹: σ 拉>σ b时产生。故变形程度不能过大，最小弯曲半径Ｒmin=(0.25～1)t t——材料板厚 纤维性: 弯曲线与材料的纤维线垂直时,允许的γ 行(重合)时,则易开裂。 ② 回弹(弹复): 当外力去除后,毛坯的塑性变形保留下来,而弹性变形完全消失,使其形状和尺寸 都 发生与加载时变形方向相反的变化，这种现象称为回弹。回弹与材料力学性能、r／δ 和制件弯曲角度α 有关，为消除回弹影响，弯曲模的角度应比被弯曲角度小一个回弹 角。 回弹大小与弯曲半径R、料厚t、材料等因素有关。回弹角一般都在0～10℃。 克服: 反变形法,模具角度设计应比所需制件角度小一点。
(4)拉深模具的特点 拉深模具与冲裁模具相比有如下特点： ①模具间隙较大；
②模具无刃口，呈圆角； （5）旋转体拉深件毛坯尺寸的计算
旋转体拉深件计算毛坯尺寸时，通常认为拉深件与其毛坯的重量不变、体积不 变，对于厚度不变的拉深件，则其面积不变。旋转体拉深件毛坯直径的计算可以用重 量法、体积法和面积法计算。当拉深件厚度不变时，通常采用面积法进行计算，具体 计算方法如下
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第四章 拉深工艺与拉深模设计
1-曲轴 2-凸轮 3-外滑块 4-内滑块 5-拉深凸模 6-压边圈 7-拉深凹模
双动压力机
第四章 拉深工艺与拉深模设计
带性压边圈 4-拉深凹模 5-下模板 6-螺钉
第四章 拉深工艺与拉深模设计
无压边装置的后续工序拉深模
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 (2)倒装拉深模 压边装置 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 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
第四章 拉深工艺与拉深模设计
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
带锥形压边圈的 倒装拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
弹性压边装置 a) 橡皮 b) 弹簧 c) 气垫
压边力的变化曲线
第四章 拉深工艺与拉深模设计
压边力的变化曲线
第四章 拉深工艺与拉深模设计
带限位装置的压边圈
第七节 拉深模的典型结构
二、后续工序拉深模
1.无压边装置的后续工序拉深模 2.有压边装置的后续工序拉深模 无压边装置反拉深模 3.反拉深模 压边圈在上模的反拉深模
压边圈在下模的反拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
三、落料拉深复合模
正装落料拉深复合模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
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。 据统计，不变薄拉深， 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
第六节 拉深件的工艺性
二、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。 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。
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
正装落料拉深复合模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
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方法？
2.判断所给阶梯形件能否一次拉深成形的方法？ 3.曲面形状零件的拉深特点？盒形件的拉深特点？
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
一、拉深件的公差等级
一般：
拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。
1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模
无压边装置的 首次拉深模
4-拉深凹模
第四章 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
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1－上模座 2－推杆
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 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
有压边装置的后续工序拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
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，若以上部为基准，高 度尺寸不易保证。
带台阶拉深件的尺寸标注
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
三、拉深件的材料
用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、 大的板厚方向性系数 b / t 和小的板平面方向性。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
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。
第四章 拉深工艺与拉深模设计