第四章拉深工艺及拉深模设计

压痕
压痕
压痕现象
⑤除在结构上有特殊的要求，一般应尽量避免异常复 杂及非对称形状的拉深件。
⑥拉深件口部应允许稍有回弹，但必须保证装配一端 在公差范围之内。
4.3.2 拉深件圆角半径的要求
（1）凸缘圆角半径rdΦ rdØ≥2t，一般取rdØ=(5～8)t。 当rdØ＜0.5mm时，应增加整形工序。
（2）底部圆角半径rpg rpg≥t，一般取rpg≥(3～5)t。 当rpg＜t时，应增加整形工序，每整形一次，rpg可减
种形状的开口空心件，或以开口空心件为毛坯通过拉深 进一步使空心件改变形状和尺寸的一种冷冲压加工方法。
不变薄拉深
变薄拉深
拉深件三大类： ①旋转体零件：如搪瓷杯、车灯壳、喇叭等； ②盒形件：如饭盒、汽车油箱、电器外壳等； ③形状复杂件：如汽车上的覆盖件等。
4.1 典型案例
（1）机壳 材料为08F，属于大批量生产。
（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）。
4.4.2 拉深模间隙 （1）无压边圈的拉深模 其单边间隙为：
4.3.5 拉深件废品情况及原因 （1）起皱
起皱是指在拉深过程中毛坯边缘形成沿切向高低不 平的皱纹。
为防止起皱，通常采用压边圈，通过压边力的作 用，使毛坯不易拱起(起皱) 。
压边圈
凸模
a
D
毛坯
d1
凹模
带压边圈的拉深模
总的压边力按下式确定
Q=Sq
式中 S—在开始拉深瞬间，不考虑凹模圆角时的压边圈面积。
电容器 外壳
制件形状简单、对称，属无凸缘拉深件，对壁厚均匀性及表面压痕 无特殊要求，底部圆角半径rpg=1.2mm=t，制件无精度要求，材 料为软铝。
微电机 外壳
制件筒体形状对称，是一阶梯形属带凸缘拉深件，但凸缘形状较复 杂，对壁厚均匀性及表面压痕无特殊要求；凸缘圆角半径 rdØ=1mm＜2t，底部圆角半径rpg1=1.2mm=t，底部圆角半径 rpg2=0.4mm＜t；制件精度相当于IT8级，精度要求过高；材料为 软钢。
小1/2。
有凸缘拉深件
h
（3）矩形拉深件壁间圆角半径rpy 应取rpy≥3t。 为使拉深工序次数减少，应尽量取rpy≥h/5，以便
能一次拉深完成。
rpg
rpy
矩形拉深件
4.3.3 拉深件的精度等级 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，高于IT13级的应增加整形工序。
4.3.4 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。
?R03.3.5
1
?1.5
4
?15
4.2 拉深模设计程序
审图 拉深工艺性分析 拉深工艺方案制定
毛坯尺寸计算 拉深次数确定 冲压力及压力中心计算 冲压设备选择 凸、凹模结构设计 总体结构设计 冲压模装配图绘制 非标零件图绘制
4.3 拉深工艺性分析
4.3.1 对拉深件形状的要求 ①在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形尺寸，
罩壳
制件筒体形状对称，是一阶梯形属带凸缘拉深件，但凸缘带有弯曲 成形，对壁厚均匀性及表面压痕无特殊要求；凸缘圆角半径 rdØ=0.6mm=2t，底部圆角半径rpg1=0.6mm＞t，底部圆角半径 rpg2=0.3mm=t；制件无精度要求，材料为软铝。
4.4 拉深形式及模具结构设计
4.4.1 凸、凹模圆角半径
（1）凹模圆角半径的确定 首次（包括只有一次）拉深凹模圆角半径
rd10.8Ddt
式中 rd1—首次拉深凹模圆角半径（mm）； D—坯料直径（mm）； d—凹模内径（mm）； t—材料厚度（mm）。
首次拉深凹模圆角半径rd1的大小，也可查表选取。
以后各次拉深凹模圆角半径
rdi=(0.6~0.8)rdi-1 （i=2，3，……，n） 凹模圆角半径一般应符合rd≥2t的要求。
不能同时标注内外形尺寸；
d
d
h h
尺寸标注
②半敞开及非对称的空心件，应考虑设计成对称（组合） 的拉深件，然后将其剖切成两个或更多个零件。
余量
余量
组合零件
③一般拉深件允许壁厚变化范围为0.6t～1.2t，若不
允许存在壁厚不均现象，应注明。
壁厚变化现象
④需多次拉深成形的工件（h＞0.5d），其内外壁上或带 凸缘拉深件的凸缘表面，应允许存在拉深过程中产生 的压痕。
6.5 +0.05 0
0.5 R1
R2
B
?44
R0.4
+ ? 3 7 0.05 0
57
+ ? 1 2 0.07 0
10
2-R7 54
2.2
53 +0.1 0 60 +0.2 0
K向 3~4
B 2-R4
2 7
（4）罩壳零件 材料为铝，大批量生产。
23 19
R0.3
R0.6 R0.3
R0.6
0.3
?9
±1
+0.2 0
±2
.2
0 材料一般为铝（如1200），属于大批量生产。
1.2 ?20
R1.2
28
.06
（3）微电机外壳 要求具有通用性和互换性，其材料一般为普通碳
素钢（如Q215），属于大批量生产。
48 ±0.2 K
R1
2-R5
2-?
4.5 +0.05 0
30°
2-?
拉深工艺与拉深模具设计
4.1 典型案例 4.2 拉深工艺与模具的设计程序 4.3 拉深工艺性分析 4.4 拉深形式及模具结构设计 4.5 拉深工艺参数计算 4.6 其它旋转体件的拉深 4.7 其它拉深方法 4.8 拉深压力计算 4.9 拉深件成形模总体设计 4.10拉深辅助工序
拉深是指将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压成各
在生产中也可以按压边力为拉深力的1/4选取，
即：
Q=0.25F1
式中 F1—第一道拉深的拉深力。
（2）破裂 破裂是拉深工作中的主要问题。可以通过两种途
径来解决，即一方面降低凸缘变形区变形抗力的值，另 一方面提高危险断面的抗拉强度。
4.3.6 案例分析
案例
工艺性分析
机壳
制件形状简单、对称，属无凸缘拉深件，对壁厚均匀性及表面压 痕无特殊要求，底部圆角半径rpg=6mm＞t，制件精度相当于IT15 级，冲孔精度为IT12级，材料为软钢。