3 拉深工艺与拉深模设计要点
拉深工艺与拉深模设计
3）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形 尺寸，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。
4）拉深件口部尺寸公差应适当。
拉深工艺与拉深模设计
5）一般拉深件允许壁厚变化范围0.6t1.2t,若 不允许存在壁厚不均现象，应注明；
6）需多次拉深成形的工件，应允许其内、外壁 及凸缘表面上存在压痕；
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。
式中
S——毛坯面积（包括修边余量）； f——简单旋转体拉深件各部分面积； D——毛坯直径。
拉深工艺与拉深模设计
拉深工艺与拉深模设计
案例分析： 带凸缘制件
无凸缘制件
拉深工艺与拉深模设计
将制件分割为： 1）1/4凹球环 2）圆柱
凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉深工 序完成后再冲出； 3）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角 半径时．应增加整形工序； 4）修边工序一般安排在整形工序之后； 5）修边冲孔常可复合完成。
拉深工艺与拉深模设计
电线插座外壳的冲压程序拉深工艺与拉深模设计
实例分析 生产批量：大批量 材料：Al 料厚：0.3mm
坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉深件的毛 坯尺寸。
拉深工艺与拉深模设计
4.3.1 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定 计算原则：按等面积（即拉深前后材料面积不变）
原则进行计算，再加上修边余量。
拉深工艺与拉深模设计
数学计算法： 1）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余
量），以其中间层进行计算；
注：厚度小于1mm的拉深件，可根据工件外壁尺寸计算
教学要求： 根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉深件的结
拉深模具的设计及要求
拉深模具的设计及要求拉深模具是一种用于加工带拉深工艺的金属件的模具，在工业生产中有着广泛的应用。
它具有较高的精度要求和复杂的结构设计，下面将详细介绍拉深模具的设计及要求。
拉深模具的设计主要包括以下几个方面：模具结构设计、零件设计、材料选择和加工工艺设计。
首先，模具结构设计是拉深模具设计的基础，包括上模座、下模座、滑块、导柱、导套等部件的位置和尺寸确定。
模具的结构设计直接关系到模具的使用寿命和加工精度，需要综合考虑模具的稳定性和刚度，确保在拉深过程中不产生误差和变形。
其次，零件设计是拉深模具设计的关键步骤，零件设计的合理性直接影响到拉深模具的成型效果。
拉深模具的零件设计需要考虑到产品的结构特点和尺寸要求，确定好拉深模具的凸模、凹模、脱模槽等关键部位的形状和尺寸，以确保产品在拉深过程中不出现问题，并且能够满足产品的设计要求。
材料选择是拉深模具设计的一项重要内容。
由于拉深模具在使用中会承受较大的压力和磨损，所以对模具的材料有较高的要求。
常见的拉深模具材料有工具钢、合金钢、高速钢等，这些材料都具有较高的硬度和耐磨性，能够满足模具的使用寿命要求。
最后，加工工艺设计是拉深模具设计的最后一步。
合理的加工工艺设计能够提高拉深模具的生产效率和质量，减少生产成本。
加工工艺设计包括模具加工的工艺流程和方法，确定合理的加工顺序和切削参数，避免过剩材料和切削震动等问题。
同时，需要设计好模具的装配关系和检测方法，确保拉深模具的质量。
除了以上几个方面的设计要求外，拉深模具设计还需要考虑到产品的成本、生产效率和安全性。
对于成本来说，需要在保证质量的前提下尽量减少材料消耗和加工工艺复杂度，提高生产效率。
对于生产效率来说，需要注重模具的易维修性和易更换性，减少因模具故障和更换带来的停机时间。
对于安全性来说，需要设计合理的模具保护装置和操作工具，确保操作人员的安全。
综上所述，拉深模具的设计及要求涉及到模具结构设计、零件设计、材料选择和加工工艺设计等多个方面。
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。
拉深工艺与拉深模
第一次k1
n
以后各次拉深：F
dn t b k 2
d 式中： 1…dn—各次拉深后工件直径，mm。
k1、k2—系数，查下页表
（2）矩形等非圆形拉深件，拉深力的计算式：
F=Ltσbk
式中： L —拉深件截面周长
线可知，橡胶与弹簧压边力正好与所需相反，随拉
深程度的增加而增加，因此，橡胶与弹簧结构只用 于浅拉深；气垫压边力可认为不随行程变化，压边 效果好，但其结构相对复杂，制造维修不易，且需 压缩空气，限制了其应用。 为克服弹簧和橡胶压边的缺点，可采用带限 位装置（定位销、柱销或螺栓）的压边装置。
固定式 第一次拉深
落料拉深复合模 采用条料作
为坯料，工件坯
料落下后在模具
中自动定位，模
具生产效率高， 操作方便，工件 质量易保证，经 常采用。 1-导料板 2-卸料板 3-打料杆 4-凸凹模 5-上模座 6-下模座 7-顶杆 8-压边圈 9- 拉深凸模 10-落料凹模
双动压力机上使用的首次拉深模
外滑块与1连，
内滑块与2、3连， 拉深时，1后下行； 结束时，1先回复。 双动压力机外
m总= dn / D =m1• m2 • m3• • • mn
即，总拉深系数为各次拉深系数的乘积 注意：生产实际中，有时用拉深比kn表示拉 深变形程度。 kn =1/mn
③意义 a）拉深系数是拉深变形工艺中的重要参数，是拉深 工艺计算的基础；
b）拉深系数是拉深变形程度的标志。拉深系数大，
即拉深变形程度小，材料塑性未被充分利用，拉 深次数增加，模具数量增加，成本提高；拉深系 数小，拉深前后工件直径变化就大，即拉深变形 程度大，拉深就可能无法进行。 c）实际生产中选用拉深系数时应在充分利用材料塑
拉深工艺与拉深模设计(二)
４．凸、凹模工作表面粗糙度 凹模： 型腔表面Ra0.8μm， 圆角表面Ra0.4μm 凸模： Ra1.6μm∼0.8μm ５．拉深凸模的出气孔尺寸
4.6.4 凸、凹模的结构形式
拉深凸模与凹模的结构形式取决于工件的形状、尺寸以 及拉深方法、拉深次数等工艺要求，不同的结构形式对拉 深的变形情况、变形程度的大小及产品的质量均有不同的 影响。 当毛坯的相对厚度较大，不易起皱，不需用压边圈压边 时，应采用锥形凹模。
3.压边圈的形式 （1）平面压边圈 适用于一般拉深模
（2）弧形压边圈 适用于 (t / D ×100) < 0.3 ， 且小凸缘和较大圆角半径
（3）带限位装置的压边圈 适于拉深板料较薄或带较宽凸缘的零件
（4）局部压边的压边圈 ） 适于拉深带宽凸缘工件
（5）带拉深筋的压边圈 适用于凸缘特别小或半球形工件
2．中间拉深的凸、凹模尺寸
Dd i = Di 0
+δ d 0 −δ p
D p i = (Ddi − Z )
式中：
Di—各工序的基本尺寸。 —
３．凸、凹模制造公差 非圆形凸、凹模的制造公差可根据工件的公 差来选定。工公差为 ITl3 级以上时, 和 可按IT6 ～8 级取，工件公差在 ITl4 级以下时, 按 ITl0 级 取；圆形凸凹模制造公差查表获得。
4.5 其它旋转体件的拉深
学习目标： 了解其它常见旋转体拉深件的结构、拉深过 程；理解它们的拉深工序安排。 教学要求： 能够计算阶梯圆筒件的拉深次数，确定各种 形状的阶梯圆筒件的拉深工序安排；理解难拉深 的球面、锥形等曲面旋转体拉深件的工艺方案。
4.5.1 阶梯圆筒件的拉深 1. 拉深次数 一次拉深的条件：
4.8 盒形件的拉深
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。
拉深工艺与拉深模设计课件.pptx
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。
• 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行 8.5.20208.5.202011:0311:0311:03:1011:03:10
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
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。
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
第三讲有凸缘件的拉深工艺和拉深力的计算.
各次拉深高度计算：
h1
0.25 d1
D2
d
2 t
0.43 rp rd
0.14 d1
(rp2
rd2 )
...
hn
0.25 dn
D2
d
2 t
0.43 rpn rdn
0.14 dn
(
rp2n
rd2n )
课本140页例题4-3讲解。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四节 拉深力和压边力的计算
单动压力机，其公称压力应大于工艺总压力FZ。
工艺总压力为：
Fz F FQ 实际生产中，可按下式来确定压力机的公称压力 Fg ：
浅拉深 Fg (1.6 ~ 1.8)Fz
深拉深 Fg (1.8 ~ 2.0)Fz 双动压力机，可按下式选择：
F设内 F
F设外 FQ
第四章 拉深工艺与拉深模设计
本讲小结：
第四章 拉深工艺与拉深模设计
（一）一次成形拉深极限 拉深有凸缘圆筒形件时，用 m1 d1 D 不能完全表达
实际的变形程度（如图4-21）。而用相应于 dt 不同比 值的最大相对高度 h1 表示第一次拉深的许可d变1 形程度
d1 （查表4-9）。
多次拉深时，第一次拉深和以后各次拉深的最小拉 深系数查表4-10和4-11。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
（二）窄凸缘圆筒形件的拉深
窄凸缘筒形件： dt / d 1.1 ~ 1.4 可作为一般无凸缘圆筒形件拉深，逐次拉出凸缘或锥形
凸缘，最后 校正压平成 水平凸缘。
拉深工艺计 算可参照无 凸缘圆筒形 件的计算过 程。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
（三）宽凸缘圆筒形件的拉深 宽凸缘筒形件：dt / d 1.4
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。
拉深模具的设计及要求
拉深模具的设计及要求拉深（又称拉延）是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。
它是冲压基本工序之一，广泛应用于汽车、电子、日用品、仪表、航空和航天等各种工业部门的产品生产中，不仅可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件，如图4.1.1所示。
a) 轴对称旋转体拉深件b)盒形件c) 不对称拉深件图4.1.1拉深件类型拉深可分为不变薄拉深和变薄拉深。
前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚与拉深前的坯料相比基本不变；后者拉深成形后的零件，其壁厚与拉深前的坯料相比有明显的变薄，这种变薄是产品要求的，零件呈现是底厚、壁薄的特点。
在实际生产中，应用较多的是不变薄拉深。
本章重点介绍不变薄拉深工艺与模具设计。
拉深所使用的模具叫拉深模。
拉深模结构相对较简单，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。
图4.1.2为有压边圈的首次拉深模的结构图，平板坯料放入定位板6内，当上模下行时，首先由压边圈5和凹模7将平板坯料压住，随后凸模10将坯料逐渐拉入凹模孔内形成直壁圆筒。
成形后，当上模回升时，弹簧5恢复，利用压边圈5将拉深件从凸模10上卸下，为了便于成形和卸料，在凸模10上开设有通气孔。
压边圈在这副模具中，既起压边作用，又起卸载作用。
图4.1.2 拉深模结构图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4.2圆筒件拉深的变形分析4.2.1拉深变形过程圆筒形件是最典型的拉深件。
平板圆形坯料拉深成为圆筒形件的变形过程如图图4.2.1 拉深变形过程4.2.2拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程中出现质量问题主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。
凸缘区起皱是由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；传力区的拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。
同时，拉深变形区板料有所增厚，而传力区板料有所变薄。
拉深工艺与拉深
如果m取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。
极限拉深系数［m］
从工艺的角度来看，［m］越小越有利于减少工序数。
5.2 拉深工艺计算
ｄ1＝ｍ1Ｄ；ｄ2＝ｍ2ｄ1；…；ｄｎ＝ｍｎｄｎ－１； 3）当ｄｎ≤ｄ时，计算的次数即为拉深次数。
5.2 拉深工艺计算
例 求图所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。材料为 10钢，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。 解：因ｔ＞1ｍｍ，故按板厚中径尺寸计算。 （１）计算坯料直径
根据零件尺寸，其相对高度为
H761752.7 d 302 28
无压边装置反拉深摸 3.反拉深摸 压边圈在上模的反拉深摸
压边圈在下模的反拉深摸
5.4 拉深模工作部分设计
一、凸、凹模的圆角半径
1.凹模圆角半径的确定 首次（包括只有一次）拉深凹模圆角半径可按下式计算：
rA10.8 (Dd)t
或 rA1 c1c2t
以后各次拉深凹模圆角半径应逐渐减小，一般按下式确定：
防止拉裂：
一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；
另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具，降低筒壁所 受拉应力。
5.1 圆筒件拉深变形过程分析
筒 壁 的 拉 裂
5.2 拉深工艺计算
一、拉深系数与极限拉深系数
1.拉深系数的定义
拉深系数m是以拉深后的直
径d与拉深前的坯料D（工
序件dn）直径之比表示。
5.1 圆筒件拉深变形过程分析
凸 缘 变 形 区 的 起 皱
5.1 圆筒件拉深变形过程分析
三、拉深件的起皱与拉裂（续）
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
26627D
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
26627D
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
26627D
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。
26627D
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
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）。
拉深工艺性与拉深模设计
•
扩展市场，开发未来，实现现在。202 0年12 月7日星 期一下 午10时 33分55 秒22:3 3:5520. 12.7
•
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2 020年1 2月下 午10时3 3分20. 12.722:33December 7, 2020
•
时间是人类发展的空间。2020年12月7 日星期 一10时 33分55 秒22:3 3:557 December 2020
•
感情上的亲密，发展友谊；钱财上的 亲密， 破坏友 谊。20. 12.7202 0年12 月7日星 期一10 时33分 55秒20 .12.7
谢谢大家！
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第二节 圆筒形件拉深变形分析
二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态
拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态 1.凸缘部分
应力分布图 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。 拉深成形后制件壁厚和硬度分布
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深工艺与拉深模设计
复习第三章的内容
1.弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素。 2．影响回弹的因素与减少回弹的措施。 3.弯曲工艺计算方法。 4.弯曲模典型结构及特点，弯曲模工作零件设计方法。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
内容简介： 拉深是基本冲压工序之一
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、拉深系数及最小拉深 系数影响因素、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、辅助工序等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1）条料宽度尺寸的确定
1）有侧压装置：
B=(L-2a)-Δ
2）无侧压装置：
B=(L+2a+C)-Δ
3）采用侧刃
B=(L+1.5a+nF)-Δ
式中：L——制件垂直于送料方向的基本尺寸；
n——侧刃数；
案例分析
3）直对排法：适用于梯形、三角形、半圆形、T形、Ш形、Ц形制件。
要求内径尺寸时：
要求外径尺寸时：
4.凸、凹模工作部分尺寸及公差
工件尺寸标注在外形时：
工件尺寸标注在内形时：
多次拉深中工序尺寸无要求时：
4.7拉深模结构设计
零件1：
单工序拉深模
复合模
连续模
零件2：连续模
侧压装置
监测装置
江苏省无锡交通高等职业技术学校
教案
课题序号
授课班级
授课教师
授课课时
授课形式
授课时间
授课章节
首次：
以后各次：rdi=(0.6~0.8)rdi-1(i=2,3……n)
2）凸模圆角半径
首次：rp1=(0.7~1.0)rd1
以后各次：rpi-1=0.5(di-1-di-2t) (i=2,3……n)
2.拉深模间隙
无压边圈：Z/2=(1~1.1)tmax
有压边圈：Z=(0.9~0.95)t
3.矩形盒件拉深时转角半径：
江苏省无锡交通高等职业技术学校
教案
课题序号
授课班级
授课教师
授课课时
授课形式
授课时间
授课章节
名称
4.4工艺尺寸计算
使用教具
知识目标
掌握拉深工艺尺寸计算的方法
能力目标
教学重点
拉深工艺尺寸计算的方法
教学难点
型面分割
更新、补充、
删节内容
课外作业
教学后记
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
2.4排样(layout)
当球形拉深件带有一定高度的直壁或带有一定宽度的凸缘时，虽然拉深系数有所减小，但对球面的成形却有好处。同理，对于不带凸缘和不带直边的球形拉深件的表面质量和尺寸精度要求较高时，可加大坯料尺寸，形成凸缘，在拉深之后再用切边的方法去除。
对于浅球形零件，在成形时，除了容易起皱外，坯料容易偏移，卸载后还有一定的回弹。所以，当坯料直径≤9时，可以不压料，用球形底的凹模一次成形。但当球面半径较大，毛坯厚度和深度较小时，必须按回弹量修正模具。当坯料直径＞9时，应加大坯料直径，并用强力压料装置或带压料筋的模具进行拉深，以克服回弹并防止坯料在成形时产生偏移。多余的材料，可在成形后切边。
2.4. 1冲裁排样的方式
排样：指冲裁件在板料或条料上的布置方式。
（1）按有无废料分
1）有废料排样：指排样时，制件与制件之间、制件与条料边缘之间均有余料存在。
特点：冲裁件质量易于得到保证，并具有保护模具的作用，但材料利用率低。
案例分析
2）少废料排样和无废料排样：指制件与制件之间、制件与条料边缘之间存在较少、或没有余料。
2.4.2搭边(scrap allowance)
搭边：指冲裁时制件与制件之间、制件与条料边缘之间的余料。
Δ——条料的宽度公差；
a——侧面搭边值；
C——送料保证间隙：B≤100，C=0.5~1.0；B＞100，C=1.0~1.5。
（2）材料利用率的计算
式中：A——在送料方向，排样图中相邻两个制件对应点的距离(mm)；
1.拉深次数
阶梯筒形件一次拉深的条件：制件的总高度与最小直径之比不超过带凸缘圆筒形件第一次拉深的允许相对高度。不符合上述条件的阶梯筒形拉深件，则需采用多次拉深。
2.多次拉深工序的安排
1）在拉深件任意两相邻的直径比dn/dn-1都大于或等于相应圆筒形件的极限拉深系数时，拉深次数与制件阶梯数相等。其拉深方法是：由大直径到小直径逐次拉深，每次拉出一个台阶。
名称
4.8其它旋转体的拉深
4.9其它拉深方法
使用教具
知识目标
了解其他旋转体的拉深方法
了解其它拉深方法
能力目标
教学重点
教学难点
更新、补充、
删节内容
课外作业
教学后记
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
4.8其它旋转体的拉深
4.8.1阶梯圆筒件的拉深
阶梯圆筒件的拉深，相当于圆筒件多次拉深的过渡状态。毛坯变形区的应力状态和圆筒形件相同。
特点：材料利用率较高，但由于冲裁时凸模单边受力，易于遭到破坏。
案例分析
（2）按排列形式分
1）直排法：适用于外形为方、矩形制件。
案例分析
2）斜排法：适用于椭圆形、T形、Г形、S形制件。
（1）搭边的作用
①能够补偿定位误差，保证冲出合格的制件；
②能保持条料具有一定的刚性，便于送料；
③能起到保护模具的作用。
掌握连续拉深排样设计的方法
掌握拉深模结构设计要点
能力目标
教学重点
进行拉深模工作部分结构和总体结构设计
教学难点
连续拉深的排样设计
更新、补充、
删节内容
课外作业
教学后记
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
4.5冲压排样设计
零件1
零件2
工件展开图
排样图
4.6拉深模工作部分的尺寸设计
1.凸、凹模的圆角半径
1）凹模圆角半径
2.抛物线形零件的拉深方法
1）深度较小(h/d<0.5~0.6)的抛物线形件其变形特点及拉深方法与半球形零件相似。
2）深度较大(h/d>0.6)的抛物线形件应提高径向应力，增大胀形成分而防皱受到了坯料顶部承载能力的限制。采用正拉深或反拉深多工序逐步成形。
为了防止起皱，对半求形拉深件、抛物4.8.2非直壁类旋转体件的拉深
2）在阶梯件某相邻阶梯的直径比dn/dn-1小于相应圆筒形件的极限拉深系数时，这两个阶梯的成形，应按有凸缘件的拉深方法进行，即先拉小直径，再拉大直径。
3）具有大直径差的浅阶梯形拉深件在其不能一次拉深成形时，应考虑先拉深成球面形状或大圆筒形的过渡形状，然后再拉成所需的形状。而最后工序则具有整形的性质。
B——条料宽度(mm)；
S——一个步距内制件的实际面积(mm2)；
S0——一个步距所需毛坯的面积(mm2)；
案例材料利用率计算
江苏省无锡交通高等职业技术学校
教案
课题序号
授课班级
授课教师
授课课时
授课形式
授课时间
授课章节
名称
4.5冲压排样设计
4.6拉深模工作部分的尺寸设计
4.7拉深模结构设计
使用教具
知识目标
案例分析
4）混全排法：适用于材料与厚度相同的两种以上不同形状制件的套排。
案例分析
5）多行排法：适用于大批量生产中尺寸不大的圆形、六角形、方形、矩形等制件。
案例分析
6）整裁余料(搭边)法：适用于尺寸较小且形状较简单的制件。
案例分析
7）分次裁切余料(搭边)法：适用于尺寸较小且形状较复杂的制件。
案例综合分析，得出排样方式