拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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。
第四章第1、2、3、4、5节N
第四章 拉深
特点： 1.反拉深时变形集中在rd区，与rd区包角为1800，摩擦阻力比正 拉深时大，不易起皱，常可不用压边。 2．折弯要减少一半。材料硬化程度要比正拉深时低些。 3．反拉深允许变形程度可大些。 4．拉深系数不能太大。影响凹模壁厚。
结束
第四章 拉深
三、凹模圆角区摩擦对 的影响 将板料流经、区视为皮带绕带轮旋转，便可用欧拉张力公式 进行估算。
第四章 拉深
四、材料硬化对 的影响 当考虑材料硬化对筒壁处拉应力的影响时， 应为瞬时的屈服流动应力。 便不是常数，
缩颈点处断面收缩率 材料，硬化也越强烈，
，越大的
应力的最大值一般出现在板料包满凸模和凹模 圆角时，而这时材料已高度硬化，屈服流动应 力已远远超过其初始值。
第四章 拉深
第三节 影响径向拉应力的因素
一、压边对 的影晌 凸缘区板料在流入凹模过程中将受到压边圈与凹模端面的双重 摩擦阻力作用，使筒壁处拉应力增大
为筒壁截面积的近似值。
第四章 拉深
二、凹模圆角区弯矩对 的影响 处在位置1是平直的，进入rd区被弯曲，中心面曲率半径为R。位 置3，又被反弯拉直。凸缘区板料中被反复两次弯曲。
第四章 拉深
第四章拉深
在压力机上使用模具将平板毛坯制成带底的圆筒形件或矩形件的 成形方法称为拉深。杯形件，盒形件。是冲压的基本工序之一。 以拉深件代替铸造壳体形件是发展趋势
第四章 拉深
第四章 拉深
第一节圆筒形件拉深变形分析
一、拉深变形过程及变形特点 无压边的拉深过程，有压边的拉深。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深
变形特点：变形区主要 集中在凸缘区，即D与d 之间的环形部分。变形 区任一点在径向受到了 拉伸，而切向受到了压 缩。同一圆周上的各点 的切向压缩变形是相等 的。径向变形不具有均 匀性，越靠近凸缘边缘， 径向拉伸变形与切 拉深
第四章 模具设计与制造
Seite 14
§4-3 圆筒形件的工艺计算
一、 修边余量δ的确定：
δ ：拉深件口部或凸缘周边不齐，留余量， 事后切掉。称:～ δ 值：查表4-4（无凸）；表4-5 有凸缘圆 筒；
Seite 21
表4-18 表4-19
表4-20
表4-23
§4-4 其他形状零件拉深
一、阶梯圆筒形件的拉深
根据不同的阶梯件尺寸，按下面的方法进行拉深。
1、由大阶梯到小阶梯逐次拉深。 当每个相邻阶梯的直径比 d2/d1,d3/d4....均大于相应的圆筒形件
的极限拉深系数时，则可以在每次拉深形成一个台阶，由大
拉深过程 §4-1 一、 拉深：
利用拉深模将平板毛坯 拉成 开口空心件的冲压工序。
拉深的基本原理
二、拉深的特点：
生产效率高；材料消耗小； 零件的强度和刚度高；工件的精度也较高； 件尺寸精度高达 IT8～IT10； 精整拉深( 不复杂件)，达IT6～IT8（磨削）。
Seite 3
第四章 拉深及拉深模设计 （拉延）
图4-15
ϕ 19
6
R3 .5
68
ϕ 12
表4-4 表4-7
• •
Байду номын сангаас• •
图 = 6133 .44 = 78.32 ≈ 78 mm ③ 确定是否用压边圈： 根据毛坯相对厚度 t/D×100＝1/78 ＝1.28 查表4-18 应采用压边圈 ④ 确定拉深次数 n： 采用查表法，当 t／D×l00 = 1.28，h / d = 3.7 (包括修边余量后的h为74mm)时，由表4-12查得 n = 4
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。
拉深模的典型结构
1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模 4-拉深凹模
无压边装置的 首次拉深模
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
拉深工艺与拉深模设计
1－上模座 2－推杆 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
拉深工艺与拉深模设计
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
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
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
拉深工艺与拉深模设计
拉深模的典型结构
二、以后各次拉深模
1-凸凹模 2-反拉深凸模 3-拉深凸凹模 4-卸料板 5一导料板 6-压边圈 7-落料凹模
落料、正、反拉深模
拉深工艺与拉深模设计
1-压边圈 2-凹模固定板
3-冲孔凹模 4-推件板 5-凸模固定板 6-垫板 7-冲孔凸模 8-拉深凸模 9-限位螺栓 10-螺母 11-垫柱 12-拉深切边凹 模 13-切边凸 模 14-固定块
拉深工艺与拉深模设计
无压边装置的以后各次拉深模
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
有压边装置的以后各次拉深模
拉深工艺与拉深模设计
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
落料拉深复合模
4.1拉深工艺及拉深件的结构工艺性
二. 拉深变形过程
方法：拉深网格试验
二. 拉深变形过程
（1）底部（d内）网格不变形； （2）拉深前等距同心圆 不等距水平圆周线 （3）拉深前等角度射线 等距、平行于底面的平行线 （4）拉深前筒壁上的扇形网格，拉深后变成矩形网格。 （5）测量工件高度，高度H＞（D-d）/2
二. 拉深变形过程
拉深过程中毛坯各部分变化
一. 拉深工艺
拉深概念
利用模具将平板毛 坯冲压成各种开口的空 心零件，或将已制成的 开口空心件压制成其他 形状和尺寸空心件的一 种冲压加工方法。
一. 拉深工艺
生活中的拉深件
一. 拉深工艺
拉深工艺分类
➢按壁厚变化情况分： ① 一般拉深（工件壁厚不变） ② 变薄拉深（工件壁厚变薄）
➢按使用的毛坯的形状分：
1Cr18Ni9Ti不锈钢等。
较硬材料拉深时，需增加工序改变性能： ①先退火处理后拉深，最后淬火。 ②加热后拉深。
四.拉深件的结构工艺性
拉深件结构工艺性
拉深件的形状：简单、对称，对应r相等 尽量避免半敞开及非对称的空心件，否则
应设计成对称组合的拉深，然后剖开。
四.拉深件的结构工艺性
拉深件高度：尽量小一些
① 第一次拉深（使用平板毛坯） ② 以后的各次拉深（以开口空心件为毛坯）
二. 拉深变形过程
如图a圆形薄片，剪去图中阴影部分，再将剩余部分沿直径d圆 周弯折，然后焊接，就得到一个图b的直径为d，高度为（D－d）/2 的直圆筒形件。
二. 拉深变形过程
拉深变形过程：
用相同直径大小的圆形平板毛坯，在拉深成直圆筒形 件的过程中，并没有去除多余材料，多余材料流向哪里？
一次成形零件的拉深高度应满足： ①无凸缘筒形件： h≤（0.5～0.7）d
第4章拉深工艺与拉深模
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。
三.拉深时凸缘变形区的应力分布和起皱
图5-7 圆筒形件拉深时的应力分析
1.凸缘变形区的力学分析
(σ1
+
dσ1
)(R
+
dR)φt
-
σ1Rφt
+
2σ
3dRtsin
φ 2
=
0
σ1 (σ3)=βσs
拉深时扇形单元的受力与变形情况
二.拉深过程中毛坯的应力和应变状态
图5-4 拉深时毛坯的变形特点 a)平板毛坯的一部分 b)毛坯在拉深过程中的变形 c)拉深成圆筒形件
图5-5 拉深时毛坯内各部分的内应力
第五章 拉深
第一节 拉深的基本原理
拉深件的起皱与拉裂
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。
σ1
=1.1σ sm
ln
Rt R
σ3
=1.1σ
sm
(1
ln
Rt R
)
σ1max
=1.1σ sm
ln
Rt r0
σ3max =1.1σ sm
拉深某一瞬间|σ1|=|σ3 |的位置
1.1σ sm
ln
Rt R
1.1σsm(1 ln
Rt R
)
R 0.61Rt |σ3 |=|σ1 |
R > 0.61Rt |σ3 |>|σ1 |
1—凸模
图5-1 拉深示意图
2 —压边圈
3 —毛坯
4 —凹模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第一节 拉深的基本原理
4.6.2 拉深模主要工作零件的结构和尺寸确定
图4-60 拉深零件尺寸不模具尺寸
当零件要求外形尺寸时，以凹模设计为基准，先计算凹模尺寸：
拉深凹模：Dd
( Dmax
0.75
)
0
d
拉深凸模：Dp (Dd 2c)0p
当零件要求内形尺寸时，以凸模设计为基准，先计算凸模尺寸：
拉深凸模：D (D 0.4)0
p
min
p
拉深凹模：D (D 2c)d
1,2,3 1.2t
5
4
5
1.1t (1~1.05)t
4.凸模不凹模工作尺寸及公差
在对凸、凹模工作部分尺寸及公差设计时，应考虑到拉深件的回弹、壁厚 的丌均匀和模具的磨损规律。
1）对于多次拉深时的中间过渡拉深工序，其半成品尺寸要求丌高。 2）有压边圈拉深模具的单边间隙值：最后一道工序的凸模、凹模尺寸和公 差应按零件的要求来确定。
d
p
0
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第一次拉深：rd 0.8 (D d )t 以后拉深：rdn (0.6 ~ 0.8)rd(n1) ≥ 2t
式中Ｄ—毛坯直径或上道工序拉深件直径（mm）；d—本道
工序拉深件的直径（mm）。
2.凸模圆角半径rp
第一次拉深：rp (0.7 ~ 1.0)rd
以后各次：rp(n1) (dn1 dn 2t) / 2
冲压工艺不模具设计
拉深模主要工作零件的结构和尺寸确定
4.6.2拉深模主要工作零件的结构和尺寸确定
rd —凹模圆角半径； rp —凸模圆角半径； c —凸、凹模工作部分的间隙； Dp —凸模工作尺寸； Dd —凸模工作尺寸。
图4-58 拉深模工作部分的尺寸
拉深模具设计说明书
前言冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。
在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。
冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。
冷冲压的特点有：1，节省材料2，制品有较好的互换性3制品有较好的互换性4生产效率高5操作简单6由于冷冲压生产效率高，材料利用律，故生产的制品成本较低。
冷冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表和日用品生产中，已占据十分重要的地位，特别是在电子工业产品生产中，已成为不可缺少的主要加工方法之一。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压及模具技术也在不断革新与发展。
主要表现在以下几个方面：一.工艺分析计算方法现代化现在已开始采用有限变形的弹塑性有限方法，对复杂成形件的成形过程进行应力应变分析的计算机模拟。
二.模具设计制造技术现代化工业发达国家正在大力开展模具计算辅助设计和制造（CAD/CAM）的研究。
采用这一技术，一般可提高模具设计制造效率的2-3倍，应用这一技术，不仅可以缩短模具设计制造周期，还可提高模具质量，减少设计和政治早人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新开发上。
三.冲压生产机械化与自动化与柔性化为了适应大批量，高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进出料机构。
对于大型冲压件，专门配置了机械手和机器人，这不仅大大的提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作和冲压工人的安全性。
在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用于多工位压力机活、或高速压力机。
在小批量生产方面，正在发展柔性制造系统（FMS）。
四.为了满足产品更新换代快和小批量生产的需要，发展了一些新的成形工艺，简易模具，数控冲压设备和冲压柔性制造技术等。
第 4 章 拉深工艺与拉深模
第4章 拉深工艺与拉深模 (Drawing Process and Drawing Die)教学目标了解拉深工艺及拉深件的结构工艺性、变形过程分析、拉深件的质量问题及防止措施，基本掌握拉深工艺设计、拉深模具典型结构组成及工作过程分析、拉深模具设计。
应该具备的能力：具备拉深件的工艺性分析、工艺计算和典型结构工作过程分析、拉深模设计的基本能力。
教学要求能力目标知识要点权重自测分数了解拉深工艺及拉深件的结构工艺性拉深概念及拉深件的结构工艺性12.5%理解拉深变形过程分析拉深变形过程及变形分析、拉深件的质量问题及防止措施12.5%基本掌握拉深工艺设计毛坯尺寸计算、拉深系数、拉深次数、各次拉深半成品件尺寸的计算25%熟悉拉深模具典型结构拉深模分类、典型结构、拉深模主要特点25%熟悉拉深模具设计拉深力计算，压边装置及压边力、压力机的选择，凸、凹模工作尺寸计算25% 引例壳形件在生产生活中经常见到，如下图所示的机壳、电动机叶片、摩托车轮护瓦，还有诸如不锈钢饭盒、易拉罐等产品。
这些零件从板料成为深腔件，就是通过拉深工艺实现的，其发生的塑性变形比较大，那么所用模具如何设计？这就是本章所要解决的问题。
思考电动机叶片模具的制造过程中包括哪些冲压工序。
模具设计与制造·108· ·108·4.1 拉深工艺与拉深件工艺性(Drawing Process andProcessability of Drawing Part)4.1.1 拉深件与拉深工艺分类(Drawing Part and Classification of Drawing Process)拉深是指利用模具将平板毛坯冲压成各种开口的空心零件，或将已制成的开口空心件压制成其他形状和尺寸空心件的一种冲压加工方法。
1．拉深件分类冲压生产中，拉深的种类很多，各种拉深件按变形力学特点可以分为表4-1所示的基本类型。
表4-1 拉深件的分类拉深件名称 拉深件简图变形特点 轴对称零件 圆筒形件 带凸缘圆筒形件 阶梯形件1．拉深过程中变形区是坯料的凸缘部分，其余部分是传力区；2．坯料变形区在切向压应力和径向拉应力作用下，产生切向压缩与径向伸长的一向受压一向受拉的变形；3．极限变形程度主要受坯料传力区承载能力的限制 盒形件 带凸缘盒形件 其他形状零件 1．变形性质同前，区别在于一向受拉一向受压的变形在坯料周边上分布不均匀，圆角部分变形大，直边部分变形小； 2．在坯料的周边上，变形程度大与变形程度小的部分之间存在着相互影响与作用 直壁类拉深件 非轴对称零件 曲面凸缘的零件 除具有前项相同的变形性质外，还有如下特点：1．因零件各部分高度不同，在拉深开始时有严重的不均匀变形；2．拉深过程中，坯料变形区内还要发生剪切变形轴对称零件球面类零件 锥形件 其他曲面零件 拉深时坯料变形区由两部分组成： 1．坯料外部是一向受拉一向受压的拉深变形；2．坯料的中间部分是受两向拉应力的胀形变形区 曲面类拉深件非轴对称零件 平面凸缘零件 曲面凸缘零件 1．拉深时坯料的变形区也是由外部的拉深变形区和内部的胀形变形区所组成，但这两种变形在坯料中的分布是不均匀的； 2．曲面凸缘零件拉深时，在坯料外周变形区内还有剪切变形第4章 拉深工艺与拉深模 ·109··109·虽然这些零件的冲压过程都叫做拉深，但是由于其几何形状不同，在拉深过程中，它们的变形区位置、变形性质、毛坯各部位的应力状态和分布规律等都有相当大的差别，所以在确定拉深的工艺参数、工序数目与工艺顺序等方面都不一样。
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
拉深模的分类及典型结构
3—定位圈； 4—凸模； 5— Nhomakorabea6—打料杆； 7—螺母； 8—模柄； 9、
14—
10—打料盘； 11—凹模；
12—
13—凸模固定板
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
带凸缘制件落料拉深复合模
1、4、10、11、19—内六角螺钉；
2—下模座； 3—固定卸料板；
5—上模座； 6—
7、12—圆柱销； 8—打料杆；
1—顶杆； 2—安全口； 3—通气孔； 4—打料杆； 5—上模座；6—打料盘； 7—凹模； 8—凸模； 9—挡料销；10—压边圈； 11—定距块；12—下模座
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
带凸缘制件的拉深模
1—定程块； 2—六角螺母；
3—上模座； 4—
5—内六角螺钉； 6—打料盘；
9—模柄；
13—凸凹模（落料凸模、拉深凹模）；
14—打料块； 15—落料凹模；
16—
17—压边圈；
18—顶件杆
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
落料拉深压形复合模
1、5、8、11、19—内六角螺钉；
2—下模座； 3—导向装置；
4—固定卸料板； 6—垫板；
7—
9—打料杆；
10—模柄； 12—圆柱销；
7—
8—凸模；
9—压边圈； 10—
11—卸料螺钉
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
无压边装置的后次拉深模 1—上模座； 2—垫板； 3— 4—凸模； 5—定位板； 6— 7— 8—下模座
拉深模的分类及典型结构
1.2 拉深模的典型结构
有弹性压边装置和打料装置的后次拉深模
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
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
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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
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（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。
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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
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表4.1筒形件的修边余量(mm)
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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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带锥形压边圈的 倒装拉深模
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
压边力的变化曲线
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
带限位装置的压边圈
压边圈在下模的反拉深模
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1-定位板 2-下模板 3-拉深凸模 4-拉深凹模
无压边装置的 首次拉深模
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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 + 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：
≥ｔ，Ｒ≥2ｔ，ｒ≥3ｔ。 否则，应增加整形工序。
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
带刚性压边装置拉深模
1-固定板 2-拉深凸模 3-刚性压边圈 4-拉深凹模 5-下模板 6-螺钉
拉深件的工艺性拉深模 的典型结构
2020/11/20
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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。 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
和小的板平面方向性。
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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
①橡皮压边装置
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/20
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
(2)倒装拉深模
弹性压边装置 ②弹簧压边装置
③气垫式压边装置
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
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
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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
第四章 拉深工艺与拉深模设计
1－上模座 2－推杆 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
拉深件的工艺性拉深模的典型结构
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。