4.10复杂零件的拉深
其他旋转体零件的拉深
其他旋转体零件的拉深概述曲面形状（如球面、锥面及抛物面）零件的拉深，其变形区的位置、受力情况、变形特点等都与圆筒形件不同，所以在拉深中出现的各种问题和解决方法亦与圆筒形件不同。
对于这类零件就不能简单地用拉深系数衡量成形的难易程度，也不能用它作为模具设计和工艺过程设计的依据。
图1球形件的拉深在拉深圆筒形件时，毛坯的变形区仅仅局限于压边圈下的环形部分。
而拉深球面零件时，为使平面形状的毛坯变成球面零件形状，不仅要求毛坯的环形部分产生与圆筒形件拉深时相同的变形，而且还要求毛坯的中间部分也应成为变形区，由平面变成曲面。
因此在拉深球面零件时（图1），毛坯的凸缘部分与中间部分都是变形区，而且在很多情况下中间部分法反而是主要变形区。
拉深球面零件时，毛坯凸缘部分的应力状态和变形特点与圆筒形件相同，而中间部分的受力情况和变形情况却比较复杂。
在凸模力的作用下，位于凸模顶点附近的金属处于双向受拉的应力状态。
随着其与顶点距离的加大切向应力减小，而超过一定界限以后变为压应力。
在凸模与毛坯的接触区内，由于材料完全贴模，这部分材料两向受拉一向受压，与胀形相似。
在开始阶段，由于单位压力大，其径向和切向拉应力往往会使材料达到屈服条件而导致接触部分的材料严重变薄。
但随着接触区域的扩大和拉深力的减少，其变薄量由球形件顶端往外逐渐减弱。
其中存在这样一环材料，其变薄量与同凸模接触前由于切向压缩变形而增厚的量相等。
此环以外的材料增厚。
拉深球形类零件时，需要转移的材料不仅处在压边圈下面的环形区，而且还包括在凹模口内中间部分的材料。
在凸模与材料接触区以外的中间部分，其应力状态与凸缘部分是一样的。
因此，这类零件的起皱不仅可能在凸缘部分产生，也可能在中间部分产生，由于中间部分不余凸模接触，板料较薄时这种起皱现象更为严重。
锥形零件的拉深与球面零件一样。
除具有凸模接触面积小、压力集中、容易引起局部变薄及自由面积大、压边圈作用相对减弱、容易起皱等特点外，还由于零件口部与底部直径差别大，回弹特别严重，因此锥形零件的拉深比球面零件更为困难。
冲裁力计算剪切强度一、黑色金属深...
冲裁力计算-剪切强度一、黑色金属 1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能1)深拉深钢板的化学成分? 深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢。
其化学成分如表8?44所示。
表8?44? 深拉深冷轧薄钢板的化学成分(GB/T5213?1985和GB/T710?1991)钢板化学成分(质量分数 %)C Si Mn P S Ni Cr Cu Al08Al ≤0.08 ≤0.03 0.35~0.45 ≤0.020 ≤0.03 ≤0.01 ≤0.03 ≤0.15 0.02~0.0708F 0.05~0.11 ≤0.03 0.25~0.50 ≤0.040 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.10≤0.25 ?08 0.05~0.12 0.17~0.37 0.35~0.65 ≤0.035 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.10≤0.25 ?10 0.07~0.14 0.17~0.37 0.35~0.65 ≤0.035 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.15≤0.25 ?15 0.12~0.19 0.17~0.37 0.35~0.65 ≤0.040 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.25≤0.25 ?20 0.17~0.24 0.17~0.37 0.35~0.65 ≤0.040 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.25≤0.25 ?(2)影响钢板冲压性能的主要因素? 化学成分、金属组织、力学性能和表面质量等均影响冲压性能在上述钢号中用量最大的是08钢,并有沸腾钢与镇静钢之分,沸腾钢08F 价廉,表面质量好,但偏析比较严重,且有“应变时效”倾向,对于冲压性能要求高,外观要求严格的零件不适合。
08Al镇静钢板价格较高,但性能均匀,“应变时效”倾向小,适用于汽车、拖拉机覆盖件的拉深。
1)08钢中主要元素对冲压性能的影响(表8?45)表8?45? 主要元素对08钢冲压性能的影响元素名称对冲压性能的影响C 增加FeC的数量,提高钢板的抗拉强度和屈服强度,降低塑性,使冲压性能恶化,特别是当FeC出现于晶界时,对冲压性能的不利影响更大Si 硅溶于铁素体中,强化铁素体的作用很大,增加强度,降低塑性,含硅量越低越好,深冲压钢板不能用硅脱氧Mn 锰的直接影响不大,锰和硫形成MnS夹杂物,其数量和形态对冲压性能有影响P 磷显著地增加强度和脆性,并有偏析倾向,易于形成带状组织,这些都对冲压性能不利S 形成硫化物,其数量、形状和分布对冲压性能有很大影响,数量多、且呈细长条状分布的硫化物对冲压性能不利Al 是镇静钢的最终脱氧剂,可与氮形成氮化铝,显著降低钢板的“应变时效”倾向,容易得到“饼形”铁素体晶粒,改善冲压性能。
拉深(拉延)
盒形零件可以划分为长度分别为A—2r和B—2r的4个直边部分和半径为 r 的4个圆角 部分(图2—31)。若直边部分和圆角部分的变形没有联系，则盒形件的拉深就是由直边部 分的弯曲和圆角部分的拉深所组成。 但直边部分和圆角部分是一整体，必然有相互的
作用和影响—— 不存在明确的界限。
协调变形，因此它们的成形不是简单的弯曲和拉深，两部分之间并
表2-11
表2-12
图2-29
3） 压料力 压料力的大小对拉深过程有显著的影响。压料力太小，防皱效果不好；压料力太 大，会增加毛坯的内应力，增加拉裂的危险。通常取压料力稍大于防皱所需的最低值， 可按下式确定： Q=F q 式中： Q——压料力，N； F——拉深开始时的压料面积，mm2 ； q——单位压料力，MPa。 (2—22)
而毛坯与凸模之间的摩擦力有减小危险断面传递拉应力的作用，所以生产中常采 用毛坯单面润滑法。实际上，具体为只润滑凹模腔和凹模上平面。 2）拉深力 拉深力和压料力是选择设备的主要依据之一。 拉深力与拉深系数、材料的力学性能、零件的尺寸、模具的结构以及润滑等有关。 生产中常用经验公式计算拉深力： P1=πd1tσb K1 (2—20) Pn=πdntσb Kn (2—21) 式中： P1 、Pn——分别为第一次拉深力和以后各次拉深力，N； d1、dn——分别为第一次拉深和以后各次拉深所得到的拉 深件直径，mm； t——材料厚度，mm； σb ——材料的强度极限，MPa； K1 、 Kn ——系数，可从表2—11和表2—12中查取。
单动压力机上，压料力Q是弹性压料装置的弹性力或气垫中的压缩空气作用力；双 动压力机上的压料力Q则由压力机的压料滑块直接提供。
图2-27
补2-27-1
补2-27-2
补2-27-3
管壳件的拉深工艺与拉深模具设计
管壳件的拉深工艺与拉深模具设计篇一：《管壳件的拉深工艺与拉深模具设计》嘿，你知道管壳件吗？这可真是个超级有趣的东西呢。
我呀，就像发现了一个大宝藏一样，对管壳件的拉深工艺和拉深模具设计充满了好奇。
先来说说管壳件吧。
管壳件就像一个个小卫士，在好多地方都有着很重要的作用呢。
它们的形状有点特别，长长的，像个小筒子。
我就想啊，这么个小筒子一样的东西，是怎么被制造出来的呢？这就和拉深工艺有关系啦。
拉深工艺啊，就像是把一块平平的面团变成一个小筒子的魔法。
你看，我们有一块平平的材料，就像一张纸一样平。
然后呢，通过一些特别的方法，就慢慢地把它变成了管壳件的形状。
这可不是一件简单的事情哦。
就好比我们要把一块方形的泥巴捏成一个长长的小棍，需要有技巧的。
拉深的时候，材料要受到力的作用，这个力就像是一双无形的大手，在慢慢地推着材料变形。
要是这双手的力气太大了，材料可能就会被弄坏，就像我们捏泥巴的时候用力过猛，泥巴就会裂开一样。
要是力气太小呢，材料又不能变成我们想要的形状。
这可真让人头疼啊。
那拉深模具呢？拉深模具就像是为这个魔法专门打造的工具。
它就像一个特别的模具，材料在它里面经过拉深工艺，就变成了管壳件。
拉深模具的设计可复杂啦。
我就想啊，那些设计模具的叔叔阿姨们，可真是厉害得不得了。
我问过我的老师，我说：“老师，拉深模具的设计怎么这么难呀？”老师笑着告诉我：“孩子啊，这就像是建房子一样，每一个部分都得考虑到。
”我就更疑惑了，建房子？老师看我不明白，就接着说：“你看，拉深模具的各个部件就像房子的各个部分。
比如说，有一部分就像是房子的地基，它得稳稳地支撑着整个拉深的过程。
要是这个地基不稳，那拉深就会出问题，就像房子的地基不牢，房子就会倒一样。
”我又问：“那还有呢？”老师说：“还有像房子的墙壁一样的部分啊。
这些部分要把材料限制在一定的范围内，让它按照我们想要的形状去变形。
就像房子的墙壁把房子里面的空间给限制住了一样。
”我听了之后，好像有点明白了。
拉深工艺系数
拉深件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础,按体积不变原则和相似原则确定;体积不变原则,即对于不变薄拉深,假设变形前后料厚不变,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；相似原则,即利用拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似,得到坯料形状;当冲件的断面是圆形、正方形、长方形或椭圆形时,其坯料形状应与冲件的断面形状相似,但坯料的周边必须是光滑的曲线连接;对于形状复杂的拉深件,利用相似原则仅能初步确定坯料形状,必须通过多次试压,反复修改,才能最终确定出坯料形状,因此,拉深件的模具设计一般是先设计拉深模,坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模;由于金属板料具有板平面方向性和模具几何形状等因素的影响,会造成拉深件口部不整齐,因此在多数情况下采取加大工序件高度或凸缘宽度的办法,拉深后再经过切边工序以保证零件质量;切边余量可参考表4.3.1当零件的相对高度Ｈ/ｄ很小,并且高度尺寸要求不高时,也可以不用切边工序;首先将拉深件划分为若干个简单的便于计算的几何体,并分别求出各简单几何体的表面积;把各简单几何体面积相加即为零件总面积,然后根据表面积相等原则,求出坯料直径;图 4.3.1 圆筒形拉深件坯料尺寸计算图在计算中,零件尺寸均按厚度中线计算；但当板料厚度小于1ｍｍ时,也可以按外形或内形尺寸计算;常用旋转体零件坯料直径计算公式见表4.3.3;该类拉深零件的坯料尺寸,可用久里金法则求出其表面积,即任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积,等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积;如图4.3.2所示,旋转体表面积为 A;图4.3.2 旋转体表面积计算图１．拉深系数的定义图4.4.1 圆筒形件的多次拉深在制定拉深工艺时,如拉深系数取得过小,就会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差;因此拉深系数减小有一个客观的界限,这个界限就称为极限拉深系数;极限拉深系数与材料性能和拉深条件有关;从工艺的角度来看,极限拉深系数越小越有利于减少工序数;２．影响极限拉深系数的因素3拉深工作条件图4.4.2 凸凹模圆角半径对极限拉深系数的响但凸、凹模圆角半径也不宜过大,过大的圆角半径,会减少板料与凸模和凹模端面的接触面积及压料圈的压料面积,板料悬空面积增大,容易产生失稳起趋;凸、凹模之间间隙也应适当,太小,板料受到太大的挤压作用和摩擦阻力,增大拉深力；间隙太大会影响拉深件的精度,拉深件锥度和回弹较大;2摩擦润滑凹模和压料圈与板料接触的表面应当光滑,润滑条件要好,以减少摩擦阻力和筒壁传力区的拉应力;而凸模表面不宜太光滑,也不宜润滑,以减小由于凸模与材料的相对滑动而使危险断面变薄破裂的危险;3压料圈的压料力压料是为了防止坯料起皱,但压料力却增大了筒壁传力区的拉应力,压料力太大,可能导致拉裂;拉深工艺必须正确处理这两者关系,做到既不起皱又不拉裂;为此,必须正确调整压料力,即应在保证不起皱的前堤下,尽量减少压料力,提高工艺的稳定性;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;在实际生产中,极限拉深系数值一般是在一定的拉深条件下用实验方法得出的;表4.4.1在实际生产中,并不是在所有情况下都采用极限拉深系数;为了提高工艺稳定性和零件质量,适宜采用稍大于极限拉深系数的值;１．拉深次数的确定注：１.表中拉深数据适用于08钢、10钢和15Mn钢等普通拉深碳钢及黄铜Ｈ62;对拉深性能较差的材料,如20钢、25钢、Ｑ215钢、Ｑ235钢、硬铝等应比表中数值大％～％；而对塑性较好的材料,如05钢、08钢、10钢及软铝等应比表中数值小％～％;２. 表中数据适用于未经中间退火的拉深;若采用中间退火工序时,则取值应比表中数值小2％～3％;３.表中较小值适用于大的凹模圆角半径〔ｒＡ＝８～１５ｔ〕,较大值适用于小的凹模圆角半径〔ｒＡ＝４～８ｔ〕;注：此表适用于08钢、10钢及15Mn钢等材料;其余各项同表4.4.1之注;１查表法根据工件的相对高度即高度Ｈ与直径ｄ之比值,从表4.4.3中查得该工件拉深次数;注：1.大的Ｈ/ｄ值适用于第一道工序的大凹模圆角〔ｒＡ８～１５ｔ〕;2.小的Ｈ/ｄ值适用于第一道工序的小凹模圆角〔ｒＡ４～８ｔ〕;3.表中数据适用材料为08Ｆ钢、10Ｆ钢;3计算方法拉深次数的确定也可采用计算方法进行确定,其计算公式如下：2．各次拉深工序件尺寸的确定１工序件直径的确定确定拉深次数以后,由表查得各次拉深的极限拉深系数,适当放大,并加以调整,其原则是：无凸缘圆筒形件拉深工序计算流程如图4.4.3所示;图4.4.3 无凸缘圆筒形件拉深工序计算流程例4.4.1图4.4.4 无凸缘圆筒形件以上计算所得工序件有关尺寸都是中径尺寸,换算成工序件的外径和总高度后,绘制的工序件草图如图4.4.5所示;1.压料装置与压料力为了解决拉深过程中的起皱问题,生产实际中的主要方法是在模具结构上采用压料装置;常用的压料装置有刚性压料装置和弹性压料装置两种详见;是否采用压料装置主要看拉深过程中是否可能发生起皱,在实际生产中可按表4.4.4来判断拉深过程中是否起皱和采用压料装置;图4.4.5 拉深工序件草图压料装置产生的压料力ＦＹ大小应适当,ＦＹ太小,则防皱效果不好；ＦＹ太大,则会增大传力区危险断面上的拉应力,从而引起材料严重变薄甚至拉裂;因此,实际应用中,在保证变形区不起皱的前提下,尽量选用小的压料力;随着拉深系数的减小,所需压料力是增大的;同时,在拉深过程中,所需压料力也是变化的,一般起皱可能性最大的时刻所需压料力最大;理想的压料力是随起皱可能性变化而变化,但压料装置很难达到这样的要求;２．拉深力与压力机公称压力１拉深力２压力机公称压力单动压力机,其公称压力应大于工艺总压力;该类零件的拉深过程,其变形区的应力状态和变形特点与无凸缘圆筒形件是相同的;但有凸缘圆筒形件拉深时,坯料凸缘部分不是全部进入凹模口部,当拉深进行到凸缘外径等于零件凸缘直径包括切边量时,拉深工作就停止;因此,拉深成形过程和工艺计算与无凸缘圆筒形件的差别主要在首次拉深;图4.5.1 有凸缘圆形件与坯料图1.有凸缘圆筒形件的拉深变形程度注：1.表中大值适于大的圆角半径由t/D=2%～%时的R=10～12t到t/D=%～％时的R=20～25t,小值适用于底部及凸缘小的圆角半径,随着凸缘直径的增加及相对拉深深度的减小,其值也跟着减小;2.表中数值适用于10钢,对于比10钢塑性好的材料取表中的大值；塑性差的材料,取表中小数值;2.有凸缘圆筒形件的拉深方法１窄凸缘圆筒形件的拉深可以将窄凸缘圆筒形件当作无凸缘圆筒形件进行拉深,在最后两道工序中将工序件拉成具有锥形的凸缘,最后通过整形压成平面凸缘;图4.5.2为窄凸缘圆筒形件及其拉深工艺过程,材料为10钢,板厚为1ｍｍ; ２宽凸缘圆筒形件的拉深方法如果根据极限拉深系数或相对高度判断,拉深件不能一次拉深成形时,则需进行多次拉深;a 窄凸缘拉深件b窄凸缘件拉深过程Ⅰ－第一次拉深Ⅱ－第二次拉深Ⅲ－第三次拉深Ⅳ－成品图4.5.2 窄凸缘圆筒形件的拉深第一次拉深时,其凸缘的外径应等于成品零件的尺寸加修边量,在以后的拉深工序中仅仅使已拉深成的工序件的直筒部分参加变形,逐步地达到零件尺寸要求,第一次拉深时已经形成的凸缘外径必须保持在以后拉深工序中不再收缩;因为在以后的拉深工序中,即使凸缘部分产生很小的变形,筒壁传力区将会产生很大的拉应力,使危险断面拉裂;为此在调节工作行程时,应严格控制凸模进入凹模的深度;对于多数普通压力机来说,要严格做到这一点有一定困难,而且尺寸计算还有一定误差,再加上拉深时板料厚度有所变化,所以在工艺计算时,除了应精确计算工序件高度外,通常有意把第一次拉入凹模的坯料面积加大3％～5％有时可增大至10%,在以后各次拉深时,逐步减少这个额外多拉入凹模的面积,最后使它们转移到零件口部附近的凸缘上;用这种办法来补偿上述各种误差,以免在以后各次拉深时凸缘受力变形;宽凸缘圆筒形件多次拉深的工艺方法通常有两种：一种是中小型、料薄的零件,采用逐步缩小筒形部分直径以增加其高度的方法图;用这种方法制成的零件,表面质量较差,其直壁和凸缘上保留着圆角弯曲和局部变薄的痕迹,需要在最后增加整形工序;3.有凸缘圆筒形拉深工序件高度的计算图4.5.3 宽凸缘筒形件的拉深方法图4.5.4 宽凸缘圆筒形件拉深工序计算流程阶梯形件图4.5.5的拉深与圆筒形件的拉深基本相同,也就是说每一阶梯相当于相应圆筒形件的拉深;而其主要问题是要决定该阶梯形件是一次拉成,还是需要多次才能拉成;图4.5.5 阶梯形件1.判断能否一次拉深成形判断所给阶梯形件能否一次拉深成形的方法是,先求出零件的高度ｈ与最小直径ｄｎ之比,然后查表4.4.3,如果拉深次数为1,则可一次拉深成形,否则就要多次拉深成形;2.阶梯形件多次拉深的方法图4.5.6 阶梯形多次拉深方法图4.5.7 电喇叭底座的拉深1．拉深变形特点曲面形状零件主要是指球面、锥面、抛物面形状冲件以及诸如汽车覆盖件一类冲件;这类零件的拉深成形,其变形区、受力情况及变形特点并不是单一的,而是属于复合类冲压成形工序;从电动喇叭罩的成形实验中,可以大致了解这类曲面零件的变形特点;图4.5.8这一典型零件拉深成形的变形数值表明,曲面零件拉深成形共同特点是由拉深和胀形两种变形方式的复合;显然,不同曲面形状零件拉深成形的成形极限和成形方法的判断是不同的;材料：08 厚度图4.5.8 电动喇叭罩拉深成形应变数值曲面形状零件在开始拉深成形时,中间部分坯料几乎不与模具表面接触,处于“悬空”状态;随着拉深过程的进行,悬空材料逐渐减少,但仍比圆筒形件拉深时大得多;坯料处于这种悬空状态,抗失稳能力较差,在切向压应力作用下很容易起皱;所以起皱成为曲面零件拉深要解决的主要问题;为此,常常采用压边装置、加大凸缘尺寸、带压料筋的拉深模图4.5.9图4.5.9 带压料筋的拉深模图图反拉深模2．球面冲件的拉深所以,在这种情况下拉深系数不能作为工艺设计的根据;由于球面形状零件拉深时的主要成形障碍是坯料起皱,所以坯料的相对厚度t/D×100成为决定拉深难易和选定拉深方法的主要依据;在实际生产中,半球面件图的拉深方法主要有以下三种:①t/D×100>3时,不用压边即可拉成;不过应注意的是：尽管坯料的相对厚度大,仍然易起小皱,因此必须采用带校正作用的凹模,以便对冲件起校正作用;拉深这种冲件最好采用摩擦压力机;②t/D×100=～3时 ,需采用带压边圈的拉深模; ③t/D×100<时,则采用具有拉深筋的凹模或反拉深;图各种球形件3．抛物面零件的拉深1浅抛物面冲件h/d<～;其拉深特点与半球面件差不多,因此,拉深方法与半球面冲件相似;2 深抛物面冲件h/d>～;其拉深的难度有所提高;为了使坯料中间部分紧密贴模而又不起皱,必须加大径向拉应力;但这一措施往往受到坯料顶部承载能力的限制,所以在这种情况下应该采用多工序逐渐成形的办法,特别是当零件深度大而顶部的圆角半径又小时,更应如此;多工序逐渐成形的主要要点是采用正拉深或反拉深的方法,在逐渐地增加深度的同时减小顶部的圆角半径;为了保证冲件的尺寸精度和表面质量,在最后一道工序里应保证一定的胀形成分;应使最后一道工序所用的中间毛坯的表面积稍小于成品冲件的表面积;4. 锥面零件的拉深锥面零件的拉深成形机理与球面形状零件一样,具有拉深、胀形两种机理;由于锥形冲件各部分的尺寸比例关系图不同,其冲压难易程度和应采用的成形方法也有很大差别;锥形件拉深成形极限表现为起皱与破裂,起皱出现在中间悬空部分靠凹模圆角处,破裂是在胀形部分的冲头转角处;图锥形件示意图盒形件拉深时的金属流动锥面零件拉深成形方法主要依据下列参数进行判断:1. 形件拉深变形特点盒形件是非旋转体零件,与旋转体零件的拉深相比,其拉深变形要复杂些;盒形件的几何形状是由四个圆角部分和四条直边组成,拉深变形时,圆角部分相当于圆筒形件拉深,而直边部分相当于弯曲变形;但是,由于直边部分和圆角部分是联在一块的整体,因而在变形过程中相互受到牵制,圆角部分的变形与圆筒形件拉深不完全一样,直边变形也有别于简单弯曲;若在盒形件毛坯上画上方格网,其纵向间距为a,横向间距为b,且a=b;拉深后方格网的形状和尺寸发生变化图：横向间距缩小,而且愈靠近角部缩小愈多,即b>b1>b2>b3；纵向间距增大,而且愈向上,间距增大愈多,即a1>a2>a3>a ; 这说明,直边部分不是单纯的弯曲,因为圆角部分的材料要向直边部分流动,故使直边部分还受挤压;同样,圆角部分也不完全与圆筒形零件的拉深相同,由于直边部分的存在,圆角部分的材料可以向直边部分流动,这就减轻圆角部分材料的变形程度与相同圆角半径的圆筒形冲件比;由以上分析可知,盒形件拉深的特点如下：图盒形件拉深时的应力分布2.盒形件工序计算。
拉深
2 拉深件的精度：应该在IT13以下，不应高于IT11级，对于精度较高的 拉深件，应该在拉深后增加整形工序，以提高其精度。 3 拉深材料：要求有比较好的塑性，较小的屈强比，板厚方向性系数r 大，板平面方向性系数∆r小，使得宽度方向变形比厚度方向变形容易
4.4 拉深工艺计算
4.4.1 旋转体坯料尺寸计算 尺寸确定原则： （1）形状相似原则：拉深件坯料形状一般与拉深件截面轮廓形状 近似或相同，即拉深件截面形状是圆形、矩形等时，坯料形状也是圆形 或矩形。 （2）表面积相等原则：虽然拉深过程中壁厚会发生变化，但实践 表明拉深件平均厚度与坯料厚度相差不大，因此可以按坯料面积等于拉 深件表面积原则确定坯料尺寸，在实际结果与计算值有较大出入时，可 以根据具体情况予以修正。
图 4-10
图 4-11
各种弹性材料压料力曲线
压边圈结构
图 4-12
首次拉深压料圈结构形式
A：普通压边圈 B：考虑到拉深过程中壁厚增加因素，锥角大小与壁厚增加大小相 适应； C：适用于有凸缘而且凸缘直径较小的拉深件，防止制件在拉深 结束时起皱； D：有限位装置的压边圈，防止把坯料压得过紧。
后续拉深装置压边圈 后续拉深方法：正向拉深、反向拉深
（2） 拉深件壁厚公差一般不应该超出拉深工艺壁厚变化规律。一 般拉深壁厚最大增加（0.2~0.3）t，最大变薄（0.1~0.18）t。 （3）当零件一次变形程度过大时，为避免拉裂，可以多次拉深。 （4）在保证装配要求的前提下，应该允许拉深件侧壁有一定斜度。 （5）拉深件底部或凹缘有孔时，孔到侧壁的距离应该满足 a≥R+0.5t （6）拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件的死角应该满足：r≥t， R≥2t，rg≥3t。 （7）拉深件的径向尺寸应只标注外形或内形尺寸，而不能同时标注 内外形尺寸，高度方向一般以拉深件底部为基准。
拉深
拉深拉深的基本原理：利用具有一定圆角半径的拉深模，将平板毛坯或开口空心毛坯冲压成容器状零件的冲压过程称为拉深。
一、拉深起皱与破裂圆筒形件拉深过程顺利进行的两个主要障碍是凸缘起皱和简壁拉断。
拉深过程中，凸缘材料由扇形挤压成矩形，材料间产生很大的切向压力，这一压力优如压杆两端受压失稳似的使凸缘材料失去稳定而形成皱折，见图4-6。
另外，当凸缘部分材料的变形抗力过大时，使得筒壁所传递的力量超过筒壁的极限强度，便使筒壁在最薄的凸模圆角处（危险断面）产生破裂，见图4-7。
为了防止起皱，需加压边力，此压边力又成为凸缘移动的阻力，此力与材料自身的变形阻力和材料通过凹模圆角时的弯曲阻力合在一起即成为总的拉深阻力。
对于凸缘上产生的拉深阻力，如果不施加与之平衡的拉深力，则成形是无法实现的。
此拉深力由凸模给出，它经过筒壁传至凸缘部分。
筒壁为了传递此力，就必须能经受住它的作用。
筒壁强度最弱处为凸模圆角附近（即筒壁与底部转角处），所以此处的承载能力大小就成了决定拉深成形能否取得成功的关健。
在改善拉深成形，提高成形极限的时候，通常研究的问题是筒壁的承载能力及拉深阻力（包括摩擦阻力）这两个方面。
目的是使拉深阻力减少及提高筒壁的承载能力。
二、拉深成形极限影响圆筒形件拉深的主要问题是凸缘区压缩失稳产生起邹和零件底部圆角与筒壁连接处破裂。
由于起邹可用压边圈或其它工艺措施避免，所以圆筒件拉深的成形极限主要由破裂来确定。
圆筒形件拉深的成形极限一般用极限拉深比LDR表示：LDR=D/d式中的d-------凸模直径；D------零件底部圆角附近不被拉破时允许的最大毛坯直径。
目前生产中习惯用拉深系数m=d/D来表示。
两者的关系是：m=d/D=1/LDR三、拉深件的工艺性1.拉深件的形状应尽量间单、对称轴对称拉深件在圆周方向上的变形的均匀的，模具加工也容易，其工艺性最好。
其它形状的拉深件，应尽量避免急剧的轮廓变化。
2.拉深件各部分尺寸比例要恰当应尽量避量设计宽凸缘和深度大的拉深件（即d凸>3d,h≧2d）,因为这类工件需要较多的拉深次数。
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。
第4章 拉深
学习目的与要求
1．了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素； 2．掌握拉深工艺计算方法； 3．掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法； 4．认识拉深模典型结构及特点，掌握拉深模工 作零件设计方法； 5．掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
概述
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。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。
和ζ
3max
的变化规律
3）筒壁部分受力分析
筒形件的拉深系数与拉深次数
在拉深工艺设计时，必须判断制件是否能一次拉 深成形，或需要几道工序才能拉成。正确解决这个问 题直接关系到拉深生产的经济性和拉深件的质量。
1.拉深系数
每次拉深后的筒形件直径与拉深前坯料（或工序 件/半成品）的直径之比。
m1 d1 D m2 d 2 d1 .......... ... mn 1 d n 1 d n 2
拉深变形过程
拉深过程中金属的流动（网格分析）
凸缘产生内应力：径向拉应力σ1；切向压应力σ3 凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩，形成筒壁 直径为ｄ高度为Ｈ的圆筒形件（H>（D-d）/2）
通过拉深网格分析我们发现，工件底部的 网格变化很小，而侧壁上的网格变化则很大， 以前的等距同心圆，变成了与工件底部平行的 不等距的水平线，并且愈是靠近工件口部，水 平线之间的距离愈大，同时以前夹角相等的半 径线在拉深后在侧壁上变成了间距相等的平行 垂线，以前的扇形毛坯网格变成了拉深后的矩 形网格。
（1）不用压边圈时
Z=(1.0~1.1)tmax （2）用压边圈时 2次拉深： 第1次 第2次 3次拉深： 第1次 第2次 第3次 1.1t (1.0~1.05)t 1.2t 1.1t (1.0~1.05)t
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。
复杂旋转体件的拉深方法
复杂旋转体件的拉深方法黄延平【摘要】复杂旋转体的冲压件加工较难,废品量大,质量难保障,工序也较复杂.通过采用逐步顺向拉深法和反向拉深法就能较好地解决这些问题.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2008(000)003【总页数】3页(P18-20)【关键词】旋转体;拉深;工艺【作者】黄延平【作者单位】上海电子信息学院机电系,上海,201411【正文语种】中文【中图分类】TG316.1+4母线为平行于旋转轴的直线的圆筒形件是旋转体零件中最简单的形式。
由于母线形状不同，拉深时的变形规律、变形条件和变形趋势有本质的区别，圆筒形零件适用的拉深系数并不能完全反映复杂旋转体拉深时的变形程度，也不可能直接通过拉深系数的选用计算来求定拉深次数和各工序尺寸。
如图1所示，三种形状的零件，深度与直径比都是152∶152=1∶1。
但由于形状的不同，图1(a)底部锥形需5次拉深，图1(b)底部球形的筒形件需3次拉深，而图1(c)平底筒形件只需两次拉深即可。
1 顺向拉深法和反向拉深法复杂旋转体件拉深可采取顺向拉深和反向拉深两种方法。
1.1 逐步顺向拉深法如图1(a)、(b)所示，多次拉深中逐步减小拉深直径，并改变母线形状，最后拉深形状达到零件形状和尺寸要求。
多次拉深中，直径减小的变化量，受相同条件下极限拉深系数的限制，并为达到最后成形的形状来确定中间各次拉深的母线形状。
使用逐步顺向拉深的方法时工艺方案应遵循如下要点：(a)展开毛坯的直径按等面积法计算。
计算方法：直线、斜线和圆弧部分可按数学中给出的各种图形公式计算；曲线部分可用解析图解计算。
复杂件拉深时，材料厚度变化随零件形状而异，无一定规律，所以展开毛坯计算的准确性差，拉深后必须修边。
必要时还需二次修边，修边余量应比圆筒形件拉深时的修边余量大(1～2.5)倍。
(b)工序间形状过渡应取较大的圆角，使冲件在最后成形时，不致因圆角过小而在其表面残留明显印痕，影响冲件外观质量。
第4章 拉深(4h)
4. 拉深功的计算 由于拉深行程较长，按拉深力选择冲压设备时，有可能 压力机的电机功率不能满足要求，因此，拉深时常计算拉 深功，校核电机功率。 拉深功A A=（0.6~0.8）Ph 式中： A——拉深功（J） P——最大拉深力（N） h——拉深深度（m） 压力机电机功率Pd的校核计算： Pd=nkA/（61200η1η2） 式中： k——不均衡系数，取1.2~1.4 n——压力机每分钟行程次数 η1——压力机效率，取0.6~0.8 η2——电动机效率，取0.9~0.95
切向压应力越大，越容 易失稳起皱。
第4章 拉 深
3.防止起皱的措施
4.2 筒形件拉深的质量问题及防止措施
主要措施有二：压边和反拉深 压边——在凹模上口面配置压 边圈，压边圈的下面（工作面） 距凹模上口面的间隙略大于料厚， 在拉深过程中，压边圈给毛坯有 一定的压力，使毛坯在此间隙中 流动，以限制毛坯的起皱。 压边圈有弹性和刚性之分。 反拉深前面已介绍。
二.拉深间隙Z
4.5 筒形件拉深模工作部分设计
拉深间隙通常指单边间隙。确定原则： 既要考虑板料厚度公差，又要考虑筒形件口部的增厚 现象。根据拉深时是否采用压边和制件尺寸精度、表面粗 糙度要求合理确定。 1.不用压边圈时 Z=（1.0~1.1）tmax 式中：Z——单边间隙，末次拉深取小值，中间拉深 取大值。 tmax——板料厚度的上限值 2.用压边圈时，按P137表4.11选取。
图c：圆弧压边圈，用于带凸缘拉深，可防止拉深结束时起皱。 图d：带限位装置压边圈，改善弹性压边力大小，均衡压边力。
第4章 拉 深
后续拉深的压边圈的形式
4.3 压边方式设计
通过调节限位秆的高度而改变压边力的大小。
第4章 拉 深
二.压边力的计算
复杂旋转体件的拉深方法
中 图分 类 号 ：Ｇ １ ． Ｔ ３６ １ ４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｄｒ ｗｉ ｇ Ｍ ｅｈ ｄ ｏ ｍｐ ｅ ｔｔｎ ｄ ａ ｎ ｔｏ ｆＣｏ ｌｘ Ｒｏａｉ ｇ Ｂｏ ｙ
Ｈ ｕ ｎｇ Ｙａ ａ ｎｐｉ ｎｇ
复杂旋 转 体件拉 深 可采取 顺 向拉深 和反 向拉
深两 种方法 。
料在成形时移动合理 ， 便于金属流动， 其表面积应 比成形部分表面积小 ２ ～ ％， ％ ５ 使材料在成形时 处于 拉伸应 力 状态 ， 防止 材料堆 聚 ， 提高 冲件表 面
质量 。
１ １ 逐步顺 向拉 深法 ． 如 图 １ ａ 、 ｂ 所 示 ， 次 拉 深 中 逐 步 减 小 （） （ ） 多 拉 深直径 ， 改变母 线形 状 ， 后拉 深形 状 达到零 并 最
调整 余地 。
（ ） 较 薄 材 料 的无 凸缘 拉 深 件 ， 末 次 拉 ｅ对 在
深时应留有一定尺寸的凸缘 ， 保证 冲件成形尺寸
的稳 定 。
作者简介 ： 黄延平 （ ９ ３ ） 男 ， １６ 一 ， 高级工程 师， 在读博 士。从事 模具设计及制造工作。
使用 逐步顺 向拉 深 的方法 时 工艺方 案应 遵循 如 下要 点 ： （ ） 开毛坯 的直 径按 等 面积 法计算 。计 算 ａ展
收 稿 日期 ：ｏ ８ ０ — ２ ２０ — ３ ６
（） ｄ 因材料厚度 变化不规则 ， 计算 的中间工 序尺寸应待调试合格后确定 ， 模具结构尺寸应有
维普资讯
Ｎｏ ３ ． Ｍ ａ ０８ ｖ２０
《 大型铸 锻件》
ＨＥＡＶＹ ＣＡＳ ＮＧ ＴＩ ＡＮＤ ＦＯＲＧＩ ＮＧ
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
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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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）。
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二． 曲面零件成形过程分析
凸模顶点及其附近的坯料处于双向拉应力状态， 从而产生厚度变薄表面积增大的胀形变形。从 这个区域往外，切向拉应力逐步减小，超过一 定界限后变成了压应力，这一定界限就是指切 向应力为零，既不伸长又不缩短的部位。一定 界限之外直到压边圈下的凸缘区都是在切向压 应力，径向拉应力作用下产生切向压缩，径向 伸长的变形，既拉深变形。 曲面零件的成形是拉深与胀形的复合。
2010-9-27
三．防止曲面零件纵向起皱的途径
曲面零件的成形是拉深与胀形的复合，防止凹 模口内板料拉深区出现纵向起皱现象是拉深成 败的关键。 1． 1 加大坯料直径 实质是增大了坯料凸缘部分的变形抗力和摩擦 力，从而增大了径向拉应力，降低了中间部分 坯料的切向压应力，增大了中间部分胀形区， 从而起到了防止起皱的作用。
2010-9-27
4． 采用反拉深方法
反拉深时，由于坯料与凹模的包角为180 度，（拉深时为90度）所以增大了拉入 凹模的摩擦阻力，从而增大了径向拉应 力，降低了中间部分坯料的切向压应力， 增大了中间部分胀形区，从而起到了防 止起皱的作用。
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四．球面形件的拉深
1．影响成形极限的主要因素 d d 1 m= = = = 0.71 拉深系数 D 2d 2 球面形件不能按拉深系数判断成形难易，也不 能按拉深系数确定成形方法。球面形件成形的 主要问题是凹模口内无法压边的拉深区板料容 易产生纵向起皱，而起皱的原因是由于切向受 压失稳造成的。因此相对板料厚度t/D是比拉深 系数m更为重要的工艺参数。t/D值的大小是制 定球面形件成形工艺的主要依据。
2010-9-27
3） 多次成形的锥面形件
h/d2 ＞0.7的锥面形件，必须经多次拉深 才能成形。其成形方法主要有下面几种： （1） 阶梯逼近法 （2） 锥面一次拉成法 d1/d2 大小端直径比应不小于圆筒形件相 应道次允许的拉深系数mn。
2010-9-27
（3）锥面逐次拉成法
每次拉深都必须严格控制凸模的下止点位置， 位置过低有拉破的危险，位置偏高，会留下折 痕。当板料较薄时，为了防止拉破，可采用首 次拉深表面积计算多拉入3％～5％材料的方法， 后续拉深再逐次返回到锥面凸缘上。每次返回 的材料不宜太多，以免成形后的锥面留下明显 的痕迹。 锥面逐次拉成法是多次拉深锥面形件用得较多 的方法，比阶梯逼近法成形的锥面形件质量要 高，表面比较光滑，壁厚比较均匀。
2010-9-27
2． 适当地调整和增大压料力
实质是增大了凸缘部分的摩擦阻力，从 而增大了径向拉应力，降低了中间部分 坯料的切向压应力，增大了中间部分胀 形区，从而起到了防止起皱的作用。
2010-9-27
3． 采用带压料筋的拉深模
这种模具在拉深时，板料在压料筋上弯 曲和滑动，增大了进料的阻力，从而增 大了径向拉应力，降低了中间部分坯料 的切向压应力，增大了中间部分胀形区， 从而起到了防止起皱的作用。
2010-9-27
2． 凹模的结构形式
按凹模底部是盲孔、通孔，凹模结构分 为闭口式凹模和通口式凹模。
3． 拉深筋结构形式及其布置
拉深筋、拉深槛（或槛式拉深筋） 拉深筋布置方法
2010-9-27
半球形件的拉深
2010-9-27
抛物面形件的拉深
2010-9-27
锥形件的拉深
2010-9-27
阶梯拉深 成形法
2010-9-27
2） 二次成形的锥面形件
d1/d2 ＞0.5，h/d2 ＜0.3～0.5，t/D＞2％， 一般可一次成形，当t/D＝（1.5～2）％ 时，可分两次成形。首次由平板毛坯拉 成大圆角的圆筒形或近似球形的工序件， 第二次用整形模使其达到工件要求的形 状。t/D＜1.5％时，需分两次拉成。
2010-9-27
七、非规则曲面件的拉深
（一）．对非规则曲面件的要求 非规则曲面件主要是指汽车、拖拉机、飞机及 火箭等表面零件。这类零件形状复杂，多数具 有双曲率的曲面，外形尺寸较大，一般是由弯 曲、拉深、胀形等复合成形，同时还可能有冲 裁及翻边等其它加工。 1．表面质量要求 不允许有轻微的皱纹、压痕、擦伤等表面缺陷。
2010-9-27
2．压边对球面形件拉深的影响
采用弹簧垫、橡胶垫进行压边拉深，相 对气垫进行压边拉深，对提高球面形件 质量更有利，可防止出现纵向起皱。
2010-9-27
3．凸模表面质量对球面形件拉深的影响 凸模与板料之间的摩擦力越大，tmin值 所在的位置离毛坯中心越远，即胀形区 越大，对球面形件的成形有利。因此凸 模工作表面不宜加工的太光滑，也不应 对凸模表面进行润滑，以免出现纵向起 皱，同时可防止毛坯中心附近过分变薄 胀破。
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3． 确定工艺补加部分
工艺补加部分是为了完成复杂的成形在 工件本体以外所必须增加的工艺余料， 成形后再切掉。
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（三）．非规则曲面件成形模的设计 1． 覆盖件拉深模结构尺寸 大型拉深模通常采用铸造结构，有冲裁 加工，在刃口处镶嵌工具钢，主体仍采 用铸件。结构设计应满足铸造工艺要求， 壁厚要均匀，要有铸造圆角。总体结构 要尽量减轻重量，要保证足够的强度， 在大面积挖空处适当设置加强筋。图627大型拉深模结构尺寸。
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3） 为满足非规则曲面件成形的需要， 常需对零件图作一些修正。 4） 非规则曲面件的毛坯形状是无法计 算求出的，也就不可能采用落料模制取 毛坯。一般是估算毛坯的长度和宽度， 取矩形、八角形等简单形状的毛坯。 5） 板料的成形性能对复杂非规则曲面 件拉深的成败有较大影响。
2010-9-27
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逐步拉深 成形法
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锥面一次 成形法
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4．球面形件的拉深方法
1） t/D＞3％，由于稳定性好，可不 用压边一次拉成，在行程终了时，须进 行整形。 2） t/D＝0.5％～3％，一般需要采用 压边装置进行拉深。 3） t/D＞0.5％，由于稳定性差，需要 采取有效的防皱措施。
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五．抛物面形件的拉深
1． 抛物面形件成形特点 抛物面形件的成形方法主要依据其相对 高度h/d来确定。 2． 抛物面形件的拉深方法 1） h/d＜0.5～0.6 这种抛物面形件在形 状和尺寸比例上与半球面形件相似，可 参照球面形件确定拉深方法。
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2．外形装配协调要求
装配后彼此衔接处不允许有凸起或凹陷， 而且各覆盖件所组成的空间曲面必须与 主模型限定的外形空间曲面一致。
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这类零件共同的特点是外形复杂，往往带有变 化的双曲率曲面。为满足这类零件装配互换协 调的特殊要求，常规公差配合法是不适用的， 依靠标注尺寸连零件的形状都表达不清楚。这 类零件及其工艺装备的设计、制造及检验依靠 的是完全不需测量尺寸的模线样板工作法。图 样在这类零件设计与制造过程中的作用是次要 的。如汽车制造中的主模型及主图板、飞行器 制造中的模线与样板才是工艺过程设计的主要 依据。
2． 确定拉深方向
确定拉深方向就是选择拉深工序件在模具中的 坐标位置。 确定拉深方向应考虑如下几个方面： 1） 拉深方向就是凸模的运动方向，沿拉深方 向应保证凸模能顺利进入凹模内。拉深方向与 侧壁有不小于10度的斜角为好。 2） 如果成形件的局部需要反拉深成形，则反 拉深凸模的运动方向就时拉深方向。 3） 选择拉深方向要有利于成形过程的顺利进 行。
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4． 最小壁厚要求
在一些重要的产品的冲压件技术条件中，对成 形后板料厚度的极限减薄量均有严格的规定， 以防止整体零件的强度受损害。 （二）．非规则曲面成形工艺的制定 1． 制定成形工艺的要点 1） 大型非规则曲面件的主体形状一般都要一 次成形。 2） 对于一些尺寸不太大的不完整曲面件或左 右对称的曲面件，应考虑双成形的可能。
2） 相对高度h/d2 在其它条件相同时，锥面形件的相对高 度h/d2越大，成形难度越大。 3） 相对厚度t/D 拉深锥面形件，主要变形是切向的压缩 变形，t/D值越小，越容易发生失稳起皱。
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2． 锥面形件的拉深方法
1） 一次成形的锥面形件 h/d2 ＜0.25～0.3，t/D＞2％，可不压边 用带底的凹模一次成形。无压边拉深， 则塑性变形不够充的条件下，随大小端直径比 d1/d2 的增大，锥面形件一次拉深可能达 到的最大相对高度h/d2也增大。
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2） h/d＞0.5～0.6 这种抛物面形件随相 对高度h/d值的增大，成形难度将增大， 特别是端头圆弧半径较小时，成形难度 更大。一般需要采取多道工序成形的方 法，并依据h/d和t/d的大小，确定工序数 目和工序件形状。 （1） 逐次逼近法 （2） 阶梯逼近法
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六．锥面形件的拉深
1． 锥面形件成形分析 锥面形件成形仍需拉深与胀形的复合， 其成形难度受锥面形零件几何尺寸的影 响较大，其中主要是下列几何参数。 1） 大小端直径比d1/d2 大小端直径比d1/d2 将决定无法压边部分 的面积。大小端直径比d1/d2 值越小，成 形难度越大，通常需多次拉成。
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3． 刚性与强度要求
对于较大型的薄板零件，要求形状稳定， 局部不能有缓松现象，必须有足够的刚 性。造成刚性不足的原因是塑性变形不 够充分。 为了满足零件强度的要求，也必须充分 地增大塑性变形量。薄板冲压件的强化 手段主要有两种途径：淬火强化；变形 强化，其中变形强化应用更为多见。
4.10复杂零件的拉深方法
一． 曲面零件成形的主要问题
例：半球形件的拉深 相对于圆筒形件拉深，曲面零件成形变形区 发生了变化，使整个坯料都成为变区，即凹 模口内、外板料都是变形区，且凹模口内板 料（在很多情况下是主要变形区）无法压边， 成形时易出现纵向起皱现象，另外变形区的 变形情况复杂。