8拉深模具设计讲解

8 拉深模具设计

本章内容：各种拉深模具结构与工作原理，单动压力

机拉深模、双动压力机拉深模；首次拉

深模、以后各次拉深用拉深模(后次拉深

模)；单工序拉深模、落料拉深模、落料

拉深冲孔模、落料正反拉深冲孔翻边模

等。

本章难点：单动压力机拉深复合模的工作原理、结构。

8.1 单动压力机首次拉深模

单动压力机首次拉深模所用的毛坯一般为平面形状，模具结构相对简单。根据拉深工作情况的不同，可以分为几种不同的类型。

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。

第8章 拉伸模具设计 ·203·

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图8.1 无压边圈有顶出装置的拉深模

冲压工艺与模具设计·204·

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图8.2 无压边圈工件拉深模

8.1.2 带压边圈的拉深模

图8.3 带固定压边圈的拉深模

第8章 拉伸模具设计 ·205·

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图8.4 有弹性压边装置的正装式拉深模

图8.5 有弹性压边装置的倒装式拉深模

冲压工艺与模具设计·206·

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图8.6 凸缘件拉深模(定距垫块

) 图8.7 凸缘件拉深模(打料块定距)

8.2 单动压力机后次拉深模

第8章 拉伸模具设计 ·207·

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由于首次拉深的拉深系数有限，许多零件经首次拉深后，其尺寸和高度不能达到要求，还需要经第二次、第三次甚至更多次拉深，这里统称为后次拉深。后次拉深模的定位方式、压边方式、拉深方法以及所用毛坯与首次拉深模有所不同。

图8.8 无压边圈的后次拉深模

冲压工艺与模具设计·208·

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图8.9 无压边圈的反向后次拉深模

图8.10 有压边圈的反向后次拉深模

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图8.11 双动正反向拉深原理

图8.12 有压边圈的后次拉深模

8.3 单动压力机落料拉深模

拉深工序可以与一种或多种其他冲压工序(如落

冲压工艺与模具设计

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料、冲孔、成形、翻边、切边等)复合，构成拉深复合模。在单动压力机的一个工作行程内，落料拉深模可完成落料、拉深两道(甚至更多道)工序，工作效率高，但结构较复杂，设计时要特别注意模具中所复合的各冲压工序的工作次序。

8.3.1 凸缘制件的落料拉深模

图8.13 带凸缘制件落料拉深复合模

第8章 拉伸模具设计 ·211·

·211· 8.3.2 球形制件落料拉深模

图8.14 球形制件落料拉深复合模

8.3.3 矩形制件落料拉深模

图8.15 油箱落料拉深复合模

图8.16 矩形制件落料拉深复合模

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8.3.4 落料拉深压形模

图8.17 落料拉深压形复合模

8.3.5 落料拉深冲孔模

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图8.18 落料拉深冲孔复合模

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图8.19 拉深切边冲孔复合模

8.4 单动压力机落料、正反拉深、冲孔

和翻边复合模

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图8.20 落料、正反拉深、冲孔翻边复合模

8.5 双动压力机拉深模

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图8.21 双动压力机大型零件拉深模(凸模导向

)

图8.22 双动压力机大型零件拉深模(压边圈导

向)

8.6 拉深模设计实例

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如图8.23所示零件，材料为08钢，厚度1mm t =，大批量生产。试确定拉深工艺，设计拉深模。

8.6.1 零件的工艺性分析

该零件为带凸缘筒形件，要求内形尺寸，料厚

1mm t =，没有厚度不变的要求；零件的形状简单、对称，底部圆角半径2m m r =＞t ，凸缘处的圆角半径2mm 2R t ==，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求；尺寸0.10

20.1mm φ+为IT12级，其余尺寸为未注公差，满足拉深工艺对精度等级的要求；零件所用材08钢的拉深性能较好，易于拉深成形。

综上所述，该零件的拉深工艺性较好，可用拉深

工序加工。

图8.23 带凸缘筒形件

8.6.2 工艺方案确定

为了确定零件的成形工艺方案，先应计算拉深次

数及有关工序尺寸。板料厚度t =1mm ，按中线尺寸计算。

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1. 计算坯料直径

根据零件尺寸查表4-2（P111）得切边余量2.2mm R ∆=，故实际

凸缘直径t (55.4d =+2 2.2)mm 59.8mm ⨯=。由表7-6查得带凸缘圆筒件的坯料直径计算公式为

222221122436.2884 6.28 4.56D d rd r d h Rd R d d =++++++-

确定各参数为116.1mm d =，

2.5mm R r ==，221.1mm d =，27mm h =，326.1mm d =，4

59.8mm d =， 代入上式得：32002895mm 78mm D =+≈。

式中：3200mm 2为筒形部位的表面积，2895 mm 2为凸缘部位的表面积。 2. 判断可否一次拉深成形

根据/1/78 1.28%t D ==，t /59.8/21.1 2.83d d ==，/32/21 1.52H d ==，t /21.1/780.27m d D ===，

查表4-6（P120）可知1

[]0.35m =，说明该零件不能一次拉深成形，需要多次拉深。 3. 确定首次拉深工序件尺寸

初定t 1/ 1.3d d =，查表7-8得1[]0.51m =，取1

0.52m =，则：

110.5278mm 40.5mm d m D =⨯=⨯=

取11 5.5mm r R ==

为了使以后各次拉深时凸缘不再变形，取首次拉入凹模的材料面积比最后一次拉入凹模的材料面积(即筒形部位的表面积)增加5%，故坯料直径修正为

3200105%2895mm 79mm D =⨯+≈