1、第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計測試題：測試題：1 當用外形尺寸標注工件時，應以 為基準件來確定凸、凹模的寬度尺寸。2 U形彎曲件校正力大時也會黏住凸模，需要卸料裝置。（ ）3 彈性材料回彈的準確數值只能通過試模獲得。（ ）4 大圓筒形件彎曲模特別適用于大孔和相對壁厚較大的制件。（ ）5 彎曲U形工件時，凸、凹模間隙是靠調整壓力機閉合高度來控制的。（ ）6 彎曲過程中坯料可能產生偏移，如何減小和克服偏移？測試題：測試題：1 當用外形尺寸標注工件時，應以凹模為基準件來確定凸、凹模的寬度尺寸。2 U形彎曲件校正力大時也會黏住凸模，需要卸料裝置。（）3 彈性材料回彈的準確

2、數值只能通過試模獲得。（）4 大圓筒形件彎曲模特別適用于大孔和相對壁厚較大的制件。（）5 彎曲U形工件時，凸、凹模間隙是靠調整壓力機閉合高度來控制的。（）6 彎曲過程中坯料可能產生偏移，如何減小和克服偏移？答：采用壓料裝置，使坯料在壓緊的狀態下逐漸彎曲成形；利用坯料上的孔或設計工藝孔，用定位銷插入孔內定位之后再彎曲，使坯料無法移動；將不對稱的彎曲件組合成對稱彎曲件彎曲，然后再將工件切開模具制造準確、間隙調整一致，以減少偏移的發生。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計教學提示 拉深是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開口的空心工件，或將已制成的開口空心件加工成其他形

3、狀空心件的一種沖壓加工方法。用拉深工藝可以制得筒形、階梯形、球形、錐形、拋物線型等旋轉體零件，也可以制成方盒形等非旋轉體零件，若和其他成形工藝復合，則可加工出形狀非常復雜的零件。拉深工藝可以在普通的單動壓力機上進行，也可以在專用的雙動、三動拉深壓力機或液壓機上進行。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計學習目的與要求n了解拉深變形規律及拉深件質量影響因素； n掌握拉深工藝計算方法；n掌握拉深工藝性分析與工藝設計方法； n認識拉深模典型結構及特點，掌握拉深模工作 零件設計方法；n掌握拉深工藝與拉深模設計的方法和步驟。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具

4、設計重點 難點n拉深變形規律及拉深件質量影響因素；n拉深工藝計算；n其它形狀零件的拉深變形特點；n拉深模典型結構與拉深模工作零件設計。n拉深變形規律及拉深件質量影響因素；n拉深工藝計算方法；n拉深工藝性分析與工藝方案制定；n拉深模典型結構與結構設計；n拉深工藝與拉深模設計的方法和步驟。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.1 拉深變形分析 拉深變形是一個較為復雜的塑性變形過程，本節主要通過分析筒形件的拉深變形過程所發生的各種現象來介紹拉深變形規律。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.1 拉深變形分析4.1.1拉深變形過程分析(a) 拉深初

5、始階段 (b) 拉深過程中 (c) 拉深結束階段1凸模；2壓邊圈；3凹模第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計壓邊圈的作用是什么？與沖裁模的區別？ 與彎曲模區別？動畫12、24.1 拉深變形分析4.1.2拉深變形規律1. 工件凸緣部分工件凸緣部分2. 工件圓角部分工件圓角部分3. 工件筒形側壁部分工件筒形側壁部分4. 工件底部圓角部分工件底部圓角部分5. 工件筒底部分工件筒底部分第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計動畫1動畫2危險部位危險部位4.2 拉深工藝設計 拉深工藝設計主要包括拉深件工藝性分析和拉深工藝方案的確定兩個方面的內容，它的合理與否直

6、接關系到拉深工藝的優劣與成效。4.2.1拉深件工藝性分析 拉深件的工藝性是指制件拉深加工的難易程度。1.拉深件的結構工藝性(1)拉深件的形狀 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.1拉深件工藝性分析（續）1.拉深件的結構工藝性(2)拉深件的壁厚(3)拉深件的圓角半徑第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計底面半徑拐角半徑4.2 拉深工藝設計4.2.1拉深件工藝性分析（續）1.拉深件的結構工藝性(4)拉深件的深度 (5)凸緣直徑(6)在拉深上設計孔第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計

7、4.2.1拉深件工藝性分析（續）1.拉深件的結構工藝性(6)在拉深上設計孔第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.1拉深件工藝性分析（續）2.拉深件的尺寸精度n斷面精度一般取IT12IT14級。n拉深件內形或外形的直徑公差值。n拉深件高度尺寸公差值。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.1拉深件工藝性分析（續）3.拉深件的尺寸標注(1)拉深件不允許同時標注內外形尺寸，底部圓角不允許標注外半徑。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.1拉深件工藝性分

8、析（續）3.拉深件的尺寸標注(2)階梯拉深件的高度尺寸 ，應以底為基準。(a)以底為基準 (b)以口部為基準 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計 拉深工序安排的一般規則如下：（1）大批量生產中，應盡量采用落料、拉深復合工藝；底部孔可與其同時進行沖壓，凸緣部分及側壁部分的孔、槽均需在拉深工序完成后再沖出。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計沖底孔沖凸緣孔沖側壁孔動畫64.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） （2）凸緣部分及側壁部分的孔、槽均需在拉深工序完成后再沖出，修邊沖孔常可復合完成第第

9、4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） （3）當拉深件的尺寸精度要求高或帶有小的圓角半徑時，應增加整形工序，修邊工序一般安排在整形工序之后。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計整形修邊沖底孔外緣翻邊4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） 拉深工序安排的一般規則如下：（4）窄凸緣零件應先拉成圓筒形，然后形成錐形凸緣，最后經校平獲得平凸緣。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） （5）寬凸緣零件應先按零件要求的尺寸拉出凸緣

10、直徑，并在以后拉深工序中保持凸緣直徑不變。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） 拉深工序安排的一般規則如下： 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） 拉深工序安排的一般規則如下： 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） 拉深工序安排的一般規則如下： 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計（6）雙壁空心零件采用反拉深法能獲得良好的效果。動畫3、4、54.2 拉

11、深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） （7）錐度大、深度深的錐形件，先拉深出大端直徑，然后在以后每次工序中將所有比零件大出的部分拉深成錐形表面。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） 拉深工序安排的一般規則如下： 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計（8）頭部帶凹形的圓筒形件，當凹部深時，可先拉出外形，再用寬凸緣成形法成形凹部。4.2 拉深工藝設計4.2.2 拉深工序設計（續） 拉深工序安排的一般規則如下： 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計（9）復雜形狀零件，一般是先

12、拉深內部形狀，然后再拉深外部形狀。4.3 圓筒形件拉深工藝設計 圓筒形件是最典型的拉深件，掌握了它的工藝計算方法后，其他零件的工藝計算可以借鑒其計算方法。4.3.1 圓筒形拉深件毛坯尺寸的確定1.計算拉深件毛坯尺寸的理論依據(1)體積不變原理(2)相似原理：毛坯的形狀與工件截面形狀相似。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.3 圓筒形件拉深工藝設計4.3.1圓筒形拉深件毛坯尺寸的確定（續）2.計算毛坯尺寸(1)確定修邊余量制件口端會出現高低不平現象。(2)求毛坯尺寸第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.3 圓筒形件拉深工藝設計4.3.2采用壓

13、邊裝置的條件 在拉深過程中，拉深變形區的工件凸緣部分在切向壓應力作用下，很可能因為失穩而發生起皺現象，致使零件出現廢品，進而導致模具損壞。為了防止拉深過程中工件起皺現象，拉深過程中一般均采用壓邊圈的方法。 表4-4判斷是否需要采用壓邊裝置。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.3 圓筒形件拉深工藝設計4.3.3筒形拉深件的拉深系數與拉深次數1.拉深系數(1)拉深系數的概念和意義 所謂拉深系數，即每次拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯（或半成品）直徑的比值，以m表示，它是衡量拉深變形程度的指標。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.3 圓筒形

14、件拉深工藝設計4.3.3筒形拉深件的拉深系數與拉深次數（續）1.拉深系數(2)影響極限拉深系數的主要因素1)材料的內部組織及力學性能2)板料的相對厚度t/D 3)拉深次數：m1m2m31.4筒形件多次拉深方法通常有兩種：(1)減小圓筒直徑并增加圓筒高度(2)減小凸模和凹模圓角半徑并減小圓筒直徑 (a) 凸緣直徑不變凸緣直徑不變, (b) 高度不變高度不變，減小直徑增加高度減小直徑增加高度 減小圓角半徑縮小筒徑減小圓角半徑縮小筒徑 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.4 帶凸緣圓筒形件拉深工藝設計4.4.2帶凸緣圓筒形工件毛坯尺寸的確定1.確定修邊余量2.展開尺寸第第

15、4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.4 帶凸緣圓筒形件拉深工藝設計4.4.3 確定拉深系數首次極限拉深系數m1值表4-12；后續極限拉深系數值表4-13；第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.4 帶凸緣圓筒形件拉深工藝設計4.4.4 確定拉深次數 帶凸緣圓筒形工件的拉深次數確定方法有：(1)用拉深系數確定拉深次數M總m1時，可一次拉深。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.4 帶凸緣圓筒形件拉深工藝設計4.4.4確定拉深次數(續） 帶凸緣圓筒形工件的拉深次數確定方法有：(2)用相對拉深高度確定拉深次數當h/dh1/d1

16、,則可一次拉深；當h/dh1/d1, 則多次拉深。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.4 帶凸緣圓筒形件拉深工藝設計4.4.4確定拉深次數(續）【例4-2】窄凸緣圓筒形工件的拉深工序設計 計算如圖所示窄凸緣筒形件(材料：10鋼；厚度1mm)的拉深工序尺寸。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.4 帶凸緣圓筒形件拉深工藝設計4.4.4確定拉深次數(續）【例4-2】窄凸緣圓筒形工件的拉深工序設計(a)工序1 落料拉深 (b)工序2拉深第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.4 帶凸緣圓筒形件拉深工藝設計4.4.4確定拉深

17、次數(續）【例4-2】窄凸緣圓筒形工件的拉深工序設計(c) (d) (e)(c)工序3拉深 (d)工序4 整形（使圓角達到要求尺寸） (e) 工序5 修邊 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.4 帶凸緣圓筒形件拉深工藝設計4.4.4確定拉深次數(續）【例4-3】寬凸緣圓筒形工件的拉深工序設計材料：08鋼厚度：2mm第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計防止筒壁拉裂的措施：1 改善材料的力學性能，提高筒壁抗拉強度；2 正確制定拉深工藝和設計模具。 合理確定拉深變形程度、凹模圓角半徑， 合

18、理改善潤滑條件等。4.5 階梯圓筒形件拉深工藝設計 階梯圓筒形零件的拉深，其變形特點與圓筒形件的拉深基本相同。但由于這類零件的復雜性，還不能用統一的方法來確定工序次數和工藝程序。4.5.1拉深次數的確定第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計1 計算毛坯直徑2 計算假想拉深系數4.5 階梯圓筒形件拉深工藝設計4.5.1拉深次數的確定（續）【例4-4】確定階梯形拉深次數 確定如圖所示階梯形拉深次數，材料08鋼，料厚1.5mm。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.5 階梯圓筒形件拉深工藝設計4.5.1拉深次數的確定（續）【例4-4】確定階梯形拉深次

19、數 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.5 階梯圓筒形件拉深工藝設計4.5.2 拉深方法的確定常用的階梯形件的拉深方法有如下幾種：1. 由大階梯到小階梯的拉深程序 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.5 階梯圓筒形件拉深工藝設計4.5.2 拉深方法的確定（續）常用的階梯形件的拉深方法有如下幾種：2.由小階梯到大階梯的拉深程序第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.5 階梯圓筒形件拉深工藝設計4.5.2 拉深方法的確定（續）常用的階梯形件的拉深方法有如下幾種：3.使用脹形法a) b)(a) t=0.8，08鋼 (b)

20、 t=1.5，低碳鋼第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.5 階梯圓筒形件拉深工藝設計4.5.2 拉深方法的確定(續）常用的階梯形件的拉深方法有如下幾種：5.帶錐形階梯零件的拉深第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.5 階梯圓筒形件拉深工藝設計4.5.2 拉深方法的確定(續）常用的階梯形件的拉深方法有如下幾種：6.帶曲面階梯零件的拉深mm (b) 毛坯直徑 (a) 毛坯直徑 139D1t550D1ta) b)第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.6 曲面形狀零件拉深工藝設計 曲面形狀(如錐面、球面及拋物面)零件的拉深

21、，其變形區的位置、受力情況、變形特點等都與圓筒形件不同，所以在拉深中出現的各種問題和解決方法亦與圓筒形件不同。4.6.1 錐形件的拉深錐形件的拉深過程，取決于它的幾何參數 。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.6 曲面形狀零件拉深工藝設計4.6.1 錐形件的拉深 根據參數值不同，拉深錐形件的方法有如下幾種：1.淺錐形件2.中錐形件3.深錐形件(1)階梯拉深法第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.6 曲面形狀零件拉深工藝設計4.6.1 錐形件的拉深（續） 根據參數值不同，拉深錐形件的方法有如下幾種：3.深錐形件(2)錐面逐步成形法第第4 4章

22、章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.6 曲面形狀零件拉深工藝設計4.6.1 錐形件的拉深（續） 根據參數值不同，拉深錐形件的方法有如下幾種：3.深錐形件(3)整個錐面一次成形法第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.6 曲面形狀零件拉深工藝設計4.6.2 半球形件的拉深半球形件的拉深系數，對于任何直徑，均為定值。 71. 022ddDdm第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.6 曲面形狀零件拉深工藝設計4.6.3 拋物線形件(1)直接 拉深法第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.6 曲面形狀零件拉深工藝

23、設計4.6.3 拋物線形件（續）(2)階梯拉深法第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.6 曲面形狀零件拉深工藝設計4.6.3 拋物線形件（續）(3)反拉深法(4)液壓機械拉深法第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.7 盒形件拉深工藝設計 矩形和方形的盒形件是一種非旋轉體件，其側壁是由四個轉角部分和兩對直邊部分構成的。由于其幾何形狀的非回轉特性，拉深時，材料的變形沿周邊分布是不均勻的。4.7.1成形分析 矩 (方)形件拉深時，一般采用由外及內逐步順向拉深方法。如選用由內及外的方法時，應考慮最后的成形條件。在旋轉體件拉深中，應用較多的反拉深法，在

24、矩 (方)形件拉深時不宜采用。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.7 盒形件拉深工藝設計4.7.1成形分析(續)按相對寬度H/B的大小,可分為低(矩)方和高(矩)方形件：低(矩)方形件： H/B0.60.7高(矩)方形件： H/B0.60.7(需多次拉深) B-盒形件短邊長度 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.7 盒形件拉深工藝設計4.7.2 拉深用毛坯形狀尺寸和拉深工序的確定 參考表4-17、4-18、4-19、4-20 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.7 盒形件拉深工藝設計 例4-5 設計方形件拉深

25、工藝工件圖：如圖所示。材料10鋼板。料厚0.3mm。設計拉深工藝。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.7 盒形件拉深工藝設計 例4-5 設計方形件拉深工藝工件圖：如圖所示。材料10鋼板。料厚0.3mm。設計拉深工藝。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.8 拉深模典型結構分析 拉深模按其工序順序可分為首次拉深模和后續各工序拉深模。 按拉伸模使用的沖壓設備又可分為單動壓力機用拉深模、雙動壓力機用拉深模及三動壓力機用拉深模。 按工序的組合來分，又可分為單工序拉深模、復合模和級進式拉深模。 此外還可按有無壓邊裝置分為無壓邊裝置拉深模和有壓邊裝置拉

26、深模等。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.8 拉深模典型結構分析4.8.1拉深模設計的基本原則4.8.2 首次拉深模 (1)無壓邊裝置的首次拉深模： 1凸模；2定位板；3凹模；4下模座第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計透氣孔的作用：防止制件被真空防止制件被真空吸附在凸模上，吸附在凸模上，以便卸下制件。以便卸下制件。4.8 拉深模典型結構分析4.8.2 首次拉深模（續） (2)彈性壓邊裝置的首次拉深模：第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計上壓邊：彈性元件裝在上模部分上壓邊：彈性元件裝在上模部分 壓邊力不大壓邊力不大下

27、壓邊：彈性元件裝在下模部分下壓邊：彈性元件裝在下模部分 壓邊力較大，常采用壓邊力較大，常采用。思考：思考： 怎樣區分壓邊圈和定位板？怎樣區分壓邊圈和定位板？ 試設計下壓邊裝置的拉深模？試設計下壓邊裝置的拉深模？動畫8、12、114.8 拉深模典型結構分析4.8.3后續各工序拉深模 有壓邊裝置的有壓邊裝置的倒裝式后續拉深模倒裝式后續拉深模1推件板；2拉深凹模；3拉深凸模；4壓邊圈；5頂桿第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計思考：思考：毛坯如何定位？毛坯如何定位？制件如何取出？制件如何取出？試設計正裝式后續拉深模？試設計正裝式后續拉深模？動畫9、104.8 拉深模典型結構分

28、析4.8.4落料拉深復合模(1)落料首次拉深復合模1頂桿；2壓邊圈；3凸凹模；4推桿；5推件板；6卸料板；7落料凹模；8拉深凸模第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計思考：思考： 怎樣保證先落料，后拉深？怎樣保證先落料，后拉深？動畫6/74.8 拉深模典型結構分析4.8.4落料拉深復合模(2)再次拉深、沖孔、切邊復合模1壓邊圈；2凹模固定板；3沖孔凹模；4推件板；5沖孔凸模固定板；6墊板；7沖孔凸模；8拉深凸模；9限位螺釘；10螺母；11墊柱；12拉深、切邊凹模；13切邊凸模；14固定板第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計思考題：思考題： 制件有哪

29、幾道工序？制件有哪幾道工序？ 如何實現這些工序？如何實現這些工序？4.8 拉深模典型結構分析4.8.5帶料連續拉深模(1)正裝式帶料連續拉深模第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.8 拉深模典型結構分析4.8.5帶料連續拉深模（續）(2)倒裝式帶料連續拉深模第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定 壓邊方式(壓邊裝置和壓邊力)選擇設計得當是防止凸緣變形區失穩、起皺的主要措施。4.9.1壓邊裝置與壓邊圈形式 壓邊裝置是決定壓邊力大小和沖壓過程中壓邊力變化規律的裝置，壓邊圈形式合理與否直接關系到極限變形程度和進料阻力的大小。

30、第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.1壓邊裝置與壓邊圈形式1.壓邊裝置 設計壓邊裝置時必須考慮便于調節壓邊力，生產中常用的壓邊裝置分彈性和剛性兩類。(1)彈性壓邊裝置a) b)(a)彈簧墊或橡皮墊彈簧墊或橡皮墊 (b)氣墊或液壓墊氣墊或液壓墊 適合淺拉深適合淺拉深 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計壓邊圈壓邊圈4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.1壓邊裝置與壓邊圈形式1.壓邊裝置(2)剛性壓邊裝置第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計1-內滑塊；內滑塊；2-外滑塊；外滑塊；3-壓邊圈；壓

31、邊圈；4-凹模；凹模；5-凸模凸模思考：思考：1 1 內、外滑塊的運動內、外滑塊的運動順序如何？順序如何？2 2 內、外滑塊的作用內、外滑塊的作用分別是什么？分別是什么？動畫144.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.1壓邊裝置與壓邊圈形式2.壓邊圈的形式第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計S=t+(0.050.1)首次拉深首次拉深后續拉深后續拉深限位桿限位桿4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.1壓邊裝置與壓邊圈形式2.壓邊圈的形式-拉深筋 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計在壓料面上設置突出的筋條，在壓料面上設置突出的筋條，在凹模面上開有相應的凹

32、槽。在凹模面上開有相應的凹槽。4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.2壓邊力的計算 壓邊力的大小要根據既不起皺也不被拉裂這個原則，在試模中加以調整，設計壓邊裝置時應考慮便于調節壓邊力。在生產中，壓邊力為壓邊面積乘以單位壓邊力，即式中： 壓邊力(N)； F 在壓邊圈下坯料的投影面積(mm2)； q 單位壓邊力(MPa) FqP壓壓P第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.3拉深力的計算1.拉深圓筒形件所需的拉深力 圓筒形拉深件所需的拉深力，可按下式來計算： 式中 P拉深力(N)； d拉深凹模直徑，mm； t材料厚度，mm； 材料的抗拉強度；

33、K 修正系數。 無凸緣查表4-22 有凸緣查表4-23 bdtKPb第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.3拉深力的計算3.拉深矩形盒件所需的拉深力(1)低矩形盒件可以一次拉深成形時，其拉深力P按下式計算： （N）式中 P拉深力(kN)； r盒形件圓角部圓角半徑(mm)； L盒形件直邊部分長度總和(mm)； t材料厚度(mm)； 材料的抗拉強度，； ， 修正系數btLKrKP)2(21b1K2K第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.3 拉深力的計算3.拉深矩形盒件所需的拉深力(2

34、)高正方形盒件最后一次拉深力可按下式計算： 式中 P拉深力(kN)； B正方形盒件邊長(mm)； r正方形盒件圓角部圓角半徑(mm)； t材料厚度(mm)； 材料的抗拉強度，； K修正系數，見表4-24。 KtrBPb)72. 14(b第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.3 拉深力的計算3.拉深矩形盒件所需的拉深力(3)對于高矩形盒件，其最后一道工序的拉深力可按下式計算： P拉深力(kN)； L矩形盒件周長(mm)； r正方形盒件圓角部圓角半徑(mm)； t材料厚度(mm)； 材料的抗拉強度，； K修正系數。KtrLPb)72. 1(

35、b第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.3 拉深力的計算4.選擇壓力機 選擇壓力機的總壓力為式中 壓力機公稱壓力(kN)； 拉深力(kN)； 壓邊力(kN)。壓拉PPP00P拉P壓P第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.3 拉深力的計算5.拉深功（續）拉深所需的功可按下式計算：式中 W拉深所需的功(J)； H拉深深度(m)； 最大拉深力(N)； C修正系數,取0.60.8 。1000maxHCPW maxP第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力

36、和拉深力的確定4.9.3 拉深力的計算5.拉深功（續） 對壓力機的電動機功率可按下式核算：式中 N工件拉深時所需的功率(kW)； W拉深所需的功(J)； 壓力機效率，取0.60.8； 電動機效率，取0.90.95 ； n壓力機每分鐘行程數(次/min) ； K不均衡系數，取1.21.4 。211920KWnN 12第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.9 壓邊力和拉深力的確定4.9.3 拉深力的計算例4-7 計算壓邊力和拉深力 如圖所示零件，材料10鋼，采用單工序帶壓邊圈的倒裝式結構，試計算拉深力，并初選壓力機。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具

37、設計4.10 拉深模工作部分設計4.10.1 拉深間隙(1)不用壓邊圈時 考慮起皺的可能性，不用壓邊圈的拉深間隙式中：Z 單邊間隙，末次拉深或精密拉深件 取小值，中間拉深時取大值； 板料厚度的上限值。(2)用壓邊圈時 用壓邊圈的拉深間隙Z按表4-25選取。 max1 . 10 . 1tZ 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計maxt4.10 拉深模工作部分設計4.10.2 凸模和凹模工作部分的尺寸及制造公差(1)當制件要求外形尺寸時，如圖所示，以凹模尺寸為基準進行計算。即凹模尺寸 凸模尺寸 (2)當制件要求內形尺寸時，如圖所示，以凸模尺寸為基準進行計算。即凸模尺寸 凹模

38、尺寸凹凹075. 0DD0275. 0凸凸ZDD04 . 0凸凸 dd凹凹024 . 0Zdd第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.10 拉深模工作部分設計4.10.2凸模和凹模工作部分的尺寸及制造公差（續）(3) 對于中間各道工序，若以凹模為基準時，則凹模尺寸凸模尺寸 凹凹0DD02凸凸ZDD第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.10 拉深模工作部分設計4.10.3 凸模和凹模的結構1.不用壓邊圈的拉深凸模和凹模第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計一次拉深凹模一次拉深凹模4.10 拉深模工作部分設計4.10.3 凸模

39、和凹模的結構（續）1.不用壓邊圈的拉深凸模和凹模第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計多次拉深凹模多次拉深凹模4.10 拉深模工作部分設計4.10.3 凸模和凹模的結構（續）2.用壓邊圈的拉深凸模和凹模第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計首次首次二次二次4.10 拉深模工作部分設計4.10.3 凸模和凹模的結構（續）3.帶限制圈的拉深凹模 a) b)(a) 不帶限制的凹模 (b) 帶限制的凹模第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.10 拉深模工作部分設計4.10.3 凸模和凹模的結構（續）例4-8 設計帶壓邊圈的拉深凸模和

40、凹模 如圖所示零件，材料10鋼，采用單工序帶壓邊圈的倒裝式結構，試設計帶壓邊圈的拉深凸模和凹模。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.11 拉深的輔助工序 拉深件的潤滑、退火、酸洗、去毛刺、表面處理等是常用的拉深輔助工序。4.11.1潤滑 P1凹模上平面、壓邊圈下平面與坯料間的摩擦力；P2凹模圓角處的摩擦力；P3凹模側壁處的摩擦力；P4沖頭側壁與制件之間的摩擦力； P5凸模圓角處的摩擦力第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.11 拉深的輔助工序4.11.1潤滑(續）(1)單面潤滑 在生產實際中，有時會將凹模和壓邊圈表面盡量拋光，而將凸模有意弄

41、粗糙來進行拉深，并稱之為單面潤滑。(2)雙面潤滑(3)域差潤滑方法(4)潤滑劑 拉深用的潤滑劑大致可分為無附加料和有附加料2類。 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.11 拉深的輔助工序4.11.2 退火 不需要中間退火的材料可完成拉深的次數見下表。材 料08、10、15鋼鋁黃銅純銅不銹鋼鎂合金、鈦合金可拉深次數454221低溫(再結晶)退火溫度第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.11 拉深的輔助工序4.11.2 退火（續）材 料08、10、15鋼Q195、Q21520、25、30、Q235、Q25530CrMnSiA不銹鋼1Cr18Ni

42、9Ti純銅T1、T2黃銅H62、H68鎳鋁加熱溫度/76078090092070072065070011501170600650650700750850300400保溫時間/min20402040601218303015302030冷卻方式空冷隨爐冷空冷在氣流中冷卻空冷250后空冷各種材料的高溫退火溫度見表 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.11 拉深的輔助工序4.11.3 酸洗序號工藝項目化學成分含量說 明1有機除油70#汽油100%浸泡1015min2化學除油HK-851脫脂劑60g/L加熱至4050，浸泡30min3清洗清水100%流動清水清洗4無光澤酸洗H

43、ClH2O20%80%浸泡1020min5輔助清洗清水100%流動清水清洗6光澤酸洗HNO3H2SO4HCl水28%21%1%50%在酸液中，快速翻動1015次，時間不超過0.5min7中和Na3PO4H2O15%20%80%85%浸泡13min8清洗清水100%加熱至90左右，浸泡5min后用清水9烘干放入溫度為200的烘箱烘干，空冷低碳鋼酸洗工藝第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.11 拉深的輔助工序 4.11.3 酸洗（續）序號工藝項目化學成分含量說 明1有機除油70#汽油100%浸泡1015min，翻動數次2化學除油HK-851脫脂劑60g/L加熱至4050

44、，浸泡30min翻動數次3清洗清水100%流動清水清洗4無光澤酸洗HClH2SO4H2O20%20%60%浸泡310min，期間翻動數次5輔助清洗清水100%流動清水清洗6光澤酸洗H2SO4HNO3HClH2O40%40%3%5%15%17%在酸液中，快速翻動1015次，時間不超過0.5min7中和H2ONaOH95%5%浸泡12次8清洗清水100%加熱至90左右，浸泡5min后用清水9烘干放入溫度為200的烘箱烘干空冷 銅及銅合金酸洗工藝 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.12 拉深件的質量控制4.12.1起皺1.拉深過程中影響起皺的主要因素(1)板料的相對厚度

45、 (2)拉深系數 (3)模具工作部分幾何形狀 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.12 拉深件的質量控制4.12.1起皺（續）2. 防止起皺的措施(1)采用便于調節壓邊力的壓邊裝置 tD0.045 1m板料不起皺的條件為：或：拉深方法第一次拉深以后各次拉深(t/D)100m1(t/D)100mn用壓邊圈可用可不用壓邊圈不用壓邊圈1.51.52.02.00.600.600.60111.51.50.800.800.80第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.12 拉深件的質量控制4.12.1起皺（續）2. 防止起皺的措施(2)采用錐形凹模用錐形凹

46、模拉深時，板料不起皺的條件為：tD0.03 1m (3)采用拉深筋 有拉深筋的凸、凹模 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.12 拉深件的質量控制4.12.2拉裂 拉裂一般發生在筒壁與筒底過渡部位的圓角與側壁相切處。 影響筒形件拉裂的主要因素：板料力學性能的影響 拉深系數m的影響 壓邊力的影響 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.12 拉深件的質量控制4.12.2拉裂（續） 影響筒形件拉裂的主要因素：凸模圓角半徑的影響 摩擦的影響 壓邊力的影響 第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.12 拉深件的質量控制4.12.2拉裂（續） 綜上所述，在拉深過程中，破裂與起皺是拉深過程中的兩大障礙，是拉深時的主要質量問題。為避免其發生，針對任一障礙所采取的預防措施對于另一方則產生相反的影響。由于起皺可以通過采用合適的壓邊力得以控制，因此，拉裂就成為拉深的主要破壞形式，拉深時，極限變形程度的確定就是以不破裂為前提條件的。第第4 4章章 拉深工藝與拉深模具設計拉深工藝與拉深模具設計4.12 拉深件的質量