4.10复杂零件的拉深

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 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。

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。