圆筒形件拉深尺寸计算和成形过程模拟

摘要：在冲压生产中，拉深是广泛使用的工序。通过拉深可获得筒形、阶梯形、锥形、球形等零件。平板毛坯拉深成筒状开口零件时口部出现飞边卷口现象，对

此进行切边设计。

关键词：筒形件；模具结构；拉深间隙

Dynaform作为近年来板料成形数值模拟技术中常用的软件，可以预测成形过

程中板料的破裂、起皱、回弹等，从而帮助设计人员显著减少模具开发设计时间

及试模周期。在利用该软件进行模拟分析时，应该采用理论计算和软件模拟共用，以找出合适的成形工艺。带凸缘的圆筒形件是日常生活中常用的零件，如不锈钢

的面盆、压力锅的锅盖等物品，均属于带凸缘的圆筒形件。本文利用所给的拉深件，首先计算了拉深过程中的部分尺寸，而后在理论计算的基础上，结合Dynaform软件对零件的拉伸过程进行模拟，找出了较为合适的压边力，从而为后

续拉深模具设计提供依据。

1、带凸缘圆筒形件拉深尺寸计算

图1是带凸缘圆筒形件的零件图，其壁厚为2mm，材料为304不锈钢，精度

为IT14级。本文计算的拉深尺寸包括拉深毛坯的尺寸、拉深次数的计算、压边装

置的使用与否以及压边力的计算。

1.1带凸缘圆筒形件毛坯尺寸的计算

由图1，零件的厚度t=2mm，因此在计算毛坯尺寸时应采用中线尺寸计算。

该零件的相对直径dt/d=380/320=1.18，其中dt为凸缘直径，d为圆筒件底部直径，取修边余量δ=6mm。由拉深毛坯尺寸的计算公式可知：

根据图1，d4=380+2δ=392mm，r=6mm，d2=d+2r=332mm，H=98mm

由此计算出防尘盖毛坯尺寸：

1.2是否需要压边装置和拉深次数的计算

本零件采用普通平面凹模拉深，毛坯不起皱条件为：

t/D≥（0.09～0.17）（1-m）

由图1和D可计算出：t/D=2/527=0.38%，总拉深系数m=d2/D=332/527=0.63。

因此（0.09～0.17）（1-m）=0.0333～0.0629，则t/D<（0.09～0.17）（1-m），因此该零件拉深时需使用压边圈。

查表得出，该零件总拉深系数大于其极限拉深系数0.55，因此可一次拉深成形。

1.3压边力的计算

一次拉深成形时的压边力：FY=Ap，查表可知，根据零件的复杂程度，p可以

取值为2.5、3和3.7MPa。因本文中零件为简单的带凸缘圆筒形件，因此取P值

为2.5Mpa。压边圈的面积应与凸模相配合，其最大直径考虑与毛坯重合，由此计算出：

FY=Ap≈π（263.52-1722）×2.5≈312809N

综上所计算的结果，该零件拉深毛坯的尺寸D=527mm，可一次拉深成形，拉

深过程中需要使用压边圈防止起皱，压边力FY=312809N。

为验证理论计算的正确性及在此压边力下是否可以得到合格的零件，利用Dynaform软件对其成形过程进行模拟。