拉伸工艺与拉深模具设计
拉伸模具毕业设计说明书
前言三年的大学生活即将结束。
最后的这次毕业设计是对以前所学知识的一个很好的学习和总结，是对所学专业知识的一个综合运用，对我们即将走上工作岗位上能交好地适应本职工作有着重要意义，是一个必不可少的环节。
要意义，是一个必不可少的环节。
本次的实习内容大概可分为三个阶段：第一阶段是在发课题后进行分析和消化，进行一些必要的计算工作，确定零件的成型工艺方案，搜集并整理有关资料，为毕业设计工作准备；第二阶段是去实训楼了解模具的工作原理和零件的加工工艺。
通过几次对试模现场的观察，使我对模具在设计与加工过程中可能产生的缺陷和本质问题有了一定的了解和进一不的掌握。
大大地丰收了我的实践经验，第三阶段在设计室进行毕业设计，将前两个阶段搜集的资料和实践知识运用到实际当中去，在设计中更能善于发现问题，解决问题，学以至用，从而达到实习的真正目的。
目的。
在这次实习当中得到了学校老师的大力支持，尽能之所及地为我们提供条件，尤其是几位指导老师对我们的悉心指导，耐心答疑。
才使我们在规定的时间里，丰富了理论知识，增长了实践经验，圆满的完成了设计工作。
在此，一并表示真挚的感谢，谢谢老师所教予的一切，不仅仅是课内的，还有课外的，还有最重要的一点是无论做什么都要踏踏实实。
仅是课内的，还有课外的，还有最重要的一点是无论做什么都要踏踏实实。
目录………………………………………………………………………………..1..11 零件图分析………………………………………………………………………………1．1零件的功用及使用要求零件的功用及使用要求 (1) (3)..3 1．2零件的工艺性分析…………………………………………………………………………………………………………………………………….. ..1．3零件的经济性分析…………………………………………………………………2 冲压工艺过程的确定……………………………………………………………2．1确定毛坯形状/尺寸和下料方式……………………………………………………2．2冲压工艺方案的确定……………………………………………………………2．3材料利用率的计算……………………………………………………………2．4冲压力的计算/压力机的确定……………………………………………………………及工作尺寸和技术参数……………………………………………………………3 模具总体结构的确定……………………………………………………………4 冲模零件的选用及设计……………………………………………………………4．1成形零件……………………………………………………………4．1．1刃口尺寸的计算……………………………………………………………4．1．2成形零件的结构形式及固定方式………………………………………………4．1．3成形零件的强度与刚度校核…………………………………………………4．1．4凸模/嵌入块长度计算……………………………………………………………4．2分度装置……………………………………………………………4．3定距/定位装置……………………………………………………………4．4支承固定装置……………………………………………………………4．5弹顶装置……………………………………………………………4．6弹压装置……………………………………………………………4．7模架/模具零件……………………………………………………………5 冲压闭合高度/压力机有关参数的校核……………………………………………6 绘出模具总装配图……………………………………………………………7 模具动作原理过程……………………………………………………………8 参考文献……………………………………………………………1.零件图分析图 1 1 零件零件1.1 零件图的功用及使用要求该零件为三相变交流器上的端罩该零件为三相变交流器上的端罩,,它和其它零件没有重要配合要求它和其它零件没有重要配合要求..在端罩上冲有通风孔在端罩上冲有通风孔,,是便于端罩里的热量散失于端罩里的热量散失,,不致使内部因温度过高而影响整个交流器的正常工作不致使内部因温度过高而影响整个交流器的正常工作. .零件的工艺性分析零件的工艺性分析(1)(1) 公差公差::零件尺寸公差除ø98接进于IT11级以外级以外,,其余尺寸均低于IT14级,亦无其他特殊要求.利用普通冲孔方式可达到图纸要求利用普通冲孔方式可达到图纸要求. .(2)(2) 结构结构::零件外型简单对称零件外型简单对称,,尺寸符合成型工艺性要求尺寸符合成型工艺性要求,,所以该零件冲压工艺性较好所以该零件冲压工艺性较好. .(3)(3) 材料材料:L4-M :L4-M 条料条料,,抗剪切强度a MP 80=t .抗拉强度a b MP 110~75=s .延伸率%2510=d厚度t=1mm. 1.3 该零件的工艺性分析该零件属于大批量生产该零件属于大批量生产,,适宜冲压成型适宜冲压成型..其外型简单对称其外型简单对称,,材料退火状态的L4,L4,所以采用冲压加所以采用冲压加工经济性良好工经济性良好. .2. 冲压工艺过程的确定从零件结构形状可知从零件结构形状可知,,所需基本工序为冲孔所需基本工序为冲孔,,落料落料,,拉深拉深,,切舌成形切舌成形,,其中切舌成形的方式有两种其中切舌成形的方式有两种::一种是只设计单个一种是只设计单个,,两个两个,,或三个凹凸模依次冲通风孔或三个凹凸模依次冲通风孔;;另一种是利用斜契一次胀开冲压成型另一种是利用斜契一次胀开冲压成型. .(1)(1) 下料下料,,落料落料,,拉深拉深,,冲孔冲孔,,依次切舌成形依次切舌成形((工件轴线与冲压方向垂直工件轴线与冲压方向垂直) )(2)(2) 下料下料,,落料落料,,拉深拉深,,冲孔冲孔,,依次性胀开式切舌成形依次性胀开式切舌成形. .(3)(3) 下料下料,,落料落料,,拉深拉深,,冲孔冲孔,,依次胀开式切舌成形依次胀开式切舌成形((工件轴线与冲压方向平行工件轴线与冲压方向平行). ).方案方案(2)(2)(2)生产效率高生产效率高生产效率高,,但模具结构复杂但模具结构复杂,,制造周期长制造周期长,,成本高成本高,,且所需冲床设备要求高且所需冲床设备要求高,,不经济不经济;;方案方案(3)(3)(3)生产效率底生产效率底生产效率底,,模具结构相对简单模具结构相对简单,,制造周期较短制造周期较短,,成本也较底成本也较底,,但保证通风孔均布但保证通风孔均布,,需设置相应的分度装置置相应的分度装置,,工件轴线与冲压方向平行工件轴线与冲压方向平行,,分度传动机构复杂分度传动机构复杂,,或用人工控制分度或用人工控制分度,,均匀性不好不好,,且对所需设备要求高且对所需设备要求高,,所以此方案也不佳所以此方案也不佳..方案方案(1)(1)(1)较之方案较之方案较之方案(2)(2)(2)生产效率较底生产效率较底生产效率较底,,但模具结构简单制造周期短构简单制造周期短,,成本底成本底,,所需成形力小所需成形力小,,对设备要求不高对设备要求不高,,经济性好所以此方案较方案经济性好所以此方案较方案(2)(3)(2)(3)合理合理. .2.1 确定毛坯形状,尺寸和下料方式根据工件高度h=63.5mm 和工件的相对高度h/d=63.5/99=0.64查表5-25-2《冷冲压与塑料成型《冷冲压与塑料成型《冷冲压与塑料成型--工艺及模具设计》①得拉深件的修边余量为△得拉深件的修边余量为△h=3mm h=3mm 根据公式根据公式D=288.62212r rd h d d +++ (1)得毛坯料直径D=187.5D=187.5（（mm mm））（d1=90,d2=99,h=61.5,r=4.5,H=66d1=90,d2=99,h=61.5,r=4.5,H=66）根据坯料相对厚度）根据坯料相对厚度t/D t/D。
拉伸模设计说明书
端盖拉伸模设计目录目录 (1)第一章零件的工艺性分析 (2)第二章毛坯尺寸展开计算 (3)第三章拉深工序次数及拉深系数确定 (5)第四章冲裁力与拉深力的计算 (11)第五章凸、凹模的设计 (7)1、落料凸、凹模尺寸计算 (7)2、拉深凸、凹模尺寸计算 (8)3、粗糙度的确定 (9)第六章模具基本结构的确定 (13)第七章模具主要零件的强度校核 (15)第八章冲压设备的选择 (16)1、初选设备 (16)2、设备的校核 (18)主要参考文献附录第一章零件的工艺性分析1、零件的形状、尺寸及一般要求该零件为厚度1mm，展开直径为φ135mm，中心孔直径为φ35mm，零件材料20钢，尺寸精度按图纸要求。
2、工艺方案的分析及确定工件由落料、冲孔、拉深、三道工序成型，工件形状较简单。
本次主要设计其第三道工序。
第二章毛坯尺寸展开计算1旋转体零件采用圆形毛坯，在不变薄拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均值与毛坯原始厚度十分接近。
因此，其直径按面积相等的原则计算，即毛坯面积与拉深件面积（加上修边余量）相等。
1、确定修边余量在拉深的过程中，常因材料机械性能的方向性、模具间隙不均、板厚变化、摩擦阻力不等及定位不准等影响，而使拉深件口部周边不齐，必须进行修边，故在计算毛坯尺寸时应按加上修边余量后的零件尺寸进行展开计算。
修边余量的数值可查文献《实用模具技术手册》表5-7.由于工件凸缘的相对直径d凸/d = 1.1013查表可得修边余量δ=3.5mm。
2、毛坯尺寸计算根据工件的形状，可将其分成F1-F8这几个部分。
则可计算出各部分的展开面积如下：F1 =π/4[2π(4+t/2)(90.8-t)+4.56(4+t/2)²=π/4[2π×5×88.8+4.56×5²]=222π²+28.5πF2 =π(d-t)(h-r1-r2-t)=π(90.8-2)(34-4-2-2)=2308.8πF3 =π/4[2π(2+t/2)(90.8-t-2×2-t)+8(2+t/2)²] =π/4(2π×3×82.8+72)=124.2π²+18πF4 =π/4(90.8-2t-2×2)²-π/4(47+2t+2×2)²=π/4×82.8²-π/4×55²=957.71πF5 =π/4[2π(2+t/2)(47+t)+4.56(2+t/2)²]=π/4(2π3×49+4.56×3²)=73.5π²+10.26πF6 =(20-2t-2×2)π(47+t)=588πF7 =π/4[2π(2+t/2)(47-2×2)+8(2+t/2)²]=π/4(2π3×43+8×3²)=64.5π²+18πF8 =π/4(47-2×2)²=462.25π所以经计算求得毛坯直径D=168mm3、确定是否使用压边圈由于D-d>22t,则要使用压边圈。
拉伸模具设计说明书
拉伸模具设计说明书前⾔模具是制造业的重要基础装备，它是―⽆以伦⽐的效益放⼤器‖。
没有⾼⽔平的模具，也就没有⾼⽔平的⼯业产品，因此模具技术也成为衡量⼀个国家产品制造⽔平的重要标志之⼀，正因为模具的重要性及其在国民经济中重要地位，模具⼯业⼀直被提到很⾼的位置。
从起步到现在，我国模具⼯业已经⾛过了半个多世纪。
从20 世纪以来，我国就开始重视模具⾏业的发展，提出政府要⽀持模具⾏业的发展，以带动制造业的蓬勃发展。
有关专家表⽰，我国的加⼯成本相对较低，模具加⼯业⽇趋成熟，技术⽔平不断提⾼，⼈员素质⼤幅提⾼，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企业选择我国作为模具加⼯的基地。
因为模具⽣产的最终产品的价值，往往是模具价格的⼏⼗倍，上百倍。
⽬前，模具技术已成为衡量⼀个国家产品制造⽔平⾼低的最重要标志。
它决定着产品的质量、效益和新产品的开发能⼒。
模具⼯业在我国国民经济中的重要性，主要表现在国民经济的五⼤⽀柱产业——机械、电⼦、汽车、⽯油化⼯和建筑。
事实上，模具是属于边缘科学，它涉及机械设计制造、塑性加⼯、铸造、⾦属材料及其热处理、⾼分⼦材料、⾦属物理、凝固理论、粉末冶⾦、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、领域和⾏业。
据统计资料，模具可带动其相关产业的⽐例⼤约是1:100 ，即模具发展 1 亿元，可带动相关产业100 亿元。
通过模具加⼯产品，可以⼤⼤提⾼⽣产效率，节约原材料，降低能耗和成本，保持产品⾼⼀致性等。
如今，模具因其⽣产效率⾼、产品质量好、材料消耗低、⽣产成本低⽽在各⾏各业得到了应⽤，并且直接为⾼新技术产业服务；特别是在制造业中，它起着其它⾏业⽆可取替代的⽀撑作⽤，对地区经济的发展发挥着辐射性的影响。
当前，由于产品品种增多，更新加快，市场竞争的⽇益激烈，因此，对模具的要求是交货期短，精度⾼及成本低。
⽽模具的标准化程度直接影响着这些因素。
模具的标准化程度越⾼，专业化⽣产越强，模具的⽣产周期就会越短，⽣产成本越低，模具质量越⾼。
铝型材拉伸工艺
铝型材拉伸工艺引言铝型材是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、交通工具、电子设备等领域。
铝型材的力学性能很大程度上取决于其制造工艺，其中拉伸工艺是一种重要的加工方式。
本文将介绍铝型材拉伸工艺的原理、过程和影响因素。
一、拉伸工艺的原理拉伸是一种将金属材料沿特定方向施加外力，使其发生塑性变形的工艺。
铝型材拉伸工艺通过施加拉伸力，使铝材发生塑性变形，从而改变其形状和性能。
拉伸工艺的原理是利用材料的塑性变形特性，使原始材料变为所需形状的铝型材。
二、拉伸工艺的过程铝型材拉伸工艺通常包括以下几个步骤：1. 材料准备：选择合适的铝合金材料，并根据需求进行预处理，如清洗、退火等。
2. 模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计合适的模具。
3. 加热：将铝型材加热至一定温度，使其达到适宜的塑性变形温度。
4. 拉伸：将加热后的铝型材放入模具中，施加拉伸力，使其发生塑性变形。
5. 冷却：待铝型材冷却至室温后，取出模具，完成拉伸工艺。
三、影响拉伸工艺的因素铝型材拉伸工艺的成败与以下因素密切相关：1. 材料性质：铝合金的成分、晶粒结构和热处理状态等对拉伸工艺有重要影响。
2. 拉伸速度：拉伸速度的大小会影响铝型材的塑性变形程度和成形效果。
3. 模具设计：模具的形状、尺寸和表面光洁度对铝型材的成形质量有影响。
4. 拉伸力：拉伸力的大小与方向会直接影响铝型材的塑性变形和应力分布。
5. 加热温度：加热温度的选择要考虑到铝型材的熔点和塑性变形温度。
6. 冷却方式：冷却方式的选择会影响铝型材的内部结构和性能。
四、常见问题及解决方法在铝型材拉伸工艺中，常常会遇到一些问题，如产生裂纹、变形不均匀等。
针对这些问题，可以采取以下解决方法：1. 优化模具设计，避免应力集中和变形不均匀。
2. 控制拉伸力的大小和方向，避免过大或过小的拉伸力造成问题。
3. 控制加热温度和冷却方式，使铝型材的温度分布均匀，避免热应力引起的问题。
4. 选择合适的铝合金材料，确保其塑性变形性能和机械性能满足要求。
拉伸模具的计算方法
拉伸模具的计算方法拉伸模具是制造塑料制品的重要工具。
它的设计和计算是制造高质量塑料制品的关键。
本文将介绍拉伸模具的计算方法，包括模具设计、材料选择、尺寸计算等方面。
一、拉伸模具的设计拉伸模具的设计是制造高质量塑料制品的基础。
首先，设计师需要根据产品的要求，确定模具的形状和尺寸。
然后，根据模具的形状和尺寸，设计师需要绘制出模具的图纸，并确定每个零件的尺寸和形状。
最后，设计师需要对模具进行装配和测试，以确保模具能够正常工作。
二、材料选择拉伸模具的材料选择是制造高质量塑料制品的关键。
通常，拉伸模具的材料需要具备以下特点：1.高强度：拉伸模具需要承受高压力和高温度，因此需要具备高强度。
2.耐磨性：拉伸模具需要经常接触塑料材料，因此需要具备良好的耐磨性。
3.耐腐蚀性：拉伸模具需要经常接触化学物质，因此需要具备良好的耐腐蚀性。
4.导热性：拉伸模具需要具备良好的导热性，以便快速散热。
常用的拉伸模具材料包括P20、H13、S136等。
三、尺寸计算拉伸模具的尺寸计算是制造高质量塑料制品的重要环节。
尺寸计算需要考虑以下因素：1.模具的形状和尺寸：模具的形状和尺寸决定了塑料制品的形状和尺寸。
2.塑料材料的性质：不同的塑料材料有不同的流动性和收缩率，因此需要根据塑料材料的性质计算模具的尺寸。
3.生产工艺：不同的生产工艺需要不同的模具尺寸，因此需要根据生产工艺计算模具的尺寸。
四、模具制造拉伸模具的制造是制造高质量塑料制品的最后一步。
模具制造需要经过以下步骤：1.加工模具零件：根据模具图纸，加工出模具的各个零件。
2.装配模具：将各个模具零件进行装配，并进行测试。
3.调试模具：根据测试结果，对模具进行调试，以确保模具能够正常工作。
4.维护模具：定期对模具进行维护，以保证模具的使用寿命和生产效率。
五、结论拉伸模具的计算方法是制造高质量塑料制品的重要环节。
模具设计、材料选择、尺寸计算等方面都需要考虑到塑料制品的特性和生产工艺的要求。
不锈钢薄板深拉伸成型工艺及模具设计
不锈钢薄板深拉伸成型工艺及模具设计伴随我国工业领域的快速发展，许多行业如汽车、电子、化工、石油等对不锈钢的应用性能提出更高的要求。
如不锈钢薄板，其作为部分产品关键零件，加工难度较大，需引入有效的加工工艺与设计方法，在加工效率提高的同时保证产品质量。
本次研究将对不锈钢薄板深拉伸成型工艺、模具设计思路以及不锈钢薄板深拉伸成型工艺与模具设计其他注意事项进行分析。
标签：不锈钢薄板；深拉伸成型工艺；模具设计前言：作为当前工业领域中常用的材料，不锈钢材料本身在工艺性能、使用性能上都有一定的优势。
本次研究中主要选择由不锈钢薄板构成的套筒为对象，不锈钢材料为06Cr19Ni10奥氏体型不锈钢，有低温韧性、可塑性、耐腐蚀性等优势，但值得注意的是做套筒加工中，若直接以传统数控加工方式为主，将面临加工难度大、费时费力等问题，此时便可考虑引入拉伸模模具成型方法，可使加工质量得以保证。
因此，本文对不锈钢薄板深拉伸成型工艺与模具设计研究，具有十分重要的意义。
1不锈钢薄板深拉伸成型工艺1.1研究对象本次研究中所选取对象为薄壁厚度为0.3mm的深型腔结构，其深度、内径比控制为2：3。
因壁厚过薄不适合采用精铸或直接数控加工，可能会导致型腔变形，且不利于大批量生产。
1.2工艺方案选择深拉伸工艺应用下，要求圆筒形件在拉伸系数、毛坯尺寸上合理控制，且保工序尺寸满足拉伸模设计要求。
以圆筒形件拉伸规律为依据，且选择拉伸面积相等为条件，进行套筒拉伸毛坯尺寸的确定，可为Φ54mm。
同时对压边圈下圆筒形拉伸件拉伸系数确定，具体确定中一般需借助相关的公式，如毛坯尺寸、工件直径、总拉伸系数分别以D、d、m表示，第1次与第n次拉伸时拉伸件直径分别以d1、dn表示，第1次与第n次拉伸系数分别以m1、mn表示，则有m=d/D=15.3/54=0.283；m1=d1/D；m2=d2/d1；mn=dn/dn-1。
由于本次研究所选取加工件需经过四次拉伸，所以需做四次拉伸系数计算，确保拉伸系数滿足加工要求。
五金拉伸模具设计培训教材
合理选材原则及注意事项
满足制品性能要求
根据五金制品的使用环境和性能要求，选择具有相应力学性能和耐蚀 性的材料。
考虑加工工艺性
材料的加工工艺性直接影响五金制品的生产效率和成本。因此，在选 材时应考虑材料的切削加工性、冷加工性、热处理工艺性等。
经济性
在满足制品性能要求和加工工艺性的前提下，应尽量选择价格合理、 来源广泛的材料，以降低生产成本。
介绍五金拉伸模具的热处理工艺，包括淬火 、回火等，以及热处理对模具性能的影响。
关键零部件加工方法探讨
关键零部件概述
简要介绍五金拉伸模具中的关键零部 件，如凸模、凹模、固定板等。
加工方法选择
针对不同类型的关键零部件，探讨合 适的加工方法，如线切割、电火花加 工等。
加工精度控制
详细讲解关键零部件的加工精度控制 方法，包括尺寸精度、形位精度等， 以及提高加工精度的措施。
表面处理与强化
介绍关键零部件的表面处理与强化方 法，如渗碳淬火、表面喷涂等，以提 高模具的耐磨性和耐腐蚀性。
装配调试过程演示及注意事项
装配前准备
讲解装配前的准备工作，包括清洗零部件、 检查配合尺寸等。
调试与试模
详细介绍调试与试模的过程和方法，包括 调整凸模与凹模的间隙、调整冲压参数等，
以确保模具的正常运行和产均匀一致，不应有 明显的色差。
标识清晰度
模具上的标识应清晰、完整，易于 识别。
尺寸精度测量方法介绍
测量工具
使用卡尺、千分尺等测量工具进行尺寸测量。
测量方法
对模具的关键尺寸进行测量，如长度、宽度、高 度、孔径等。
测量记录
详细记录测量结果，并与设计图纸进行对比分析。
合格率统计及改进措施建议
第二章第5节冲压模具设计——拉伸模
（2）保持凸缘直径不变 凸缘一经形成，在后续的拉伸中就不能变
动。因为后续拉伸时 ，凸缘的微量缩小会使中 间圆筒部分的拉应力过大而使危险断面破裂。 为此，必须正确计算拉伸高度，严格控制凸模 进入凹模的深度。
概述 拉伸：指将一定形状的平板毛坯通过拉伸模冲压
成各种形状的开口空心件，或以开口空心 件为毛坯通过拉伸进一步使空心件改变形 状和尺寸的一种冷冲压加工方法。
拉伸变形过程
类型：不变薄拉伸、变薄拉伸
不变薄拉伸：在拉伸过程中不产生较大的变薄， 筒壁与筒底厚度较一致的拉伸工艺。
变薄拉伸：指以空心开口零件为毛坯，通过减小 壁厚成形零件的拉伸工艺。
2）拉伸件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离 h2dt
3）拉伸件凸缘上的孔距：
D 1(d13t2r2d)
4）拉伸件底部孔距：
dd12r1t
5.2.3 拉伸件的精度等级 主要指其横断面的尺寸精度；一般在IT13级
以下，不宜高于IT11级，高于IT13级的应增加整 形工序。
5.2.4 拉伸件的材料 1）具有较大的硬化指数； 2）具有较低的径向比例应力σr/σb峰值； 3）具有较小的屈强比σs/σb； 4）具有较大的厚向异性指数r。
拉伸次数及各次拉伸的工序件尺寸；计算圆筒形 件的拉伸力。
教学要求： 能够利用推算法或查表法确定无凸缘圆筒形
件的拉伸次数及工序件尺寸；查表确定带凸缘圆 筒形件的拉伸次数；分别掌握宽凸缘及窄凸缘圆 筒形件的多次拉伸的工序计算步骤。
5.4.1 拉伸系数
拉伸系数：指用于表示拉伸变形程度的工艺指数。 其值为拉伸后制件直径与拉伸前毛坯 直径之比值。
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图 4.2.3 拉深过程的应力与应变状态
1.凸缘部分（见图 4.2.3ａ、图 4.2.3ｂ、图 4.2.3ｃ） 这是拉深的主要变形区，材料在径向拉应力 和切向压应力 的共同作用下产生切向压缩与径向伸长变形而 逐渐被拉入凹模。力学分析可证明，凸缘变形区的 和 是按对数曲线分布的，其分布情况如图 4.2.4 所示，在 =r 处（即凹模入口处），凸缘上 的值最大， 值最小；在 = 处（即凸缘的外边缘）， 的值最大， 为零。
图 4.2.4
在厚度方向，由于压料圈的作用，产生压应力 ，通常 和 的绝对值比 大得多。厚度方向上材料的的变形 情况取决于径向拉应力 和切向压应力 之间比例关系，一般在材料产生切向压缩和径向伸长的同时，厚度有所 增厚，越接近于外缘，板料增厚越多。如果不压料（ =0），或压料力较小（ 小），这时板料增厚比较大。当 拉深变形程度较大，板料又比较薄时，则在坯料的凸缘部分，特别是外缘部分，在切向压应力 作用下可能失 稳而拱起，产生起皱现象。
2.凹模圆角部分（见图 4.2.3ａ、图 4.2.3ｂ、图 4.2.3ｄ） 此部分是凸缘和筒壁的过渡区，材料变形复杂。切向受压应力而压缩，径向受拉应力而伸长，厚度方向受 到凹模圆角弯曲作用产生压应力。由于该部分径向拉应力 的绝对值最大，所以 是绝对值最大的主应变，为拉 应变，而 和 为压应变。 3.筒壁部分（见图 4.2.3ａ、图 4.2.3ｂ、图 4.2.3ｅ） 这部分是凸缘部分材料经塑性变形后形成的筒壁，它将凸模的作用力传递给凸缘变形区，因此是传力区。 该部分受单向拉应力作用，发生少量的纵向伸长和厚度变薄。 4.凸模圆角部分（见图 4.2.3ａ、图 4.2.3ｂ、图 4.2.3ｆ） 此部分是筒壁和圆筒底部的过渡区。拉深过程一直承受径向拉应力 和切向拉应力 的作用，同时厚度方向 受到凸模圆角的压力和弯曲作用，形成较大的压应力 ，因此这部分材料变薄严重，尤其是与筒壁相切的部位， 此处最容易出现拉裂，是拉深的“危险断面”。原因是：此处传递拉深力的截面积较小，因此产生的拉应力较 大。同时，该处所需要转移的材料较少，故该处材料的变形程度很小，冷作硬化较低，材料的屈服极限也就较 低。而与凸模圆角部分相比，该处又不象凸模圆角处那样，存在较大的摩擦阻力。因此在拉深过程中，此处变 薄便最为严重，是整个零件强度最薄弱的地方，易出现变薄超差甚至拉裂。 5.筒底部分（见图 4.2.3ａ、图 4.2.3ｂ、图 4.2.3ｇ） 这部分材料与凸模底面接触，直接接收凸模施加的拉深力传递到筒壁，是传力区。该处材料在拉深开始时 即被拉入凹模，并在拉深的整个过程中保持其平面形状。它受到径向和切向双向拉应力作用，变形为径向和切 向伸长、厚度变薄，但变形量很小。 从拉深过程坯料的应力应变的分析中可见：坯料各区的应力与应变是很不均匀的。即使在凸缘变形区内也是这 样，越靠近外缘，变形程度越大，板料增厚也越多。从图 4.2.5 所示拉深成形后制件壁厚和硬度分布情况可以 看出，拉深件下部壁厚略有变薄，壁部与圆角相切处变薄严重，口部最厚。由于坯料各处变形程度不同，加工 硬化程度也不同，表现为拉深件各部分硬度不一样，越接近口部，硬度愈大。
拉深可分为不变薄拉深和变薄拉深。前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚与拉深前的坯料相比基本不 变；后者拉深成形后的零件，其壁厚与拉深前的坯料相比有明显的变薄，这种变薄是产品要求的，零件呈现是 底厚、壁薄的特点。在实际生产中，应用较多的是不变薄拉深。本章重点介绍不变薄拉深工艺与模具设计。
拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量 要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。图 4.1.2 为有压边圈的首次拉深模的结构图，平板坯料放入定位板 6 内，当上模下行时，首先由压边圈 5 和凹模 7 将平板坯料压住，随后凸模 10 将坯料逐渐拉入凹模孔内形成直 壁圆筒。成形后，当上模回升时，弹簧 4 恢复，利用压边圈 5 将拉深件从凸模 10 上卸下，为了便于成形和卸 料，在凸模 10 上开设有通气孔。压边圈在这副模具中，既起压边作用，又起卸载作用。
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，广泛应用于汽车、电子、日用品、仪表、航空和航天等各种工业部门的产品 生产中，不仅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，如图 4.1.1 所示。
a) 轴对称旋转体拉深件 b)盒形件 c) 不对称拉深件 图 4.1.1 拉深件类型
凸缘变形区的“起皱”和筒壁传力区的“拉裂”是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。为此，必须了解起 皱和拉裂的原因，在拉深工艺和拉深模设计等方面采取适当的措施，保证拉深工艺的顺利进行，提高拉深件的 质量。
1.凸缘变形区的起皱 拉深过程中，凸缘区变形区的材料在切向压应力 σ 的作用下，可能会产生失稳起皱，如图 4.2.6 所示。 凸缘区会不会起皱，主要决定于两个方面：一方面是切向压应力 σ 的大小，越大越容易失稳起皱；另一方面 是凸缘区板料本身的抵抗失 稳的能力，凸缘宽度越大，厚度越薄，材料弹性模量和硬化模量越小，抵抗失稳 能力越小。这类似于材料力学中的压杆稳定问题。压杆是否稳定不仅 取决于压力而且取决于压杆的粗细。在 拉深过程中 是随着拉深的进行而增加的，但凸缘变形区的相对厚度 也在增大。这说明拉深过程中失稳起皱的 因素在增加而抗失稳起皱的能力也在增加。
图 4.1.2 拉深模结构图 １－模柄 ２－上模座 ３－凸模固定板 ４－弹簧５－压边圈
６－定位板 ７－凹模 ８－下模座９－卸料螺钉 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ－凸模
圆筒形件是最典型的拉深件。平板圆形坯料拉深成为圆筒形件的变形过程如图
图 4.2.1 拉深变形过程
图 4.2.2 拉深的网格试验
拉深过程中出现质量问题主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。凸缘区起皱是由于切向压应力引 起板料失去稳定而产生弯曲；传力区的拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。同时，拉深变形区板料 有所增厚，而传力区板料有所变薄。这些现象表明，在拉深过程中，坯料内各区的应力、应变状态是不同的， 因而出现的问题也不同。为了更好地解决上述问题，有必要研究拉深过程中坯料内各区的应力与应变状态。