拉深工艺与拉深模设计.pptx
合集下载
拉深模工作零件的设计
2.有压料的拉深模凸、凹模结构
最后拉深工序凸模底部的设计
拉深工艺与拉深模设计
拉深模工作零件的设计
四、凸、凹模工作部分尺寸及公差
对于最后一道工序的拉深模 当零件尺寸标注在外形时，以凹模为基准，工作部分尺寸为：
DA
(Dmax0.75)A 0来自DT(Dmax
0.75
Z
)
0 T
当零件尺寸标注在内形时，以凸模为基准，工作部分尺寸为：
3.盒形件拉深模的间隙 当尺寸精度要求高时：Ｚ/2＝（0.9～1.05）ｔ； 当精度要求不高时： Ｚ/2＝（1.1～1.3）ｔ。 末道拉深取较小值。 最后一道拉深：圆角部分的间隙比直边部分大0.1ｔ。
拉深工艺与拉深模设计
拉深模工作零件的设计
二、拉深模间隙
盒形件拉深模圆角部分的间隙确定方法：
当零件尺寸标注在内形时，凹模平面转角的圆角半径为：
以上计算所得凹模圆角半径一般应符合rA≥2ｔ的要求。
拉深工艺与拉深模设计
拉深模工作零件的设计
一、凸、凹模的圆角半径
2.凸模圆角半径的确定
首次拉深可取： rT1 (0.7 ~ 1.0)rA1
中间各拉深工序凸模圆角半径可按下式确定：
rTi 1
d i 1
di 2
2t
（ｉ＝3、4、…、ｎ）
最后一次拉深凸模圆角半径rTn即等于零件圆角半径ｒ。
dT
(d m in
0.4)
0 T
dA
(d m in
0.4 Z )A 0
对于多次拉深，中间各工序的凸、凹模尺寸可按下式计算：
DA
DA 0
DT
(D
Z
)
0 T
rAZ
0.414r 0.1t 0.414
最后拉深工序凸模底部的设计
拉深工艺与拉深模设计
拉深模工作零件的设计
四、凸、凹模工作部分尺寸及公差
对于最后一道工序的拉深模 当零件尺寸标注在外形时，以凹模为基准，工作部分尺寸为：
DA
(Dmax0.75)A 0来自DT(Dmax
0.75
Z
)
0 T
当零件尺寸标注在内形时，以凸模为基准，工作部分尺寸为：
3.盒形件拉深模的间隙 当尺寸精度要求高时：Ｚ/2＝（0.9～1.05）ｔ； 当精度要求不高时： Ｚ/2＝（1.1～1.3）ｔ。 末道拉深取较小值。 最后一道拉深：圆角部分的间隙比直边部分大0.1ｔ。
拉深工艺与拉深模设计
拉深模工作零件的设计
二、拉深模间隙
盒形件拉深模圆角部分的间隙确定方法：
当零件尺寸标注在内形时，凹模平面转角的圆角半径为：
以上计算所得凹模圆角半径一般应符合rA≥2ｔ的要求。
拉深工艺与拉深模设计
拉深模工作零件的设计
一、凸、凹模的圆角半径
2.凸模圆角半径的确定
首次拉深可取： rT1 (0.7 ~ 1.0)rA1
中间各拉深工序凸模圆角半径可按下式确定：
rTi 1
d i 1
di 2
2t
（ｉ＝3、4、…、ｎ）
最后一次拉深凸模圆角半径rTn即等于零件圆角半径ｒ。
dT
(d m in
0.4)
0 T
dA
(d m in
0.4 Z )A 0
对于多次拉深，中间各工序的凸、凹模尺寸可按下式计算：
DA
DA 0
DT
(D
Z
)
0 T
rAZ
0.414r 0.1t 0.414
拉深(拉延)
盒形零件可以划分为长度分别为A—2r和B—2r的4个直边部分和半径为 r 的4个圆角 部分(图2—31)。若直边部分和圆角部分的变形没有联系，则盒形件的拉深就是由直边部 分的弯曲和圆角部分的拉深所组成。 但直边部分和圆角部分是一整体，必然有相互的
作用和影响—— 不存在明确的界限。
协调变形，因此它们的成形不是简单的弯曲和拉深，两部分之间并
表2-11
表2-12
图2-29
3） 压料力 压料力的大小对拉深过程有显著的影响。压料力太小，防皱效果不好；压料力太 大，会增加毛坯的内应力，增加拉裂的危险。通常取压料力稍大于防皱所需的最低值， 可按下式确定： Q=F q 式中： Q——压料力，N； F——拉深开始时的压料面积，mm2 ； q——单位压料力，MPa。 (2—22)
而毛坯与凸模之间的摩擦力有减小危险断面传递拉应力的作用，所以生产中常采 用毛坯单面润滑法。实际上，具体为只润滑凹模腔和凹模上平面。 2）拉深力 拉深力和压料力是选择设备的主要依据之一。 拉深力与拉深系数、材料的力学性能、零件的尺寸、模具的结构以及润滑等有关。 生产中常用经验公式计算拉深力： P1=πd1tσb K1 (2—20) Pn=πdntσb Kn (2—21) 式中： P1 、Pn——分别为第一次拉深力和以后各次拉深力，N； d1、dn——分别为第一次拉深和以后各次拉深所得到的拉 深件直径，mm； t——材料厚度，mm； σb ——材料的强度极限，MPa； K1 、 Kn ——系数，可从表2—11和表2—12中查取。
单动压力机上，压料力Q是弹性压料装置的弹性力或气垫中的压缩空气作用力；双 动压力机上的压料力Q则由压力机的压料滑块直接提供。
图2-27
补2-27-1
补2-27-2
补2-27-3
第一节 圆筒形零件拉深讲解
由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；
筒壁传力区拉裂： 由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。
一、无凸缘圆筒形零件拉深 4、圆筒形零件拉深成形的缺陷及防止措施
1）凸缘变形区的起皱 主要决定于：
切向压应力σ3的大小，越大越容易失稳起皱； 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， 抵抗失稳能力越差。
第n次拉深系数： mn＝dn/dn-1
6、拉深系数的确定 1）拉深系数的概念
拉深系数m 表示拉深前后坯料(工序件)直径的变化率.
m 愈小，说明拉深变形程度愈大，相反变形程度愈小. 拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即
若m 取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。 极限拉深系数: 工件在危险断面不至拉破时，所能达到的最小拉深系数mmin。
压料装置产生的压料力Ｆy大小应适当；
在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。 理想的压料力是随起皱可能性变化而变。
9、圆筒形零件拉深的压料力和拉深力
2）拉深力与压力机的公称压力 ①拉深力F
按经验公式可计算出圆筒形件带压料装置和不带压料装置的 首次拉深和以后各次拉深的拉深力。 ②压力机的公称压力
②金属的流动过程 工艺网格实验 材料转移：高度、厚度发生变化。
③拉深变形过程
外力
凸缘产生内应力： 径向拉应力σ1；切向压应力σ3
凸缘塑性变形： 径向伸长，切向压缩，形成筒壁
直径为ｄ高度为Ｈ的圆筒形件(H>(D-d)/2)
拉深单元变形动画
一、无凸缘圆筒形零件拉深
2、圆筒形零件拉深过程中坯料内的应力与应变状态 拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态
当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在 底部圆角与筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。
筒壁传力区拉裂： 由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。
一、无凸缘圆筒形零件拉深 4、圆筒形零件拉深成形的缺陷及防止措施
1）凸缘变形区的起皱 主要决定于：
切向压应力σ3的大小，越大越容易失稳起皱； 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， 抵抗失稳能力越差。
第n次拉深系数： mn＝dn/dn-1
6、拉深系数的确定 1）拉深系数的概念
拉深系数m 表示拉深前后坯料(工序件)直径的变化率.
m 愈小，说明拉深变形程度愈大，相反变形程度愈小. 拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积，即
若m 取得过小，会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。 极限拉深系数: 工件在危险断面不至拉破时，所能达到的最小拉深系数mmin。
压料装置产生的压料力Ｆy大小应适当；
在保证变形区不起皱的前提下，尽量选用小的压料力。 理想的压料力是随起皱可能性变化而变。
9、圆筒形零件拉深的压料力和拉深力
2）拉深力与压力机的公称压力 ①拉深力F
按经验公式可计算出圆筒形件带压料装置和不带压料装置的 首次拉深和以后各次拉深的拉深力。 ②压力机的公称压力
②金属的流动过程 工艺网格实验 材料转移：高度、厚度发生变化。
③拉深变形过程
外力
凸缘产生内应力： 径向拉应力σ1；切向压应力σ3
凸缘塑性变形： 径向伸长，切向压缩，形成筒壁
直径为ｄ高度为Ｈ的圆筒形件(H>(D-d)/2)
拉深单元变形动画
一、无凸缘圆筒形零件拉深
2、圆筒形零件拉深过程中坯料内的应力与应变状态 拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态
当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在 底部圆角与筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。
拉深(拉延)
把凸模的作用力传递到平面法兰A‘B’F‘E’部分，侧壁部分是单向拉应力状态 (图2-25)。 平面法兰部分A‘B’F‘E’(图2—24b）是拉深时的主要变形区。它在径向拉应力作用 下产生塑性变形，并向中心移动，逐渐进入凸、凹模之间的间隙而形成圆筒形侧壁。 变形区在向模具中心移动时，圆周方向上的尺寸随之减小，由于受相邻材料的作用， 在圆周方向上产生切向压应力。因此，变形区处于径向受拉和切向受压的应力状态(图 2—25)。变形区在切向产生压缩变形，其外边缘由初始长度 R0α 缩小为 dα／2 (图 2—24)；变形区在径向产生伸长变形，由毛坯的初始尺寸 R0 一d0 ／2 变为圆筒形的 高度 H (H> R0 一d0 ／2)。 在拉深时，板料的厚度也发生变化(图2—26)。 在圆筒形拉深件的侧壁上部厚度 增加最多，这是因为变形区的材料除了向径向延展外，在切向压应力作用下还向厚度 方向流动，越靠毛坯外缘，加厚的趋势越大。在侧壁下端靠圆角处的厚度减小量最大， 这是由于这个部位受拉应力作用的持续时间最长。这里是最容易被拉裂的危险断面。
补2-24-4
拉深变形特点
补2-24-1
一、直壁类零件的拉深
1、 圆筒形零件拉深的变形分析 圆筒形零件的拉深是平板毛坯在凸模的作用于逐渐被压入凹模而形成圆筒的形状。 下面来分析拉深前平板圆形毛坯上的一个扇形部分(图2—24a)在拉深过程中的变形特 点。 扇形毛坯的OC0 D0部分在全部拉深过程中都与凸模端面相接触，始终保持其平面 形状，基本上不产生塑性变形或只产生很小的塑性变形，最终成为圆筒形的底部。这 个部分在拉深过程中把凸模的作用力传递给圆筒侧壁，起到传递拉深力作用。它本身 处于两向拉应力状态（切向、径向，图2—25)。 在拉深过程中形成的圆筒形侧壁部分C'D'F'E'(图2—24b)是平板毛坯扇形的C0 D0 F0 E0部分变形而成的，它是结束了塑性变形的已变形区。在以后的拉深过程中，这个 部分起传递拉深力作用，
拉深工艺及模具设计
一、拉深件的修边余量 二、变形程度和拉深系数 三、拉深次数的确定 四、工艺计算 1、确定修边余量； 2、计算毛坯尺寸： 简单几何形状拉深件的毛坯尺寸 复杂旋转体拉深件的毛坯尺寸：作图法、解析法 3、确定是否使用压边圈； 4、确定拉深次数； 5、确定各次拉深直径； 6、选取各次半成品底部的圆角半径； 7、计算各次拉深高度 8、画出工序图 五、以后各次拉深的特点和方法
冷冲压工艺与模具设计
4.3 拉深模设计计算
A
D
B
C
凸凹模工作部分尺寸的计算
凸凹模工作表面的技术要求
压边装置
拉深力和拉深功的计算
冷冲压工艺与模具设计
4.3 拉深模设计计算
一、拉深力和拉深功的计算 1、压边力的计算 1)采用压边的条件：P155公式或P156表4-18 2)压边力的计算：FQ=A p 2、拉深力的计算 无压边圈：FW=Kπd t σb 有压边圈：F=FW + FQ 选择压机时的注意事项：注意考察压力机的压力曲线，防止过载。一般地： 浅拉深：F≤0.7-0.8 F0 深拉深：F≤0.5-0.6 F0 3、拉深功的计算 拉深功：W=CFmaxh×EXP-3 (J) 校核压机功率：P=k W n / 60×1000×η1η2 二、凸凹模工作部分尺寸的计算 三、凸凹模工作表面的技术要求 四、压边装置
冷冲压工艺与模具设计
4.6 其它零件的拉深
锥形件的拉深
05
抛物面形拉深件
04
半球形件的拉深
03
阶梯形件的拉深
02
盒形件的拉深特点
01
冷冲压工艺与模具设计
4.6 其它零件的拉深
一、盒形件的拉深特点 1、凸缘变形区内径向拉应力的分布是不均匀的。在圆角部分最大，直边部分最小。(与圆筒形件相比，平均拉应力载荷要小很多) 2、由于直边和圆角变形区内材料的受力情况不同，直边处材料向凹模流动的阻力要远小于圆角处) 3、在毛坯外周边上，切向压应力的分布也是不均匀的，从角部到中间直边部位，压应力的数值逐渐减小。 二、阶梯形件的拉深 三、半球形件的拉深 四、抛物面形拉深件 五、锥形件的拉深
冷冲压工艺与模具设计
4.3 拉深模设计计算
A
D
B
C
凸凹模工作部分尺寸的计算
凸凹模工作表面的技术要求
压边装置
拉深力和拉深功的计算
冷冲压工艺与模具设计
4.3 拉深模设计计算
一、拉深力和拉深功的计算 1、压边力的计算 1)采用压边的条件：P155公式或P156表4-18 2)压边力的计算：FQ=A p 2、拉深力的计算 无压边圈：FW=Kπd t σb 有压边圈：F=FW + FQ 选择压机时的注意事项：注意考察压力机的压力曲线，防止过载。一般地： 浅拉深：F≤0.7-0.8 F0 深拉深：F≤0.5-0.6 F0 3、拉深功的计算 拉深功：W=CFmaxh×EXP-3 (J) 校核压机功率：P=k W n / 60×1000×η1η2 二、凸凹模工作部分尺寸的计算 三、凸凹模工作表面的技术要求 四、压边装置
冷冲压工艺与模具设计
4.6 其它零件的拉深
锥形件的拉深
05
抛物面形拉深件
04
半球形件的拉深
03
阶梯形件的拉深
02
盒形件的拉深特点
01
冷冲压工艺与模具设计
4.6 其它零件的拉深
一、盒形件的拉深特点 1、凸缘变形区内径向拉应力的分布是不均匀的。在圆角部分最大，直边部分最小。(与圆筒形件相比，平均拉应力载荷要小很多) 2、由于直边和圆角变形区内材料的受力情况不同，直边处材料向凹模流动的阻力要远小于圆角处) 3、在毛坯外周边上，切向压应力的分布也是不均匀的，从角部到中间直边部位，压应力的数值逐渐减小。 二、阶梯形件的拉深 三、半球形件的拉深 四、抛物面形拉深件 五、锥形件的拉深
4.1拉深工艺及拉深件的结构工艺性
二. 拉深变形过程
方法：拉深网格试验
二. 拉深变形过程
（1）底部（d内）网格不变形； （2）拉深前等距同心圆 不等距水平圆周线 （3）拉深前等角度射线 等距、平行于底面的平行线 （4）拉深前筒壁上的扇形网格，拉深后变成矩形网格。 （5）测量工件高度，高度H＞（D-d）/2
二. 拉深变形过程
拉深过程中毛坯各部分变化
一. 拉深工艺
拉深概念
利用模具将平板毛 坯冲压成各种开口的空 心零件，或将已制成的 开口空心件压制成其他 形状和尺寸空心件的一 种冲压加工方法。
一. 拉深工艺
生活中的拉深件
一. 拉深工艺
拉深工艺分类
➢按壁厚变化情况分： ① 一般拉深（工件壁厚不变） ② 变薄拉深（工件壁厚变薄）
➢按使用的毛坯的形状分：
1Cr18Ni9Ti不锈钢等。
较硬材料拉深时，需增加工序改变性能： ①先退火处理后拉深，最后淬火。 ②加热后拉深。
四.拉深件的结构工艺性
拉深件结构工艺性
拉深件的形状：简单、对称，对应r相等 尽量避免半敞开及非对称的空心件，否则
应设计成对称组合的拉深，然后剖开。
四.拉深件的结构工艺性
拉深件高度：尽量小一些
① 第一次拉深（使用平板毛坯） ② 以后的各次拉深（以开口空心件为毛坯）
二. 拉深变形过程
如图a圆形薄片，剪去图中阴影部分，再将剩余部分沿直径d圆 周弯折，然后焊接，就得到一个图b的直径为d，高度为（D－d）/2 的直圆筒形件。
二. 拉深变形过程
拉深变形过程：
用相同直径大小的圆形平板毛坯，在拉深成直圆筒形 件的过程中，并没有去除多余材料，多余材料流向哪里？
一次成形零件的拉深高度应满足： ①无凸缘筒形件： h≤（0.5～0.7）d
第一篇 第六 章 车身覆盖件拉深工艺
二、冲压生产方式与冲压工艺方案 (1) 单件生产。 少量的拉深和成形模具。 (2) 小批量生产。拉深和成形使用模具 (3) 中批量生产。 与小批量生产相同。。
(4) 大批量生产。 每一道工序都需要使 用冲模。 一般采用人工送料和取件，少 量采用机械手取件。 (5) 大量流水生产。采用冲压自动线进行 生产。 送料、取件、翻转、排除废料和 传送工件自动化。
第六章 汽车覆盖件拉深工艺
汽车覆盖件： 覆盖汽车发动机、底盘，构成驾驶室 和车身的薄钢板冲压件、内部覆盖件 。 载货汽车的车前钣金件和驾驶室、轿 车的车身等。 特点： 覆盖件具有材料薄、形状复杂 、 结构尺寸大、表面质量高 。 覆盖件材料：通常由0.7～1.2mm的08系 列冷轧薄钢板冲压而成。
图6-19 拉深筋
图6-20 拉深槛
图6-17 凹模口的形状及拉延筋 的位置（＝8°～12°）
(3) 拉深筋(槛)的布置。 ① 按拉深筋的作用，布置原则见表6-3。 ② 按凹模口几何形状布置，其布置方法见图6-17 和表6-4。
(4)拉深筋(槛)布置实例
图6-18 油底壳拉深工序图
图6-21 拉深筋的布置实例 a)外门板；（b）顶盖；（c）上后围 1.拉深槛；2.拉深筋.；3.定位孔
2．凸模开始拉深时 与毛坯的接触状态 (1) 凸模开始拉深 时与毛坯的接触面积 要大 。
图 6-4 凸模与毛坯的接触状态
(2) 凸模开始拉深时 与毛坯的接触地方应 接近中间部分(图64(b)) (3) 凸模开始拉深时 与毛坯接触地方要求 多，且分散，最好同 时接触(图6-4(c))。 工艺补充(图6-4(d))
拉深工艺与拉深-文档资料
5.1 圆筒件拉深变形过程分析
一、圆筒件拉深变形过程分析 （二）拉深变形过程
2．拉深变形过程
外力
凸缘产生内应力：径向拉应力σ1；切向压应力σ3 凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩，形成筒壁 直径为ｄ高度为Ｈ的圆筒形件（H>（D-d）/2）
5.1 圆筒件拉深变形过程分析
二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态
H 76 1 75 2 . 7 d 30 2 28
查表5-2得切边量
坯料直径为
h6 mm
2 2 D d 4 d ( H h ) 1 . 72 dr 0 . 56 r
代已知条件入上式得Ｄ＝98.2ｍｍ
5.2 拉深工艺计算
例（续） （２）确定拉深次数 t 2 100 % 2 . 03 % 2 % 坯料相对厚度为
三、拉深件的起皱与拉裂（续）
1.凸缘变形区的起皱
主要决定于：
一方面是切向压应力σ 3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。
最易起皱的位置：凸缘边缘区域 起皱最强烈的时刻： 在Rt=（0.7～0.9）R0时 防止起皱：
5.2 拉深工艺计算
一、拉深系数与极限拉深系数
2．极限拉深系数的确定
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［m］的值。
m总
m总
＞［m］时，拉深件可一次拉成，否则需要多次拉深。 <[m]时， ＝m1m2……mn，n为拉深次数
m总
5.2 拉深工艺计算
一、拉深系数与极限拉深系数
１．拉深次数的确定 推算方法
拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
结
边圈 ６-定位 板 ７-凹模 ８-下模座 ９
构 图
-卸料螺钉 10-
凸模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深变形过程
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉 深 的 网 格 试 验
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉
深
过
程
的
应
力
与
应
变
下标1、2、3分
状
别代表坯料径向、 厚度方向、切向
1.凸缘变形区的起皱
主要决定于：
一方面是切向压应力σ3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。
最易起皱的位置：凸缘边缘区域 起皱最强烈的时刻：在Rt=（0.7～0.9）R0时 防止起皱：压边
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第二节 圆筒形件拉深变形分析
二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态
拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态 1.凸缘部分
应力分布图 2.凹模圆角部分 3.筒壁部分 4.凸模圆角部分 5.筒底部分
坯料各区的应力与应变是很不均匀的。 拉深成形后制件壁厚和硬度分布
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深工艺与拉深模设计
复习第三章的内容
1.弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素。 2．影响回弹的因素与减少回弹的措施。 3.弯曲方法。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
内容简介： 拉深是基本冲压工序之一
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、拉深系数及最小拉深 系数影响因素、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、辅助工序等。
不变薄拉深
变薄拉深
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。20.11.1 120.11.11Wednesday, November 11, 2020
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。08:47:4308:47:4308:4711/11/2020 8:47:43 AM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.11.1108:47:4308:47Nov-2011-Nov-20
态
的应力和应变
第四章 拉深工艺与拉深模设计
圆 筒 形 件 拉 深 时 凸 缘 变 形 区 的 应 力 分 布
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉深件的壁厚和硬度的变化
第四章 拉深工艺与拉深模设计
凸 缘 变 形 区 的 起 皱
第四章 拉深工艺与拉深模设计
筒 壁 的 拉 裂
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第一节 概述
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。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。
拉深 不变薄拉深
变薄拉深
拉深模： 拉深所使用的模具。
拉深模特点：结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较
第四章 拉深工艺与拉深模设计
学习目的与要求：
1． 了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素； 2． 掌握拉深工艺计算方法。 3． 掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法； 4． 认识拉深模典型结构及特点，掌握拉深模工作零件设计 方法； 5． 掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第二节 圆筒形件拉深变形分析
一、拉深变形过程（续）
（二）拉深变形过程及特点（续）
2．金属的流动过程
工艺网格实验
材料转移：高度、厚度发生变化。
3．拉深变形过程
外力
凸缘产生内应力：径向拉应力σ1；切向压应力σ3 凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩，形成筒壁
直径为ｄ高度为Ｈ的圆筒形件（H>（D-d）/2） 拉深单元变形动画
重点：
1． 拉深变形规律及拉深件质量影响因素； 2． 拉深工艺计算方法； 3． 拉深工艺性分析与工艺方案制定； 4． 拉深模典型结构与结构设计； 5． 拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。
难点：
1．拉深变形规律及拉深件质量影响因素；
2．拉深工艺计算 ； 3．其它形状零件的拉深变形特点 ； 4．拉深模典型结构与拉深模工作零件设计 。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
本章目录
第一节 概述 第二节 圆筒形件拉深变形分析 第三节 旋转体拉深件坯料尺寸的确定 第四节 圆筒形件拉深工艺计算 第五节 其它形状零件的拉深 第六节 拉深件的工艺性 第七节 拉深模的典型结构 第八节 拉深模工作零件的设计 第九节 拉深工艺的辅助工序
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第二节 圆筒形件拉深变形分析
三、拉深件的起皱与拉裂
拉深过程中的质量问题：
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：由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲； 传力区拉裂：由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第二节 圆筒形件拉深变形分析
三、拉深件的起皱与拉裂（续）
另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具，降低筒壁所 受拉应力。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
作业布置：
思考与练习题3、4
第四章 拉深工艺与拉深模设计
拉 深 件 类 型
a）轴对称旋转体拉深件 b)盒形件 c)不对称拉深件
第四章 拉深工艺与拉深模设计
１-模柄 ２
拉
-上模座 ３-
深
凸模固定板 ４-
模
弹簧 ５-压
大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大 于板料厚度。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第二节 圆筒形件拉深变形分析
一、拉深变形过程
圆筒形件是最典型的拉深件。 （一）拉深成形时板料的受力分析
（二）拉深变形过程及特点 1．变形现象
平板圆形坯料的凸缘——弯曲绕过凹模圆角， 然后拉直——形成竖直筒壁。 变形区——凸缘； 已变形区——筒壁； 不变形区——底部。 底部和筒壁为传力区。
第二节 圆筒形件拉深变形分析
三、拉深件的起皱与拉裂（续）
2.筒壁的拉裂
主要取决于：
一方面是筒壁传力区中的拉应力； 另一方面是筒壁传力区的抗拉强度。
当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在 底部圆角与筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。
防止拉裂：
一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；