金属冲压拉深成型工艺的探究
对拉深工艺过程的研究及探讨
对拉深工艺过程的研究及探讨作者：李建来源：《教育界·上旬》2015年第05期【摘要】拉深是冲压的一种工艺，俗称拉延。
拉深工艺过程主要是指冲压工艺中的三大工序——冲裁、拉深、弯曲，在模具设计及制造中占有十分重要的地位。
本文详细分析探讨了拉深工艺过程。
【关键词】拉深 ; ; ;起皱 ; ; 拉裂 ; ; 工艺一、拉深的概念、分类及现状拉深是指将一定形状的平板通过拉深模具冲压成各种开口空心件，或以开口空心件为毛坯通过拉深进一步改变其形状和尺寸的一种冷冲压工艺方法。
按照拉深件的形状，拉深工艺可分为旋转体件拉深、盒形件拉深和复杂形状件拉深三类。
其中，旋转体件拉深可分为无凸缘筒形件、带凸缘筒形件、半球形件、锥形件、抛物线型件、阶梯形件和复杂旋转体件拉深等。
目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当落后，在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比还存在相当大的差距。
随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量、复杂、大型、精密、更新速度快等特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，为适应市场变化，随着计算机技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验向计算机辅助设计制造转变。
二、拉深工艺过程分析1.概述拉深是用拉深模把金属平面坯料拉压成空心体，或把开口空心体拉压成外形更小而板料厚度无明显变化的空心制作的冲压工序，俗称拉延。
在成形工序中，拉深工序是非常重要的一个工序，在冷冲模设计中，拉深模占主要地位。
从外观上讲，圆筒型拉深、矩（方）形拉深占主导地位，拉深工艺过程也具有代表性。
由于拉深工艺可以加工出薄壁壳体零件，因此拉深工艺广泛用于电器、仪表、汽车、生活用品各个领域中。
拉深工艺的好坏直接影响产品的质量，因此有必要探讨一下拉深工艺过程。
2.在拉深过程中材料流动（或转移）的主要问题我们可以从一个易拉罐试验做起。
易拉罐是由圆盘形毛坯料在拉深模作用下基本成形，我们暂不谈整个拉深变形过程，反向思维，从另一个角度考虑一下。
冲压拉伸成型工艺
冲压拉伸成型工艺冲压拉伸成型工艺是一种常用的金属加工方法，它能够将金属板材通过模具的作用力，使其在拉伸的同时产生塑性变形，从而得到所需形状的产品。
本文将从冲压拉伸成型工艺的原理、应用范围以及发展趋势等方面进行介绍。
一、冲压拉伸成型工艺的原理冲压拉伸成型工艺是通过将金属板材置于模具之间，施加拉力使其产生塑性变形，从而得到所需形状的产品。
在拉伸过程中，金属板材受到的应力和应变分布不均匀，在变形过程中产生各种应力状态，如剪切应力、压缩应力和拉伸应力等。
通过合理设计模具结构和控制成型参数，可以使金属板材得到均匀的塑性变形，从而得到满足要求的产品。
冲压拉伸成型工艺广泛应用于汽车、家电、航空航天等各个领域。
在汽车制造中，冲压拉伸成型工艺被广泛应用于车身件、发动机罩、门板等部件的制造。
在家电制造中，冲压拉伸成型工艺被应用于电视机壳、洗衣机罩等产品的制造。
在航空航天领域，冲压拉伸成型工艺被应用于飞机外壳、发动机零件等的制造。
三、冲压拉伸成型工艺的发展趋势随着科技的不断进步，冲压拉伸成型工艺也在不断发展。
一方面，现代模具技术的进步使得冲压拉伸成型工艺的精度和效率得到了提高。
另一方面，新材料的出现也为冲压拉伸成型工艺的发展提供了新的机遇。
例如，高强度钢、铝合金等材料的应用使得产品的强度和轻量化得到了提升。
此外，数字化技术的应用也为冲压拉伸成型工艺的优化提供了新的思路。
通过建立数学模型和仿真分析，可以更加准确地预测产品的形状和性能。
冲压拉伸成型工艺是一种常用的金属加工方法，它在汽车、家电、航空航天等领域得到了广泛应用。
随着科技的进步，冲压拉伸成型工艺也在不断发展，为各行各业的产品制造提供了更加高效、精确的解决方案。
有图有视频的金属深拉伸成型工艺，直观！
有图有视频的金属深拉伸成型工艺，直观！金属的深拉伸成型(又名拉深)，是把金属板材冲压成空心柱体的工艺。
深拉伸技术在生产过程中应用非常广泛，例如生产汽车零件；还可以用来制造家用产品，例如不锈钢厨房洗碗槽。
工艺成本：模具费用（极高），单件费用（中）典型产品：食品饮料包装，餐具厨具，家具，灯具，交通工具，航天等产量适合：适合大批量生产质量：成型表面精度极高，但是具体要参考模具的表面质量速度：单件周期快，具体取决于金属的延展性和抗压性适用材料1. 深拉伸工艺依赖金属延展性和抗压性的平衡，适合的金属有：钢，铜，锌，铝合金，其他金属在深拉伸成型过程中容易撕裂起皱2. 因为金属的延展性直接影响了深拉伸的生产效率与质量，所以一般用金属薄片作为原材料进行加工设计考虑因素1.通过深拉伸成型的零件截面内径应控制在5mm-500mm（0.2-16.69in）之间2.深拉伸的纵向长度最多为零件截面内径的5倍3.零件纵向长度越长，则金属板材越厚，否则加工过程中会出现表面撕裂，因为在拉伸过程中，金属板材厚度会逐渐减小工艺过程详解（视频+图文）步骤1：将裁剪好的金属板材固定在水压机上步骤2：冲压头下降并向模具内部挤压金属板材，直至金属板材完全贴合模具内壁成型步骤3：冲压头上升，完成的零件被底部台面顶出实例1：金属保温杯盖的制造过程（视频）实例2：金属伞桶的制造过程（图文）步骤1：将0.8mm（0.031in)厚的碳钢板材裁剪成圆饼状步骤2：将裁剪好的碳钢薄片固定在水压机上（通过水压机平台周围的夹具固定）步骤3：冲压头慢慢下降，将碳钢板材向模具内部挤压成型步骤4：冲压头上升，成型后的金属柱体件被顶出步骤5：修边步骤6：抛光实例3：其他深拉伸金属产品。
冲压及钣金件制造中的拉深问题研究
冲压及钣金件制造中的拉深问题研究引言：冲压及钣金件制造是现代工业中常见的加工工艺，广泛应用于汽车、电子设备、家电等领域。
拉深作为冲压及钣金件制造的重要工艺环节之一，对产品的质量和性能有着重要影响。
本文将围绕冲压及钣金件制造过程中的拉深问题展开研究，探讨拉深过程中可能涉及的问题及其解决方案。
一、拉深的基本概念和过程1.1 拉深的定义拉深是指在板材或毛坯上施加一定压力，使其沿几何形状或一定角度形成深度较大的凹陷或盖住部分。
拉深可以通过压力机、液压机等设备实现。
1.2 拉深的基本过程拉深过程主要包括模具的准备、板材定位、模具安装、加工前板材预处理、拉深加工、拉深件的卸模、复位等环节。
其中，模具的设计和准备是拉深工艺的关键环节之一。
二、拉深过程中可能遇到的问题2.1 拉深过程中的异形问题拉深过程中，板材与模具之间会产生相互作用力，使得板材发生塑性变形。
在拉深过程中，板材的某些部位由于受力不均匀，会出现拉深件的异形问题，如凹陷部位抬高、边缘翘曲等。
这些问题可能会导致产品的尺寸偏差，影响产品的装配和使用效果。
2.2 拉深中的裂纹问题拉深过程中，板材受到的局部应变较大，容易引发板材的应力集中，导致裂纹的产生。
裂纹问题严重影响拉深件的质量，甚至导致拉深件的报废。
2.3 拉深过程中的材料流动问题拉深过程中，板材会发生塑性变形，材料会在模具的作用下流动。
材料流动的不均匀会导致拉深件的厚度不均匀，造成产品质量问题。
三、解决拉深问题的方法与技术3.1 模具设计优化模具的设计优化可以在一定程度上解决拉深过程中可能出现的问题。
通过合理设计模具的结构和形状，可以减少拉深件因受力不均匀而产生的异形问题。
此外，模具的表面处理和涂层选择也能减少板材和模具之间的摩擦，减少拉深过程中的摩擦应力，从而减少模具对板材的损伤。
3.2 材料的选择和预处理选择合适的板材材料可以减少拉深过程中的裂纹问题。
不同材料的机械性能和变形能力不同，因此在拉深过程中应选择合适的材料，根据拉深件的要求进行预处理，如退火、淬火等，以提高材料的塑性变形能力。
精密五金冲压件,拉深整形工艺的特点
精密五金冲压件，拉深整形工艺的特点
精密五金冲压件细分之下可以有折弯件、拉深件、普通件这几个类别，其中拉深件需要用到有一种叫做拉深整形的工艺，很多新手刚入行可能不太懂，这种问题其实也不算复杂，弄懂基本原理只后就能快速上手了。
诚瑞丰冲压厂拥有24年的冲压生产经验，积累了全套冲压工艺，追求高效率高品质出货，为你作以下分析。
在拉深件的边缘、侧壁、底部的面上都有不达标的现象时，例如筒壁的圆角半径r小于筒底的圆角半径δ，就需要对其进行整形处理。
1.精密五金冲压件的筒壁拉深
对于直壁件，通常使用负间隙整形法，其模具间隙R的取值范围是（0.9-0.95δ），在整形处理后，壁厚会有细微的变薄现象，如果将其与拉深工序相结合，可获得更大的拉深系数。
2.精密五金冲压件的圆角拉深
圆角部位可能位于凸缘和底部，当凸缘直径是筒部直径的2到2.5倍时，圆角区就会收到双向拉力，材料厚度变薄。
想要较好的变形效果，需要在原材料的内部产生均匀的拉应力。
其延伸量范围最好保持在2%-5%之间，过大会发生破裂，过小不足以产生变形。
在凸缘直径的固定上，其值应小于2-2.5倍的筒部直径，圆角整形时凸缘会产生微量的收缩，可以缓解因圆角变化过大而产生的过分伸长。
通过对问题的仔细分析，你会发现拉深其实是一个很值得探讨的工艺，可以不断优化，不断更新。
诚瑞丰公司，24年专注生产冲压件，20000+套冲压模具生产经验，月产100+套模具，上百台精密加工设备，日500万冲次生产产能，冲压精度可达0.01mm，18道质检层层严格把关，欢迎联系合作！。
实验一 拉深实验
实验一拉深实验一、实验目的要求。
1．了解拉深过程中拉深系数(或毛坯直径)、润滑、压边圈、凸凹模间隙、拉深高度等因素对拉深件质量的影响。
2．了解液压机的工作原理与基本操作。
二、实验原理板料加工阶段需要的加工的性能叫做冲压性，一般包括冲剪性、成形性、和定形性三个方面，其中成形性是板材适应各种加工的能力，但多数板料零件都需要成形工序，是平板毛料变成一定形状的零件。
板料成形方法很多，所以研究时可对成形方法进行分类，一般按材料再成形过程中所承受的变形方式来分类，可分为：弯曲变形、压延变形、胀形（还包括拉形、局部成形）、拉深成形（包括单向拉深、翻边、凹弧翻边等）、收缩变型（包括收边、管子缩颈、受口、凸翻边等）、体积成形（包括旋薄、变薄压延、喷丸成形、压印等）。
一般所谓的板料的成形性中最为重要的是成形极限的大小，板料成形过程中存在两种成形极限，一是起皱，另一个是破裂。
成形极限可以用“发生起皱前，材料能承受的最大变形程度来表示，可理解为板料在发生破裂前能够得到的变形程度，也就是普通所谓的“塑性”。
由于板料成形性能随变形程度、牌号、成形方式、生产方式等因素影响，所以评定一种板料成形性能的指数既要把各种主要因素考虑进去又要尽量少。
板料的成形性能，目前的主要研究是拉深和胀形两种方式。
对金属薄板冲压成形时，可对某些材料特性或工艺参数提出要求，它们统称为特定成形性能指标评定金属薄板的成形等级时，可对某种模拟的成形性能指标提出要求确定的试验有：a.胀形性能指标；b.“拉深+胀形”复合成形性能；c.拉深性能指标。
三、实验仪器与设备试验冲压模一套、拉深模一套、液压机一台、游标卡尺、棉砂、1mm08Al条料等。
四、实验方法与步骤1．准备实验用工具和样件；2．检查设备，了解设备使用方法；3．将冲压模具整体放到液压机工作台上，提起上模（导柱、导套不要脱开），放入条料后合模，开动液压机，落料4-5片备用；4. 卸下冲压模，将拉深模整体放到液压机工作台上，提起上模（导柱、导套不要脱开），将所落坯料放入下模定位圈内，用略大于坯料厚度的两片料垫起压边圈，开动液压机，将坯料拉深10mm，停车后打开模具，取出工件，观察工件凸缘的起皱现象；5．重复上述拉深过程，此次拉深使压边圈工作，拉深10mm，停车后打开模具，取出工件，观察工件凸缘情况；6．再次拉深，拉深深度20mm，观察圆筒件口部的变形情况。
西北工业大学金属塑性成形拉深实验报告
飞行器制造工程专业《金属塑性成形原理》课程实验报告拉深实验学生姓名：学号：班级：成绩：西北工业大学航空宇航制造工艺与装备实验室1. 筒形件拉深力实验（实验四）1.1. 实验目的加强学生对主应力法求解塑性力学问题理论方法的理解，提高其掌握和运用主应力法求解实际问题的能力。
1.2. 实验内容利用筒形件拉延力的计算公式，计算筒形件拉延力，并与实验过程中毛料变形的特点及拉延力变化规律进行比较分析，加深对拉延过程中各种工艺现象及理论算法的认识。
1.3. 实验原理将平板毛坯通过拉延模制成开口空心零件的工艺称为拉延。
图2-1表示拉延过程中的某一瞬间。
此时板坯的变形主要集中在凸缘部分和凹模圆角部分，而业已形成的筒壁及筒底部分则只产生弹性变形或不大的塑性变形，它们起力的传递作用，把冲头的作用力传给上述塑性变形区。
随着拉延过程的继续进行，塑性变形区逐渐收缩、进入凹模并转化为筒壁。
图2-1拉延过程的变形区1.3.1. 凸缘变形区的应力分布应用主应力法可以求解凸缘区的应力分布。
为简化计算，假设拉延过程中板厚不变，且暂不考虑外摩擦影响。
rd σ+图2-2凸缘部分基元体上的作用力从凸缘变形区切取一扇形基元体（图2-2）。
该基元体处于平衡状态，故径向合力为零，即()()2sin02r r r d t Rd d t R dR d t dR θθσθσσθσ⋅⋅-+⋅⋅+-⋅⋅= 略去高阶微量，整理后得()r r dR d Rθσσσ=-+(2.1)式中，r σ,θσ均为绝对值。
因该基元体处于塑性状态，根据密塞斯屈服准则可得()r S θσσβ--=(2.2)因系平面应力状态，取 1.1β≈。
联解式（2.1）和（2.2）得1.1r dR SRσ=-⎰ (2.3)式中Ｓ是材料的真实应力，可根据变形程度由真实应力－应变曲线求得，但由于凸缘上不同Ｒ处有不同的变形程度，回此，在整个凸缘上Ｓ不是一个常数，而是Ｒ的函数。
为简化计算，采用平均硬化的方法，即假设整个凸缘区的真实应力为某一平均值S ，该S 与凸缘的平均硬化程度相对应。
毕业设计---拉深五金件的冲压工艺及模具设计
毕业设计（论文）任务书内容如下：1、毕业设计（论文）题目：拉深五金件的冲压工艺及模具设计2、应完成的项目：（1）、对冲压件进行工艺性分析和方案比较确定（2）、进行冲压工艺方案设计，主要参数计算（毛坯尺寸和拉伸次数确定，落料力、卸料力、压边力等）。
（3）、模具结构形式的确定（注意考虑卸料的结构）（4）、模具主要尺寸的确定（凸凹模刃口尺寸计算、确定卸料弹簧，确定压边材料和冲裁件的排样）（5）、模具整体设计和装配图绘制、主要零件的零件图（6）、选择压力机的规格（7）、装配图零部件明细表和主要零部件设计图（8）、每人须画不少于2个主要零件的零件图。
3、参考资料以及说明：（1）、钟毓斌主编.冲压工艺与模具设计.北京：机械工业出版社 2007 （2）、史铁梁主编.模具设计指导. 北京：机械工业出版社 2003（3）、肖祥芷主编.中国模具设计大典（3）.南昌.江西科技出版社 2003 （4）、《冲模设计手册》编写组. 冲模设计手册.北京：机械工业出版社 1996 （5）、陈锡栋主编. 实用模具技术手册.北京：机械工业出版社 2001 （6）、王孝培. 冲压手册[M]. 北京：机械工业出版社，19964. 本毕业设计（论文）任务书于2011年10月20日发出，应于2012年5月10日前完成。
指导教师：签发2011 年10 月20 日学生签名：2011 年10 月25 日毕业设计（论文）开题报告题目拉深五金件的冲压工艺及模具设计时间2011年10月25日至2012 年5月10日本课题的目的意义用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次对该产品拉伸件的冷冲压模具设计。
主要工序包括：落料、拉深、冲孔。
主要意义1、综合运用专业理论和生产实践知识，进行冷冲模设计的实际训练，而培养和提高学生独立工作的能力。
2、巩固与扩充“冲压模工艺与设计”课程内容，掌握其设计的方法和步骤。
3、掌握冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册；熟悉模具标准及其它有关的标准和规范，并在模具设计中加以贯彻设计(论文)的基本条件及依据近年来冷冲模的应用越来越广泛，种类包括冲孔模、落料模、弯曲模、拉深模等。
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金属冲压拉深成型工艺的探究
【摘要】现如今，随着科学及机械技术的不断提高，对冲压拉深产品质量的要求也越来越高，冲压拉深工艺也随之得到很好的发展。
本文从模具的结构、生产工艺方面阐述了金属冲压拉深成型工艺，力图通过改善冲压工艺，提高产品质量。
【关键词】金属；冲压拉深；成型工艺；产品质量
冲压件的生产在我国的工业生产中占有很重要的地位，冲压拉深工艺更是现代机械加工较普遍的方法。
用金属进行冷冲压、拉深加工制成各类容器或装饰件占当今制造产业相当大的比例，生产过程常碰到的技术问题也引起了业界的普遍重视。
1.金属冲压拉深模具的材料
金属冲压产品可以分为容器成型、平面成型、既是容器也是整体造型美观的装饰件这三大类。
第一类需对金属进行冷冲压拉深，并要保证容器密闭性好、无泄漏、安全可靠等；第二类成型难度较小，模具制造工艺简单；第三类具有装饰和美化产品的功能。
由于第三类产品兼顾前两类的功能，故给制造提出了更高的要求。
第三类产品既是容器又是装饰覆盖件的金属制品，外观设计时美观大方的曲线、曲面运用较多，表面质量要求高。
可以说，有70%的模具失效是由材料缺陷和热处理不当引发的，这二者是影响模具寿命的主要因素。
因此，在模具的整个设计制造过程中，模具材料的选用和热处理工艺是十分重要的。
冲压模具工作条件复杂，要承受冲击、振动、高压、拉深和弯扭等负荷。
因挤压也会造成较高的工作温度，使模具易发生磨损、疲劳、断裂和变形，因此模具材料应比普通零件材料好。
生产油箱的模具由拉深模、冷挤压模和切断模组成。
拉深模具材料具有良好的抗粘附性，一定的强韧性以及较好的切削加工性能，热处理变形小，尺寸稳定性好；冷挤压模要求高的强度和硬度，高耐磨性，由于挤压时会产生较大的升温，为此还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性。
所以，热处理要求严格，必须经过特定热处理工艺的处理，使其呈现良好的综合性能，满足生产的需要。
2.冲压拉深模具设计时应考虑的问题
金属冲压拉深成型工艺，在冲压、拉深过程中常见的主要缺陷是圆角缺陷和侧壁冲压褶皱，可以通过模具设计的细节来避免。
2.1修正曲率，防止圆角缺陷
冲压拉深模具设计不合理，压边力过小或过大都会引起冲压不当。
如果压边力过小，金属不容易变形；反之，如果压边力过大，金属流动不均匀。
凹部压边力小，金属流动缓慢，就会产生褶皱；凸缘部位受压边力相对较大，金属流动快，表面发亮，进一步严重就会产生破裂。
调整压边力是避免冲压不当的基本出发点，
可以通过调整拉深力来调整压边力。
最基本的方法是：在凹陷部位增大局部曲率，增大压边力，促使金属流动加快；反之一样，在凸缘部位减小局部曲率，减少压边力，防止破裂。
2.2修磨模具，防止侧壁冲压褶皱
侧壁冲压褶皱缺陷一般出现在转角附近的侧壁部位。
模具设计不当，金属在凹模圆角附近会出现一个与拉深方向呈大约四十五度角的交叉网络，这是材料流动不畅的信号，应当重点防止。
解决办法是：合理修磨模具，改善凸模圆角半径及过渡面角度，减少材料流动阻力，缓解冲压应力作用。
这种办法仅需在模具上作很小的尺寸改变，产品上就会有明显的改变，因此一般都放在试验阶段处理。
3.改善冲压工艺，提高产品质量
3.1合适的润滑油是保证拉深加工质量的关键
润滑对拉深加工有非常重要的影响，润滑油选择不当，会引起局部破裂与褶皱。
特别是有减薄趋势的拉深加工，必须通过润滑来加快冲压材料与模具之间的滑动，减少金属流动，以抑制减薄的速度，防止温度升高。
在试制过程中选用一种自行配制的混合油进行润滑，不仅能提高润滑油的渗透性，还可保证冲压件表面质量。
可以说，合适的润滑油在保证产品质量方面起到了至关重要的作用。
3.2控制毛坯尺寸是保证拉深质量的主要手段
在试拉深阶段，决定毛坯形状、尺寸是重要的工作之一。
为此，必须将材料毛坯中对产品有影响的地方全部清除，让形状最有利于变速，并将其限制在最小尺寸，这样才能尽可能地减小干扰，同时也节约原材料。
如果拉深率过于严苛，产生破裂的可能性会增加。
毛坯越大，成型条件就会变坏；反之，毛坯越小，成型条件会变好。
因此，为保证质量，将毛坯减小到最小限度是必要的，必须做好这个基础工作。
3.3控制安全变形率是提高产品质量的核心
第一，产品合格率离是降低成本的重要因素。
不论采用什么成型技术，首先应考虑综合成本，其次是考虑工作人员的操作技能。
由于减少工序既可减少材料的浪费，也可减少工件表面被拉伤的可能，还可减少定位造成的误差和多次退火造成的氧化现象，所以尽量减少工艺是研究金属冲压拉深成型的一个主攻方向。
第二，提高模具制作粗糙度要求。
充分保证金属在冷冲压过程中有较好的流动性，对防止拉裂这个主要缺陷有积极意义。
提高凸模和凹模表面粗糙度要求，可以提高金属流动性，虽然会增加成本，但也是必要的。
第三，提高模具制作精度要求。
模具制作精度包括模具加工精度、模具间隙控制、模具的表面硬化处理技术以及模具对金属弹性回复性的适应等。
金属冲压拉深成型将多次成形工艺压缩为一次成型，所以模具制造精度直接影响到产品质量。
为控制安全变形率，防止拉伤和褶皱现象产生，会增加模具制作成本，但这是非常必要的。
另外，重视模具精确定位对产品质量和稳定性的影响，并精心设计模具的导向装置，可以说是减少模具产生故障和避免产品质量不稳定的重要因素。
4.结束语
综上所述，只有改善冲压工艺，合理选择金属冲压拉深模具的材料，控制好毛坯尺寸和安全变形率，采用正确的操作和测量方法，不断对设备进行定期维修、妥善保管，使其具有足够的精度和刚度，才能最终提高产品质量。
【参考文献】
［１］徐刚,鲁洁,黄才元.金属板材冲压成形技术与装备的现状与发展[J].锻压装备与制造技术,2004,(4).
［２］曹晓卿.冲压过程质量分析系统[J].系统辩证学学报,2000,(4).
［３］苏海龙.冲压成型材料综述[J].价值工程,2010,(1).。