拉深系数总汇表
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
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，
拉伸工艺系数(常用)
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和表4.3.2。
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。
4才对比较准确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。
拉深工艺标准系数
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和表4.3.2。
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。
拉伸模经典资料
其拉深次数的确定有以下几种方法： （１）查表法(表4-10和4-11） （２）推算方法
由表4-8或4-9查得各次拉深的极限拉深系数ｍ1、ｍ2、…ｍｎ，根 据毛坯的直径D，进行推算。 ｄ1＝ｍ1 ｄ2＝ｍ2ｄ1
…
ｄｎ≤ ｄ为止，则推算的次数即为拉深的次数。
浅拉深 深拉深
Fg (1.6 ~ 1.8)Fz Fg (1.8 ~ 2.0)Fz
四、压料装置
生产中常用的压料装置有弹性压料装置和刚性压料装置。
• 弹簧和橡胶压料装置通常只用于浅拉深。但是，这两种压 料装置结构简单，在中小型压力机上使用较为方便。注意 要正确地选用弹簧的规格和橡胶的牌号及尺寸，并采取适 当的限位措施，就能减少它的不利方面。弹簧应选总压缩 量大、压力随压缩量增加而缓慢增大的规格。橡胶应选用 软橡胶，并保证相对压缩量不过大，建议橡胶总厚度不小 于拉深工作行程的5倍。
（３）各次拉深工序件尺寸的确定 经调整后的各次拉深系数为： ｍ1＝0.52，ｍ2＝0.78，ｍ3＝0.83，ｍ4=0.846
各次工序件直径为: ……
各次工序件底部圆角半径取以下数值： ｒ1＝8ｍｍ，ｒ2＝5ｍｍ，ｒ3＝4ｍｍ
各次工序件高度为: ……
（4）工序件草图
三、圆筒形件拉深的压料力与拉深力
以后各次拉深 F 1.3 (di1 di )t b
（ｉ＝2、3、…、ｎ）
（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 Fz。
工艺总压力为
Fz F FY
注意： 当拉深工作行程较大，尤其落料拉深复合时，应使工艺力曲线
位于压力机滑块的许用压力曲线之下。
在实际生产中，可以按下式来确定压力机的公称压力 Fg ：
圆筒件的拉深系数
若某相邻两阶梯直径比值dn／dn-1小于相应圆筒 形件的极限拉深系数时，则由直径dn-1到dn按 凸缘件的拉深办法，其拉深顺序由小阶梯到大 阶梯依次拉深。
若mΣ>m（极限拉深系数），则该零件只 需拉深一次，否则必须多次拉深。
多次拉深时，拉深次数的确定：
取首次拉深系数为m1，则m1=d1/D,故d1=m1D 取第二次拉深系数为m2，则m2=d2/d1
故d2=m2d1=m1m2D … 第n次拉深时，工作直径则为：dn=m1m2m3……mnD 因而mΣ=m1m2m3…mn
工序图：
二、有凸有凸缘圆筒形件的拉深将毛坯拉深至某一时刻 达到零件所要求的凸缘直径dt时不再拉深。
毛坯直径为 ：D d2t1 4d1h1 3.44d1r
当圆角半径rd=rp=r时，第一次拉深 系数为 ：
m1
d1 D
1
d t1 d1
2
h1 4
d1
3.44 r d1
对于中小型零件(d t<200mm)， 采用减小圆筒形部分直径、增加 高度来达到，而圆角半径rp和rd 在整个变形过程中基本保持不变。
用此方法制成的零件，表面质量较差， 容易在筒壁部分和凸缘上残留有中间工 序中形成的圆角部分弯曲和厚度的局部 变化的痕迹，所以最后要加一道整形工 序。
2．改变圆角半径并减小圆筒形直径
当工件的相对拉深高度h/d>h1/d1时，则该 工件就不能用一道工序拉深出来，而需 要两次或多次才能拉出。
以后各次拉深的拉深系数为mn=dn/dn-1。
(二)窄凸缘圆筒形件拉深
对 dt / d 1.11.4 之间的凸缘件称为窄凸缘件。
这类零件因凸缘很小，可以当作一般圆筒形件 进行拉深，只在倒数第二道工序时才拉出凸缘 或拉成具有锥形的凸缘，而最后通过校正工序 压成水平凸缘。
拉深件系数表及拉伸油配方
黄铜 H62，H68
铝 L，LF2，LF21 铝合金 MB1，MB8 工业钝钛 钛合金TA5
220~250 260~350 650~700 550~600
保温40~45min 保温60min 空气中冷却 空气中冷却
用润滑剂 润滑剂成分 锭子油 硫化蓖麻油 鱼肝油 白（亚+土）粉 油酸 苛性钠 水 锭子油 黄油 鱼肝油 白（亚+土）粉 油酸 水 钾肥皂 水 乳化液 白（亚+土）粉 陪烧苏打水 水 含量（质量%） 33 1.6 1.2 45 5.5 0.1 13 12 25 12 20.5 5.5 25 20 80 37 45 1.3 16.7
表4.5.1 一次拉深的极限高度 材料名称 相对拉延高度h/d 铝 0.73~0.75 硬铝 0.60~0.65 黄铜 0.75~0.80 软钢 0.68~0.72
表4.5.5 拉深低碳钢用润滑剂 简称号 润滑剂成分 锭子油 鱼肝油 石墨 1号 油酸 硫磺 钾肥皂 水 锭子油 黄油 2号 滑石粉 硫磺 酒精 锭子油 黄油 3号 石墨 硫磺 酒精 水 含量（质量%） 43 8 15 8 5 6 15 40 40 11 8 1 20 40 20 7 1 12
将硫磺溶于温 度约为160摄氏度 的锭子油内。其 缺点是保存时间 太久，会分层
附注
简称号
用这种润滑 剂可收到最好 的效果，硫磺 应以粉末状加 进去
4号
硫磺应加以 粉末状加进去
5号
6号
表4.5.6 低温退火温度 材料 08，10，15，20钢 紫铜 T1，T2 加热温度/OC 600~650 400~450 500~540 附注 空气中冷却 空气中冷却 空气中冷却
将肥皂溶在温度为60~70 摄氏度的水里用于球形 及抛物线形工件的拉深
第六章拉深(5—7)
②变形情况：直边流入凹模的速度＞圆角部分
∴直边对圆角的变形有带动作用，因此，可减少圆角的拉应力σL。 ③直边与圆角相互影响程度决定于r/B和H/B r/B↓→ 直边对圆角变形影响↑ H/B↑→ 直边对圆角变形影响↑
（二）盒形件毛坯形状与尺寸的确定 1、一次拉深成形的低盒形件坯料 作图法： （1）直边——按弯曲变形
不能用来作为判断依据
m
d d D 2d
2.三种成形方法
（1）
t 3% D
可不用压料圈，但行程终了要整形，
（2）
t 0.5% ~ 3% 采用压料装置拉深 D t 3% D
采用压料筋或反拉深方法
（3）
1. 带直壁 h (0.1 ~ 0.2)d 或带凸缘球形件 dt d (0.2 ~ 0.3)d 有利于球面成形（防皱） 2. 高度小于 r 的浅球形件 问题----------起皱、坯料偏移、回弹 （1）
di mi d i 1
(i=2,3,4…n)
以后各次拉深系数——其值与凸缘宽度及外形尺寸无关，可 查表5-11，与无凸缘拉深相同。
（二）拉深方法
1．小凸缘圆筒件拉深
前几道按无凸缘拉深→最后两道拉为带锥形凸缘件→再整形成平面凸缘。
2．宽凸缘圆筒件拉深方法
表面质量较差，需最后增加整形 工序，适用于薄、深、中小件 （dt<200mm）
查表5-14
ri——各次拉深后工序件口部圆角半径
（2）相对高度 当 r rd 也可用H/r表示 首次拉深查表5-13
拉深系数m大于表5-12或相对高度H/r小于表5-13可一次拉深成形。
（四）盒形件多工序的拉深方法及工序件尺寸的确定 盒形件多次拉深的变形特点： （与筒形件多次拉深不同；与盒形件首次拉深不同）