第5.1 拉深工艺概述(免费下载)
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拉深工艺及拉深模设计word精品文档23页
拉深工艺及拉深模设计本章内容简介：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、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、拉深辅助工序等。
学习目的与要求：1．了解拉深变形规律、掌握拉深变形程度的表示；2．掌握影响拉深件质量的因素；3．掌握拉深工艺性分析。
重点：1. 拉深变形特点及拉深变形程度的表示；2．影响拉深件质量的因素；3．拉深工艺性分析。
难点：1．拉深变形规律及拉深变形特点；2．拉深件质量分析；3．拉深件工艺分析。
拉深：利用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口空心件的冲压工序。
拉深工艺可以在普通的单动压力机上进行，也可在专用的双动、三动拉深压力机或液压机上进行。
拉深件的种类很多，按变形力学特点可以分为四种基本类型，如图5-1所示。
图5-1 拉深件示意图5.1 拉深变形过程分析5.1.1 拉深变形过程及特点图5-2所示为圆筒形件的拉深过程。
直径为D、厚度为t的圆形毛坯经过拉深模拉深，得到具有外径为d、高度为h的开口圆筒形工件。
图5-2 圆筒形件的拉深1．在拉深过程中，坯料的中心部分成为筒形件的底部，基本不变形，是不变形区，坯料的凸缘部分（即D-d的环形部分）是主要变形区。
拉深过程实质上就是将坯料的凸缘部分材料逐渐转移到筒壁的过程。
2．在转移过程中，凸缘部分材料由于拉深力的作用，径向产生拉应力，切向产生压应力。
在和的共同作用下，凸缘部分金属材料产生塑性变形，其“多余的三角形”材料沿径向伸长，切向压缩，且不断被拉入凹模中变为筒壁，成为圆筒形开口空心件。
3．圆筒形件拉深的变形程度，通常以筒形件直径d与坯料直径D的比值来表示，即m=d/D（5-1）其中m称为拉深系数，m越小，拉深变形程度越大；相反，m越大，拉深变形程度就越小。
5.1.2 拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程是一个复杂的塑性变形过程，其变形区比较大，金属流动大，拉深过程中容易发生凸缘变形区的起皱和传力区的拉裂而使工件报废。
拉深工艺与拉深模资料
⒈ 毛坯尺寸计算 ⑴ 修边余量的确定
由于板料存在着各向异性，实际生产中毛坯和 凸、凹模的中心也不可能完全重合，因此拉深件口 部不可能很整齐，通常都要有修边工序，以切去不 整齐部分。为此，在计算毛坯时应预先留有修边余 量Δh，筒形件和凸缘件的修边余量值可查下表。
修边余量图
筒形件的修边余量Δh/mm
（4）对复杂形状的旋转体，公式 D 8Rxl 的应用
①将工件厚度中线的轮廓线（包括切边余量）分为 若干段直线和圆弧；
②计算出各直线和圆弧的长度l1、 l2… ln ，并找出每一线 段的形心，算出每一形心到旋转轴的距离R1x 、 R2x… Rnx。直线的形心在直线的中点上，圆弧的形心查表。
③求出各段母线的长度与其旋转半径乘积的代数和：
⑵ 拉深件的高度 常见零件一次成形的拉深高度为：
无凸缘筒形件：h≤（0.5～０.７）ｄ （ｄ为拉深件壁厚中经）
带凸缘筒形件：dt /d ≤1.5时， h ≤ （0.4～０.6）ｄ
（ dt为拉深件凸缘直经） ⑶ 拉深件的圆角半径
拉深件的凸缘与筒壁间的圆角半径应取 rd ≥2t； 为便于拉深顺利进行，通常取rd ≥（4~8）t； rd ≤ 2t时，需增加整形工序。
总拉深系数m总：工件直径dn与毛坯直径D之比。 m总= dn / D =m1• m2 • m3• • • mn
即，总拉深系数为各次拉深系数的乘积
注意：生产实际中，有时用拉深比kn表示拉 深变形程度。 kn =1/mn
③意义 a）拉深系数是拉深变形工艺中的重要参数，是拉深
工艺计算的基础； b）拉深系数是拉深变形程度的标志。拉深系数大，
① 材料的力学性能 材料的屈服强比s / b小，极限
拉深系数就小。 ② 材料的厚向异性系数γ 材料的γ越大，允许的m越小。
由于板料存在着各向异性，实际生产中毛坯和 凸、凹模的中心也不可能完全重合，因此拉深件口 部不可能很整齐，通常都要有修边工序，以切去不 整齐部分。为此，在计算毛坯时应预先留有修边余 量Δh，筒形件和凸缘件的修边余量值可查下表。
修边余量图
筒形件的修边余量Δh/mm
（4）对复杂形状的旋转体，公式 D 8Rxl 的应用
①将工件厚度中线的轮廓线（包括切边余量）分为 若干段直线和圆弧；
②计算出各直线和圆弧的长度l1、 l2… ln ，并找出每一线 段的形心，算出每一形心到旋转轴的距离R1x 、 R2x… Rnx。直线的形心在直线的中点上，圆弧的形心查表。
③求出各段母线的长度与其旋转半径乘积的代数和：
⑵ 拉深件的高度 常见零件一次成形的拉深高度为：
无凸缘筒形件：h≤（0.5～０.７）ｄ （ｄ为拉深件壁厚中经）
带凸缘筒形件：dt /d ≤1.5时， h ≤ （0.4～０.6）ｄ
（ dt为拉深件凸缘直经） ⑶ 拉深件的圆角半径
拉深件的凸缘与筒壁间的圆角半径应取 rd ≥2t； 为便于拉深顺利进行，通常取rd ≥（4~8）t； rd ≤ 2t时，需增加整形工序。
总拉深系数m总：工件直径dn与毛坯直径D之比。 m总= dn / D =m1• m2 • m3• • • mn
即，总拉深系数为各次拉深系数的乘积
注意：生产实际中，有时用拉深比kn表示拉 深变形程度。 kn =1/mn
③意义 a）拉深系数是拉深变形工艺中的重要参数，是拉深
工艺计算的基础； b）拉深系数是拉深变形程度的标志。拉深系数大，
① 材料的力学性能 材料的屈服强比s / b小，极限
拉深系数就小。 ② 材料的厚向异性系数γ 材料的γ越大，允许的m越小。
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
拉深工艺与拉深模设计课件.pptx
3．在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜 度。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离应满足： ａ≥Ｒ+0.5ｔ（或 rd + 0.5ｔ）
5．拉深件的底与壁、 凸缘与壁、矩形件四 角的圆角半径应满足：
rd ≥ｔ，Ｒ≥2ｔ，ｒ≥3ｔ。 否则，应增加整形工序。
• 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行 8.5.20208.5.202011:0311:0311:03:1011:03:10
第七节 拉深模的典型结构
二、后续工序拉深模
1.无压边装置的后续工序拉深模 2.有压边装置的后续工序拉深模
无压边装置反拉深模 3.反拉深模 压边圈在上模的反拉深模
压边圈在下模的反拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
三、落料拉深复合模
正装落料拉深复合模
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
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
6．拉深件不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉深件，其高 度方向的尺寸标注一般应以底部为基准，若以上部为基准，高 度尺寸不易保证。
带台阶拉深件的尺寸标注
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
三、拉深件的材料
用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、 大的板厚方向性系数 b / t 和小的板平面方向性。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离应满足： ａ≥Ｒ+0.5ｔ（或 rd + 0.5ｔ）
5．拉深件的底与壁、 凸缘与壁、矩形件四 角的圆角半径应满足：
rd ≥ｔ，Ｒ≥2ｔ，ｒ≥3ｔ。 否则，应增加整形工序。
• 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行 8.5.20208.5.202011:0311:0311:03:1011:03:10
第七节 拉深模的典型结构
二、后续工序拉深模
1.无压边装置的后续工序拉深模 2.有压边装置的后续工序拉深模
无压边装置反拉深模 3.反拉深模 压边圈在上模的反拉深模
压边圈在下模的反拉深模
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第七节 拉深模的典型结构
三、落料拉深复合模
正装落料拉深复合模
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
第六节 拉深件的工艺性
二、拉深件的结构工艺性（续）
6．拉深件不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉深件，其高 度方向的尺寸标注一般应以底部为基准，若以上部为基准，高 度尺寸不易保证。
带台阶拉深件的尺寸标注
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第六节 拉深件的工艺性
三、拉深件的材料
用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、 大的板厚方向性系数 b / t 和小的板平面方向性。
模具设计5拉深工艺与模具
•（二）有压边圈装置的简单拉深模
•
正装拉深模
•凸模较长，行程不大。
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•
倒装拉深模
•锥形压边圈将毛坯压成锥形有 利于拉深变形。
模具设计5拉深工艺与模具
•（三）压边圈装置分析 •1、弹性压边装置（用于普通单动压力机）
•a)橡皮压边装置
b)弹簧压边装置
c)气垫压边装置
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模具设计5拉深工艺与模具
模具设计5拉深工艺与模 具
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2020/11/20
模具设计5拉深工艺与模具
概述
• 拉深是将平面板料变成各种开口空心件的冲压工序。
•拉深件的分类：
• 圆筒形零件 • 曲面形零件 • 盒形零件 • 复杂形零件
•拉深件特点：
•效率高，精度高，材料消 耗少，强度刚度高。
•拉深压力机：
•单动、双动、三动压力机 和液压压力机。
模具设计5拉深工艺与模具
二、阶梯形件的拉深特点
• 1、判断能否一（t/D×100>1），而阶梯
之间直径之差和零件的高度较
小时，可一次拉出。
•判断条件：
• 上式中h/d是表6-9中拉深次数为1时的值
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模具设计5拉深工艺与模具
• 2、多次拉深时的拉深方法
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•负间隙拉深
模具设计5拉深工艺与模具
三、拉深凸凹模工作部分的尺寸及其制造公差
•1、最后一道工序： •拉深模工作部分尺寸及公差应按工件要求确定。
•工件要求外形尺寸时：
•工件要求内形尺寸时：
•2、中间各道工序：•凸凹模尺寸取毛坯过渡尺寸
•若以凹模为基准：
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拉深工艺
1.拉深特点： .应力分布 .容易出现拉裂 2.盒形件的首次拉深极限
非直壁旋转件的拉深
球形件变形特点
壁厚的变化
三个变形区域
1.胀形变形区 2.拉深变形区 3.凸缘变形区
抛物线形件拉深
分两类：以高径比h/d分类 1.浅抛物线拉深 2.深抛物线拉深
汽车灯罩的拉深
两道拉深筋的模具
液压拉深
对于复杂抛物线
胀形成形的特点（刚性）
胀形工艺方法（刚性凸模胀形）
1.压加强筋
பைடு நூலகம்
冲加强筋的胀形力
2.压凸包
翻边工艺
扩孔成形
圆孔翻边时的成形极限
改善圆孔翻边成形的措施：
1.提高材料的塑性 2.边缘无毛刺和硬化层 3.合理选择凸模 4.板料相对厚度大
圆孔翻边工艺
1.一次翻边成形
2.先拉深后翻边
外缘翻边
拉深次数
毛坯尺寸的确定
拉深力
压料力
拉深时压力机吨位的选择
注意事项：
起皱及原因
因素：
防止措施
1.采用压料 装置
2.采用反拉深
3.采用拉深筋 4.采用软模拉深
5.采用锥形凹模
拉裂
防裂措施
1.合理选用材料 2.正确确定凸凹模圆角半径
3.合理选取拉深系数 4.正确进行润滑
盒形零件的拉深
Table
Title Title Title Title Title Title Title O O O O O O Title O O O O O X Title O O O O O O Title O O O O O X Title O O O O O O
3-D Pie Chart
Text2 Text3
5-拉深
与
max
的r ma变x 化规律
max 1.1 i
r max
1.1
i
ln
Rt r0
1.1
i
ln
R0 Rt r0 R0
1.1
i
ln
Rt R0
ln m
max r max
=
a m
b
b
18
板料成形
5.3 拉深系数与应变 如果圆板毛料的直径为D0，拉深后筒形件的平均直径为 d，通常以筒形件直径与毛料直径的比值m表示拉深变 形程度的大小。
数 m。拉深系数愈小， pmax愈大。当增加到危险断面的抗拉强度，
使危险断面濒于拉断时，这种极限条件下的拉深系数称为极限拉 深系数 。mmin
mmin
a
n1
1r
1
2r
en b
31
板料成形
5.6.3 影响极限拉深系数的因素
材料的机械性能
材料机械性能指标中，影响极限拉深系数的主要指
标是材料的强化率（ 数r。
5
板料成形
拉 深 的 网 格 试 验
6
板料成形
毛坯拉深中的应力与应变
下标1、2、3分 别代表坯料径向、 厚度方向、切向 的应力和应变
拉 深 过 程 的 应 力 与 应 变 状 态
7
板料成形
毛坯拉深中的应力与应变
平面凸缘部分（主要变形区）
径向拉应力 、1 切向压
应力 3 ，在板厚方向，
因采用压边装置，则产
相对半径 rd / t 2 时，弯曲开裂
9
板料成形
毛坯拉深中的应力与应变
筒壁部分（传力区）
将凸模的拉应力 传递到凸缘，变 形是单向受拉， 厚度变薄。
拉深-PPT精品
第四章 拉深
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
态
的应力和应变
第四章 拉深
第一节 圆筒形件拉深变形过程 二、圆筒件拉深的力学分析
1. 无压边圈的应力计算
(d)(d)d(td)ttd 2tdsin d22upd0
(d) (d)dd ttd t d d0
1、拉深系数与极限拉深系数
1、拉深系数：每次拉深后 筒形件直径与拉深前毛坯 （或半成品）直径的比值 。
第一次拉深系数 m1=d1/D
第二次拉深系数 m2=d2/d1
第n次拉深系数 mn=dn/dn-1
m<1，m值越小，表 示变形程度越大，所
需拉深次数越少
第四章 拉深
圆筒件多次拉深工序图
第四章 拉深
形
件 拉 深
s
ln
Rw
时
凸
缘
变 形 区
s(1lnR w)
的
应
力
分
布
第四章 拉深
s
ln
Rw
s(1lnR w)
dp
2
dp
2
ρ最大 θ最小
Rw Rw
ρ=0 θ=- s(最大）
在凹模入口处ρ最大
在凸缘最外边θ最大
（1）、材料的组织与力学性能
①σ s/ σ b越小，材料的深长率δ 越大，m越小；
②
_
R
和n：
③Δ R ：Δ R 大，毛坯尺寸大，D/d大，m小，增加拉深次数；
（2）、板料的相对厚度 t/D
拉深变形过程及拉深工艺共40页文档
拉深变形过程及拉深工艺
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 4、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 4、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
上篇第4章-拉深工艺与模具设计
主讲教师：刘维拉深：拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心工件，或将已制成的开口空心件加工成其它形状空心件的一种冲压加工方法，也称作拉延。
拉深件a)轴对称旋转体零件b)轴对称盒形件c)不对称复杂件拉深件将拉深与其它成形工艺（如胀形、翻边等）复合，则可加工出形状非常复杂的零件，如汽车覆盖件等。
拉深过程随着凸模的不断下行，留在凹模端面上的毛坯外径不断缩小，并逐渐被拉进凸、凹模间的间隙中形成直壁，而处于凸模下面的材料则成为拉深件的底，当板料全部进入凸、凹模间的间隙时，拉深过程结束，平板毛坯就变成具有一定的直径和高度的杯形件。
凸模压边圈凹模工件拉深过程坐标网格试验表明：处于凸模底下的材料在拉深过程中变化很小，变形主要集中在处于凹模平面上的（D-d）圆环形部分，该处金属在切向压应力和径向拉应力的共同作用下，沿切向被压缩，且愈到口部压缩的愈多；沿径向伸长，且愈到口部伸长的愈多。
该部分是拉深的主要变形区。
拉深件应力应变状态分析Ⅰ区——平面凸缘区作用：主要变形区应力：切向压应力，径向拉应力，厚向压应力应变：切向压应变，径向拉应变，厚向拉应变失效形式：切向压应力作用下产生起皱拉深件应力应变状态分析Ⅱ区——凹模圆角区作用：过渡区应力：切向压应力，径向拉应力，厚向压应力应变：切向压应变，径向拉应变，厚向压应变拉深件应力应变状态分析Ⅲ区——筒壁区作用：传力区应力：径向拉应力，切向零应力，厚向零应力应变：径向拉应变，厚向压应变，切向零应变拉深件应力应变状态分析Ⅳ区——凸模圆角区作用：过渡区应力：径向拉应力，切向拉应力，厚向压应力应变：径向拉应变，切向小应变，厚向压应变失效形式：径向拉应力作用下产生拉裂拉深件应力应变状态分析Ⅴ区——圆筒底部作用：小变形区应力：面内双向拉应力应变：面内双向拉应变，厚向压应变拉深件的厚度分布平面凸缘区厚度增加，最外侧的增厚最大；凸模圆角区厚度减小。
主要失效形式●凸缘变形区的起皱●凸模圆角区的破裂起皱拉深变形过程中，在凸缘变形区沿切向形成高低不平的皱折。
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第5章 拉深工艺与模具设计
5.1 拉深工艺概述
1、拉深：
又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下， 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。 开口空心零件的加工方法 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， 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。 形零件及其它形状复杂的薄壁零件。 变薄拉深 拉深模： 拉深所使用的模具。 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 结构相对较简单，与冲裁模比较， 大的圆角，表面质量要求高， 大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大 于板料厚度。 于板料厚度。 拉深
不变薄拉深
第5章 拉深工艺与模具设计
2、拉深变形过程 、
圆筒形件是最典型的拉深件。 圆筒形件是最典型的拉深件。 （1）拉深成形时板料的受力分析 ） （2）拉深变形过程及特点 ）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， 弯曲绕过凹模圆角， 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。 形成竖直筒壁。 然后拉直 形成竖直筒壁 变形区——凸缘； 凸缘； 变形区 凸缘 已变形区——筒壁； 筒壁； 已变形区 筒壁 不变形区——底部。 底部和筒壁为传力区。 底部。 底部和筒壁为传力区。 不变形区 底部
圆 筒 形 件 拉 深 时 凸 缘 变 形 区 的 应 力 分 布
第5章 拉深工艺与模具设计
拉深件的壁厚和硬度的变化
第5章 拉深工艺与模具设计
凸 缘 变 形 区 的 起 皱
第5章 拉深工艺与模具设计
筒 壁 的 拉 裂
第5章 拉深工艺与模具设计
不变薄拉深
变薄拉深
第5章 拉深工艺与模具设计
5.1.3 拉深工序的主要工艺问题
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。 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； 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。 由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。
当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在 当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时， 底部圆角与筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。 危险断面” 底部圆角与筒壁相切处 危险断面 产生破裂。
防止拉裂： 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； 一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度； 另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具， 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。 受拉应力。
最易起皱的位置：凸缘边缘区域 0.7～0.9） 起皱最强烈的时刻： 在Rt=（0.7～0.9）R0时 防止起皱：压边 起皱：
第5章 拉深工艺与模具设计
5.1.3 拉深工序的主要工艺问题（续） 拉深工序的主要工艺问题（
2.筒壁的拉裂 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； 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。 另一方面是筒壁传力区的抗拉强度。
拉 深 模 结 构 图
第5章 拉深工艺与模具设计
第5章 拉深工艺与模具设计
拉深变形过程
第5章 拉深工艺与模具设计
拉 深 的 网 格 试 验
第5章 拉深工艺与模具设计
拉 深 过 程 的 应 力 与 应 变 状 态
下标1、2、3分 别代表坯料径向、 厚度方向、切向 的应力Байду номын сангаас应变
第5章 拉深工艺与模具设计
第5章 拉深工艺与模具设计
内容简介： 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 介绍拉深工艺计算、 工艺方案制定和拉深模设计。 拉深变形过程分析、拉深件质量分析、 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、 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、 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。 拉深模工作零件设计、辅助工序等。
第5章 拉深工艺与模具设计
作业布置：
1、 P202 1、5、6
第5章 拉深工艺与模具设计
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5章 拉深工艺与模具设计
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 10凸模
第5章 拉深工艺与模具设计
2、拉深变形过程（续） 、拉深变形过程
及特点（ （2）拉深变形过程及特点（续） ）拉深变形过程及特点 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。 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 切向压应力σ 凸缘产生内应力：径向拉应力σ1；切向压应力 3 凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩， 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（ （ 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
第5章 拉深工艺与模具设计 拉深工艺与拉深模设计
2、拉深变形过程（续） 、拉深变形过程
拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态 1.凸缘部分 1.凸缘部分 应力分布图 2.凹模圆角部分 2.凹模圆角部分 3.筒壁部分 3.筒壁部分 4.凸模圆角部分 4.凸模圆角部分 5.筒底部分 5.筒底部分 坯料各区的应力与应变是很不均匀的。 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5章 拉深工艺与模具设计
5.1.3 拉深工序的主要工艺问题
1.凸缘变形区的起皱 1.凸缘变形区的起皱
主要决定于：
一方面是切向压应力σ 的大小，越大越容易失稳起皱； 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。 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， 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。 越小，抵抗失稳能力越小。