拉深工艺与拉深模设计.ppt

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1、拉深工艺与拉深模设拉深工艺与拉深模设计计概述概述拉深拉深：指将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压指将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压 成各种形状的开口空心件，或以开口空心成各种形状的开口空心件，或以开口空心 件为毛坯通过拉深进一步使空心件改变形件为毛坯通过拉深进一步使空心件改变形 状和尺寸的一种冷冲压加工方法。状和尺寸的一种冷冲压加工方法。拉深变形过程拉深变形过程类型：不变薄拉深、变薄拉深类型：不变薄拉深、变薄拉深不变薄拉深：在拉深过程中不产生较大的变薄，不变薄拉深：在拉深过程中不产生较大的变薄，筒壁与筒底厚度较一致的拉深工艺。筒壁与筒底厚度较一致的拉深工艺。变薄拉深变薄拉深：指以空心开口零件为

2、毛坯，通过减小指以空心开口零件为毛坯，通过减小 壁厚成形零件的拉深工艺。壁厚成形零件的拉深工艺。拉深件拉深件拉深模拉深模播放动画播放动画播放动画播放动画4.1 4.1 拉深模设计程序拉深模设计程序审图拉深工艺性分析拉深工艺方案制定毛坯尺寸计算拉深次数确定冲压力及压力中心计算凸、凹模结构设计总体结构设计冲压设备选择冲压模装配图绘制非标零件图绘制课后思考课后思考1、阐述拉深模设计程序，与冲裁模设计程、阐述拉深模设计程序，与冲裁模设计程序比较，在确定工艺方案时有什么区别？序比较，在确定工艺方案时有什么区别？4.2 4.2 审图与拉深工艺性分析审图与拉深工艺性分析学习目标：学习目标：掌握拉深件的结构工

3、艺性要求，了解拉深件在掌握拉深件的结构工艺性要求，了解拉深件在公差、材料上的要求，掌握拉深件工序安排的一般公差、材料上的要求，掌握拉深件工序安排的一般原则。原则。教学要求：教学要求：根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉深件的结根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉深件的结构设计；能够根据拉深件的工艺条件，确定拉深件构设计；能够根据拉深件的工艺条件，确定拉深件圆角半径，确定带孔拉深件的孔的位置。圆角半径，确定带孔拉深件的孔的位置。4.2.1 4.2.1 对拉深件形状尺寸的要求对拉深件形状尺寸的要求1 1）拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉）拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉 深成形。深成形。2

4、 2）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设）尽量避免半敞开及非对称的空心件，应考虑设 计成对称（组合）的拉深，然后剖开；计成对称（组合）的拉深，然后剖开；3 3）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形）在设计拉深件时，应注明必须保证外形或内形 尺寸，不能同时标注内外形尺寸；带台阶的拉尺寸，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深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为 基准。基准。4 4）拉深件口部尺寸公差应适当。）拉深件口部尺寸公差应适当。5 5）一般拉深件允许壁厚变化范围）一般拉深件允许壁厚变化范围0.60.6t t 1.2t,1.2t,若若 不允

5、许存在壁厚不均现象，应注明；不允许存在壁厚不均现象，应注明；6 6）需多次拉深成形的工件，应允许其内、外壁）需多次拉深成形的工件，应允许其内、外壁 及凸缘表面上存在压痕；及凸缘表面上存在压痕；4.2.2 4.2.2 拉深件圆角半径的要求拉深件圆角半径的要求1.1.凸缘圆角半径凸缘圆角半径r rdd 凸缘圆角半径凸缘圆角半径r rdd：指壁与凸缘的转角半径。指壁与凸缘的转角半径。要求：要求：1 1）r rdd2 2t t 一般取：一般取：r rdd=（4 4 8 8）t t 2 2）当）当r rdd0.5mm0.5mm时，应增加整形工序时，应增加整形工序。2.2.底部圆角半径底部圆角半径r rp

6、gpg 底部圆角半径底部圆角半径r rpgpg：指壁与底面的转角半径。指壁与底面的转角半径。要求：要求：1 1）r rpgpgtt，一般取：一般取：r rpgpg（3 3 5 5）t t2 2）r rpgpgt t，增加整形工序，每整形一次，增加整形工序，每整形一次，r rpgpg可减小可减小1/21/2。3.3.矩形拉深件壁间圆角半径矩形拉深件壁间圆角半径r rpypy矩形拉深件壁间圆角半径矩形拉深件壁间圆角半径r rpypy：指矩形拉深件的四个壁的转角半径。指矩形拉深件的四个壁的转角半径。要求：要求：r rpypy33t t及及r rpypyH/5H/54.2.2 4.2.2 拉深件上的孔

7、位布置拉深件上的孔位布置1 1）孔位应与主要结构面（凸缘面）在同一平面，）孔位应与主要结构面（凸缘面）在同一平面，或孔壁垂直该平面，便于冲孔与修边在同一或孔壁垂直该平面，便于冲孔与修边在同一 道工序中完成。道工序中完成。2 2）拉深件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离拉深件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离3 3）拉深件凸缘上的孔距：）拉深件凸缘上的孔距：4 4）拉深件底部孔距：）拉深件底部孔距：4.2.3 4.2.3 拉深件的精度等级拉深件的精度等级 主要指其横断面的尺寸精度；一般在主要指其横断面的尺寸精度；一般在IT13IT13级级以下，不宜高于以下，不宜高于IT11IT11级，高于级，高于I

8、T13IT13级的应增加整级的应增加整形工序。形工序。4.2.4 4.2.4 拉深件的材料拉深件的材料1）具有较大的硬化指数；）具有较大的硬化指数；2）具有较低的径向比例应力）具有较低的径向比例应力r/b峰值；峰值；3）具有较小的屈强比）具有较小的屈强比s/b；4）具有较大的厚向异性指数具有较大的厚向异性指数r。4.2.5 4.2.5 拉深件工序安排的一般原则拉深件工序安排的一般原则l l）在大批量生产中，在凹、凸模壁厚强度允许在大批量生产中，在凹、凸模壁厚强度允许 的条件下，应采用落科、拉深复合工艺；的条件下，应采用落科、拉深复合工艺；2 2）除底部孔有可能与落料、拉深复合冲压外，）除底部孔

9、有可能与落料、拉深复合冲压外，凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉深工凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉深工 序完成后再冲出；序完成后再冲出；3 3）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角）当拉深件的尺寸精度要求高或带有小的圆角 半径时应增加整形工序；半径时应增加整形工序；4 4）修边工序一般安排在整形工序之后；）修边工序一般安排在整形工序之后；5 5）修边冲孔常可复合完成。）修边冲孔常可复合完成。电线插座外壳的冲压程序实例分析实例分析生产批量：大批量生产批量：大批量材料：材料：AlAl料厚：料厚：0.30.3mmmm 课后思考课后思考1、什么情况下会产生拉裂？拉深工艺顺利、什么情况下会产生拉裂

10、？拉深工艺顺利进行的必要条件是什么？进行的必要条件是什么？2、影响拉深时坯料起皱的主要因素是什么、影响拉深时坯料起皱的主要因素是什么？防止起皱的方法有哪些？机理是什么？防止起皱的方法有哪些？机理是什么？4.3 4.3 拉深件毛坯尺寸计算拉深件毛坯尺寸计算学习目标：学习目标：能够计算圆筒形拉深件的毛坯尺寸，了解复能够计算圆筒形拉深件的毛坯尺寸，了解复杂旋转体拉深件的毛坯计算方法。杂旋转体拉深件的毛坯计算方法。教学要求：教学要求：能够利用等面积法，计算圆筒形拉深件的毛能够利用等面积法，计算圆筒形拉深件的毛坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉深件的毛坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉深件的毛坯尺寸。坯

11、尺寸。4.3.1 4.3.1 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定计算原则：按等面积（即拉深前后材料面积不变）计算原则：按等面积（即拉深前后材料面积不变）原则进行计算，再加上修边余量。原则进行计算，再加上修边余量。数学计算法：数学计算法：1 1）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余）将制件分成若干简单几何形状（包括修边余 量），以其中间层进行计算；量），以其中间层进行计算；注：厚度小于注：厚度小于1 1mmmm的拉深件，可根据工件外壁尺寸计算的拉深件，可根据工件外壁尺寸计算2 2）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；3 3

12、）根据）根据“等面积原则等面积原则”求出毛坯直径。求出毛坯直径。式中式中 S S毛坯面积（包括修边余量）；毛坯面积（包括修边余量）；f f简单旋转体拉深件各部分面积；简单旋转体拉深件各部分面积；D D毛坯直径。毛坯直径。案例分析：案例分析：带凸缘制件带凸缘制件 无凸缘制件无凸缘制件 将制件分割为：将制件分割为：1 1）1/41/4凹球环凹球环 2 2）圆柱）圆柱 3 3）1/41/4凸球环凸球环 4 4）圆板）圆板计算：计算：1 1）1/41/4凹球环凹球环2 2）圆柱）圆柱3 3）1/41/4凸球环凸球环4 4）圆板）圆板5 5）修边）修边无凸缘无凸缘有凸缘有凸缘1 1）带凸缘毛坯直径）带凸

13、缘毛坯直径 2 2）不带凸缘毛坯直径）不带凸缘毛坯直径4.3.2 4.3.2 复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定相似原则相似原则 1.1.解析法解析法 若拉深件可由若干个简单几何形状组成，若拉深件可由若干个简单几何形状组成，则先分别求出各部分的表面积则先分别求出各部分的表面积F，再相加得出，再相加得出拉深件的总面积拉深件的总面积F，最后按下式计算毛坯直，最后按下式计算毛坯直径。径。4.3.2 4.3.2 复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定2.2.形心法：形心法：任何形状的母线绕轴线旋转，所得任何形状的母线绕轴线旋转，所得到的旋转体面积等于母线

14、长度与其重心旋转所到的旋转体面积等于母线长度与其重心旋转所得周长得周长 的乘积（是该段母线重心至轴线的乘积（是该段母线重心至轴线的距离）。的距离）。旋转体面积：旋转体面积：毛坯面积：毛坯面积：因：因：故故（1 1）由直线和圆弧相连接的形状）由直线和圆弧相连接的形状（2 2）曲线连接的形状）曲线连接的形状测验题测验题填空填空1、不变薄拉深简单旋转体毛坯尺寸的计算常采用、不变薄拉深简单旋转体毛坯尺寸的计算常采用 。参考答案参考答案参考答案参考答案课后思考课后思考1、拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？、拉深件坯料尺寸的计算遵循什么原则？2、简单旋转体拉深件的毛坯尺寸的计算原、简单旋转体拉深件的毛坯尺

15、寸的计算原则是什么？则是什么？4.4 4.4 圆筒形件拉深计算圆筒形件拉深计算学习目标：学习目标：了解拉深系数的概念，能够计算圆筒形件的了解拉深系数的概念，能够计算圆筒形件的拉深次数及各次拉深的工序件尺寸；计算圆筒形拉深次数及各次拉深的工序件尺寸；计算圆筒形件的拉深力。件的拉深力。教学要求：教学要求：能够利用推算法或查表法确定无凸缘圆筒形能够利用推算法或查表法确定无凸缘圆筒形件的拉深次数及工序件尺寸；查表确定带件的拉深次数及工序件尺寸；查表确定带凸缘圆凸缘圆筒形件的拉深次数；筒形件的拉深次数；分别掌握分别掌握宽凸缘及窄凸缘圆宽凸缘及窄凸缘圆筒形件的多次拉深的工序计算步骤。筒形件的多次拉深的工序

16、计算步骤。4.4.1 4.4.1 拉深系数拉深系数 拉深系数：指用于表示拉深变形程度的工艺指数。拉深系数：指用于表示拉深变形程度的工艺指数。其值为拉深后制件直径与拉深前毛坯其值为拉深后制件直径与拉深前毛坯 直径之比值。直径之比值。m m=d d/D D 若需经过多次拉深方能成形，则：若需经过多次拉深方能成形，则：首次拉深首次拉深 m m1 1=d d1 1/D D以后各次拉深以后各次拉深 m m2 2=d d2 2/d d1 1 m m3 3=d d3 3/d d2 2 m mn n=d dn n/d dn n-1-1m m总总=d d/D D=m m1 1 m m2 2 m m3 3m mn

17、 n 式中：式中：m m拉深系数；拉深系数；d d拉深后制件直径；拉深后制件直径；D D拉深前毛坯直径；拉深前毛坯直径；m m1 1、m m2 2、m m3 3、m mn n各次的拉深系数；各次的拉深系数；d d1 1、d d2 2、d d3 3、d dn n-1-1、d dn n各次拉深制件的直径；各次拉深制件的直径；m m总总需多次拉深成形制件的总拉深系数。需多次拉深成形制件的总拉深系数。注意：拉深系数系愈小，表示拉深变形程度愈大。注意：拉深系数系愈小，表示拉深变形程度愈大。极限拉深系数极限拉深系数：指当拉深系数减小至使拉深件起：指当拉深系数减小至使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差时的临界拉

18、深系数。皱、断裂或严重变薄超差时的临界拉深系数。4.4.2 4.4.2 圆筒形拉深件拉深次数及工序尺寸计算圆筒形拉深件拉深次数及工序尺寸计算1.1.拉深次数拉深次数 当当md=d/Dm极限极限时，可以一次拉深，否则需多时，可以一次拉深，否则需多次拉深。次拉深。1）推算法：根据极限拉深系数和毛坯直径，从第）推算法：根据极限拉深系数和毛坯直径，从第一道拉深工序开始逐步向后推算各工序的直径，一道拉深工序开始逐步向后推算各工序的直径，一直算到得出的直径小于或等于工件直径，即可一直算到得出的直径小于或等于工件直径，即可确定所需的拉深次数。确定所需的拉深次数。d1=m1D d2=m2d1。dn=mndn-

19、1式中式中 d1、d2dn-1、dn第第1、2、（n-1）、）、n道工序的直径；道工序的直径；m1、m2mn第第1、2、n道工序的极限拉深系数；道工序的极限拉深系数；D毛坯直径。毛坯直径。2 2）根据工件的相对高度）根据工件的相对高度h/dh/d和毛坯的相对厚度和毛坯的相对厚度t/Dt/D，查表确定拉深次数查表确定拉深次数n n。上表只适合上表只适合08及及10号钢的拉深件号钢的拉深件2.2.拉深件工序件尺寸拉深件工序件尺寸1 1）直径）直径 确定拉深次数后，应调整拉深系数，使首确定拉深次数后，应调整拉深系数，使首次拉深尽可能接近极限拉深系数，其余拉深逐次拉深尽可能接近极限拉深系数，其余拉深逐

20、渐增加，使渐增加，使m m1 1mm2 2m1.4）的多次拉深计算）的多次拉深计算（1）拉深方法）拉深方法 宽凸缘零件多宽凸缘零件多次拉深应先按零件次拉深应先按零件要求的尺寸拉出凸要求的尺寸拉出凸缘直径（包括修边缘直径（包括修边余量），并在以后余量），并在以后拉深工序中保持凸拉深工序中保持凸缘直径不变，只是缘直径不变，只是逐渐地缩小圆筒部逐渐地缩小圆筒部分的直径。分的直径。为保持在以后拉深工序中的凸缘直径不为保持在以后拉深工序中的凸缘直径不变，通常第一次拉入凹模的材料要比工件最变，通常第一次拉入凹模的材料要比工件最后拉深部分实际材料多约后拉深部分实际材料多约5%，这些多余材料，这些多余材料在后

21、面的拉深中，部分材料被挤回到凸缘。在后面的拉深中，部分材料被挤回到凸缘。（2）保持凸缘直径不变）保持凸缘直径不变 凸缘一经形成，在后续的拉深中就不能变凸缘一经形成，在后续的拉深中就不能变动。因为后续拉深时动。因为后续拉深时，凸缘的微量缩小会使中，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。间圆筒部分的拉应力过大而使危险断面破裂。为此，必须正确计算拉深高度，严格控制凸模为此，必须正确计算拉深高度，严格控制凸模进入凹模的深度。进入凹模的深度。（3）计算程序）计算程序1）选取修边余量；）选取修边余量；2）预算毛坯直径）预算毛坯直径D；3）判断能否一次拉深；）判断能否一次拉深；4）计算

22、拉深次数；）计算拉深次数；5）计算各工序件的拉深直径；）计算各工序件的拉深直径；6）合理选配各次拉深的圆角半径；）合理选配各次拉深的圆角半径；7）重新修整毛坯直径；）重新修整毛坯直径；8）计算第一次拉深高度，并校核其相对高度；）计算第一次拉深高度，并校核其相对高度；9）计算以后各次的拉深高度；）计算以后各次的拉深高度；10）画出工序图。）画出工序图。实例分析实例分析相对厚度：相对厚度：总拉深系数：总拉深系数：首次拉深系数：首次拉深系数：采用不带压边圈采用不带压边圈以后各次拉深系数：以后各次拉深系数：采用不带压边圈采用不带压边圈调整调整 取取则：则：取取则：则：4.4.4.4.4 4 圆筒形件拉

23、深的拉深力与压料力圆筒形件拉深的拉深力与压料力1.拉深力的计算拉深力的计算（1）采用压边圈）采用压边圈首次拉深首次拉深 以后各次拉深以后各次拉深（2）不采用压边圈）不采用压边圈首次拉深首次拉深以后各次拉深以后各次拉深 2.2.压料力压料力Q QApAp式中式中压料圈下坯料的投影面积；压料圈下坯料的投影面积；单位面积压料力。单位面积压料力。圆筒形件首次拉深圆筒形件首次拉深圆筒形件以后各次拉深圆筒形件以后各次拉深（2 2、3 3、）、）3.3.压力机公称压力（压力机公称压力（Fg）的确定的确定工艺总压力为：工艺总压力为：Fz=F+Q浅拉深浅拉深 Fg（1.61.8）Fz深拉深深拉深 Fg（1.82

24、.0）Fz测验题测验题填空填空1、拉深变形程度用、拉深变形程度用 表示。表示。判断判断 1、后次拉深的拉深系数可取得比首次拉深的拉深系数、后次拉深的拉深系数可取得比首次拉深的拉深系数小。（小。（）2、拉深系数越小，说明拉深变形程度越大。（、拉深系数越小，说明拉深变形程度越大。（）3、要分多次拉深的圆筒形件，每次拉深系数应该大于或、要分多次拉深的圆筒形件，每次拉深系数应该大于或等于图表推荐值。（等于图表推荐值。（）计算计算 圆筒件直径为圆筒件直径为 d，高为，高为h，若忽略低部圆角半径，若忽略低部圆角半径 r不不计，设拉深中材料厚度不变，极限拉深系数计，设拉深中材料厚度不变，极限拉深系数m=0.

25、5时，求时，求容许的零件最大相对高度（容许的零件最大相对高度（h/d）为多少？）为多少？参考答案参考答案参考答案参考答案课后思考课后思考1、为什么有些拉深件要二次或多次拉深才、为什么有些拉深件要二次或多次拉深才能成形？能成形？2、拉深系数的意义？怎样判断拉深件能否、拉深系数的意义？怎样判断拉深件能否一次拉深成功？一次拉深成功？4.5 4.5 拉深凸、凹模结构设计拉深凸、凹模结构设计学习目标：学习目标：能够理解拉深凸模和凹模结构尺寸的计算，能够理解拉深凸模和凹模结构尺寸的计算，掌握拉深凸模、凹模的结构。掌握拉深凸模、凹模的结构。教学要求：教学要求：能够计算凸、凹模的圆角半径、间隙、工作能够计算凸

26、、凹模的圆角半径、间隙、工作部分的尺寸等工艺参数；掌握有部分的尺寸等工艺参数；掌握有/无压料、首次无压料、首次/再次拉深模的凸模和凹模结构。再次拉深模的凸模和凹模结构。4.5.1 4.5.1 凸、凹模的圆角半径凸、凹模的圆角半径1.1.凹模圆角半径凹模圆角半径（1 1）根据根据经验公式经验公式确定确定凹模圆角半径凹模圆角半径首次（包括只有一次）拉深凹模圆角半径：首次（包括只有一次）拉深凹模圆角半径：式中式中 r rd d1 1首次拉深凹模圆角半径；首次拉深凹模圆角半径；D D坯料直径；坯料直径；d d凹模内径；凹模内径；tt材料厚度。材料厚度。以后各次拉深凹模圆角半径逐渐减小以后各次拉深凹模圆

27、角半径逐渐减小最后一次拉深的凹模圆角半径等于工件的尺寸最后一次拉深的凹模圆角半径等于工件的尺寸 当制件直径当制件直径d200mm时，拉深凹模圆角半时，拉深凹模圆角半径应按下式确定：径应按下式确定：rdmin=0.039d+2mm要求：不宜采用过小的凹模圆角半径，一般应要求：不宜采用过小的凹模圆角半径，一般应r rd d22t t（2）根据工件材料和厚度确定）根据工件材料和厚度确定凹模圆角半径凹模圆角半径 一般对于钢的拉深件，一般对于钢的拉深件，rd=10t，对于有色，对于有色金属（铝、黄铜、纯铜）的拉深，金属（铝、黄铜、纯铜）的拉深，rd=5t。注：注：1第一次拉深和较薄的材料，取表中的最大极

28、限值；第一次拉深和较薄的材料，取表中的最大极限值；2以后各次拉深和较厚的材料，取表中的最小极限值。以后各次拉深和较厚的材料，取表中的最小极限值。2.2.凸模圆角半径凸模圆角半径 首次拉深凸模圆角半径：首次拉深凸模圆角半径：r rp p1 1=（0.60.6 1.01.0）r rd d1 1 中间各次拉深凸模圆角半径：中间各次拉深凸模圆角半径：r rpi-pi-1 1=0.5=0.5（d di-1i-1-d di i-2-2t t）最后一次拉深凸模圆角半径：最后一次拉深凸模圆角半径：r rp pn n=r r，且且r rp pn n(2(2 3)t(t6mm)3)t(t6mm)若若工工件件底底部

29、部圆圆角角半半径径小小于于拉拉深深工工艺艺性性要要求求时时，则则应应按按工工艺艺性性要要求求确确定定，在在最最后后一一次次拉拉深深后整形后整形。实例分析实例分析（1 1）凹模圆角半径）凹模圆角半径r rd d 以后各次拉深凹模圆角半径以后各次拉深凹模圆角半径r rd d2 2=r rd d3 3=1=1mm（2 2）凸模圆角半径凸模圆角半径r rp p1 1r rp p1 1=（0.60.6 1.01.0）r rd d1 1=1.1=1.1mm以后各次拉深凹模圆角半径以后各次拉深凹模圆角半径r rp p2 2=r=rp3p3=1=1mm4.5.2 4.5.2 拉深模的凸、凹模间隙拉深模的凸、凹

30、模间隙拉深模的单边间隙：拉深模的单边间隙：1.拉深间隙对拉深力、零件、模具的影响拉深间隙对拉深力、零件、模具的影响 间隙小，拉深力大、模具磨损大，使零件减间隙小，拉深力大、模具磨损大，使零件减薄甚至拉裂；但冲件回弹小，精度高。薄甚至拉裂；但冲件回弹小，精度高。间隙大，坯料易起皱，精度差。间隙大，坯料易起皱，精度差。2.2.无压边圈的拉深模的单边间隙无压边圈的拉深模的单边间隙C CC=(1 1.1)tmaxt tmaxmax毛坯厚度的最大极限值；毛坯厚度的最大极限值；末次拉深用小值，中间拉深用大值。末次拉深用小值，中间拉深用大值。3.3.有压边圈的拉深模的单边间隙有压边圈的拉深模的单边间隙C C

31、一般精度拉深：一般精度拉深：间隙系数间隙系数较高精度拉深：较高精度拉深：4.对精度要求高的零件，为减小拉深后的回弹，对精度要求高的零件，为减小拉深后的回弹，常采用负间隙拉深，单边间隙值为常采用负间隙拉深，单边间隙值为：=(0.9 0.95)t5.5.盒形件拉深模的间隙盒形件拉深模的间隙当尺寸精度要求较高时：当尺寸精度要求较高时：(0.9 1.05)t当尺寸精度要求不高时：当尺寸精度要求不高时：(1.1 1.3)t最后一道拉深取较小值，圆角部分的间隙比最后一道拉深取较小值，圆角部分的间隙比直边部分大直边部分大0.1t。（圆角部分材料圆角部分材料增厚）增厚）实例分析实例分析有压边圈有压边圈=(0.

32、9=(0.9 0.95)0.95)t t=0.285=0.2854.5.3 4.5.3 凸、凹模工件部分尺寸及公差凸、凹模工件部分尺寸及公差 工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差决定。首次及中间各次拉深的模具尺寸寸及公差决定。首次及中间各次拉深的模具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差没有必要作严格限公差和拉深半成品的尺寸公差没有必要作严格限制，这时模具的尺寸只要取等于毛坯的过渡尺寸制，这时模具的尺寸只要取等于毛坯的过渡尺寸即可。即可。1 1末次拉深的凸、凹模尺寸末次拉深的凸、凹模尺寸（1 1）当零件标注外形尺寸时：）当零件标注外形尺寸时：（2 2）当

33、零件标注内形尺寸时：）当零件标注内形尺寸时：式中式中 D Dd d、d dd d凹模基本尺寸；凹模基本尺寸；D Dp p、d dp p凸模基本尺寸；凸模基本尺寸；D Dmaxmax拉深件外径的最大极限尺寸；拉深件外径的最大极限尺寸；d dminmin拉深件内径的最小极限尺寸；拉深件内径的最小极限尺寸；制件公差；制件公差；d d、p p凹模和凸模制造公差；凹模和凸模制造公差；Z Z拉深模间隙。拉深模间隙。2 2中间拉深的凸、凹模尺寸中间拉深的凸、凹模尺寸式中式中 D Di i各工序的基本尺寸。各工序的基本尺寸。凸、凹模制造公差凸、凹模制造公差 非圆形非圆形凸、凹模的制造公差可根据工件的公凸、凹模

34、的制造公差可根据工件的公差来选定。工公差为差来选定。工公差为 ITl3 级以上时级以上时,和和 可按可按IT68 级取，工件公差在级取，工件公差在 ITl4 级以下时级以下时,按按 ITl0 级级取；圆形凸凹模取；圆形凸凹模制造公差制造公差查表获得。查表获得。凸、凹模工作表面粗糙度凸、凹模工作表面粗糙度凹模：凹模：型腔表面型腔表面Ra0.8m，圆角表面圆角表面Ra0.4m凸模：凸模：Ra1.6m 0.8m拉深凸模的出气孔尺寸拉深凸模的出气孔尺寸4.5.4 4.5.4 凸、凹模结构凸、凹模结构1.1.无压料的拉深模凸、凹模结构无压料的拉深模凸、凹模结构（1 1）一次拉深的凹模结构）一次拉深的凹模

35、结构锥形凹模和等切面形凹模对抗失稳起皱有利。锥形凹模和等切面形凹模对抗失稳起皱有利。a a）圆弧形圆弧形 b)b)锥形锥形 c c）渐开线形渐开线形 d d）等切面形等切面形a a）适合大型拉深件，其余适合小型拉深件）适合大型拉深件，其余适合小型拉深件（2 2）多次拉深的凸、凹模结构）多次拉深的凸、凹模结构 首次拉深凹模圆角处采用斜度为首次拉深凹模圆角处采用斜度为30度的锥度的锥面，以后各次拉深的凹模圆角采用圆弧面。面，以后各次拉深的凹模圆角采用圆弧面。2.2.有压料的拉深模凸、凹模结构有压料的拉深模凸、凹模结构（1 1）有压料多次拉深的凸、凹模结构）有压料多次拉深的凸、凹模结构 工件直径工件

36、直径d100mm可采用锥形凹模结构。可采用锥形凹模结构。（2 2）最后拉深工序凸模底部的设计）最后拉深工序凸模底部的设计保证拉深件底部平整保证拉深件底部平整C盒形件凸模底部盒形件凸模底部测验题测验题判断判断 1 1、一般情况下，拉深模的凹模的圆角表面粗糙度应比凸一般情况下，拉深模的凹模的圆角表面粗糙度应比凸模的圆角表面粗糙度小些。（模的圆角表面粗糙度小些。（）参考答案参考答案参考答案参考答案课后思考课后思考1、拉深凸、凹模结构设计要注意拉深过程、拉深凸、凹模结构设计要注意拉深过程中的什么问题？中的什么问题？4.6 4.6 拉深件成形模具总体结构设计拉深件成形模具总体结构设计学习目标：学习目标：

37、了解拉深模上的辅助部件的作用；理解拉深了解拉深模上的辅助部件的作用；理解拉深模的典型结构。模的典型结构。教学要求：教学要求：了解拉深模的三种常见的压边装置、理解各了解拉深模的三种常见的压边装置、理解各种压边圈的结构；参考实物及动画等资料掌握各种压边圈的结构；参考实物及动画等资料掌握各种典型拉深模的结构。种典型拉深模的结构。4.6.1 4.6.1 拉深模的压边装置拉深模的压边装置1.1.弹性压边装置（多用于普通的单动压力机）弹性压边装置（多用于普通的单动压力机）由于压边力逐渐增大，只适用于浅拉深。由于压边力逐渐增大，只适用于浅拉深。）橡皮压边装置）橡皮压边装置）弹簧压边装置）弹簧压边装置）气垫式

38、压边装置）气垫式压边装置2.2.刚性压边装置刚性压边装置带刚性压边装置的拉深模（用于双动压力机）带刚性压边装置的拉深模（用于双动压力机）刚性压边，压边力不随行程变化，拉深效果刚性压边，压边力不随行程变化，拉深效果较好，且模具结构简单。较好，且模具结构简单。1-1-固定板固定板 2-2-拉深凸模拉深凸模 3-3-刚性压边圈刚性压边圈 4-4-拉深凹模拉深凹模 5-5-下模板下模板 6-6-螺钉螺钉 3.3.压边圈的形式压边圈的形式（1 1）平面压边圈）平面压边圈适用于一般拉深模适用于一般拉深模（2 2）弧形压边圈）弧形压边圈适用于适用于 ，且小凸缘和较大圆角半径且小凸缘和较大圆角半径（3 3）带

39、限位装置的压边圈）带限位装置的压边圈适于拉深板料较薄或带较宽凸缘的零件适于拉深板料较薄或带较宽凸缘的零件（4）局部压边的压边圈）局部压边的压边圈适于拉深带宽凸缘工件适于拉深带宽凸缘工件（5）带拉深筋的压边圈）带拉深筋的压边圈适用于凸缘特别小或半球形工件适用于凸缘特别小或半球形工件4.6.2 4.6.2 拉深模的典型结构拉深模的典型结构1.1.首次拉深模首次拉深模（1 1）无压边装置的简单拉深模）无压边装置的简单拉深模1-1-定位板定位板 2-2-下模板下模板 3-3-拉深凸模拉深凸模 4-4-拉深凹模拉深凹模（2 2）有压边装置的拉深模）有压边装置的拉深模1 1）正装拉深模）正装拉深模模柄模柄

40、 上模座上模座 凸模固定板凸模固定板 弹簧弹簧 压边圈压边圈 定位板定位板 凹模凹模 下模座下模座 卸料螺钉卸料螺钉 1010凸模凸模 播放动画播放动画播放动画播放动画2 2）倒装拉深模）倒装拉深模1 1上模座上模座2 2推杆推杆 3 3推件板推件板4 4锥形凹模锥形凹模5 5限位柱限位柱6 6锥形压边圈锥形压边圈7 7拉深凸模拉深凸模8 8固定板固定板9 9下模座下模座 带锥形压边圈的倒装拉深模带锥形压边圈的倒装拉深模播放动画播放动画播放动画播放动画2.2.以后各次拉深模以后各次拉深模（1 1）无压边装置的以后各次拉深模）无压边装置的以后各次拉深模（2 2）有压边装置的以后各次拉深模）有压边

41、装置的以后各次拉深模1-1-推件板推件板 2-2-拉深凹模拉深凹模 3-3-拉深凸模拉深凸模 4-4-压边圈压边圈 5-5-顶杆顶杆 6-6-弹簧弹簧3.3.落料拉深复合摸落料拉深复合摸（1 1）正装落料拉深复合模）正装落料拉深复合模1-1-顶杆顶杆 2-2-压边圈压边圈 3-3-凸凹模凸凹模 4-4-推杆推杆 5-5-推件板推件板 6-6-卸料板卸料板 7-7-落料凹模落料凹模 8-8-拉深凸模拉深凸模播放动画播放动画播放动画播放动画（2 2）后次拉深、冲孔、切边复合模）后次拉深、冲孔、切边复合模1-1-压边圈压边圈 2-2-凹模固定板凹模固定板 3-3-冲孔凹模冲孔凹模 4-4-推件板推件

42、板 5-5-凸模固定板凸模固定板 6-6-垫板垫板 7-7-冲孔凸模冲孔凸模 8-8-拉深凸模拉深凸模 9-9-限位螺栓限位螺栓 10-10-螺母螺母 11-11-垫柱垫柱 12-12-拉深切边凹模拉深切边凹模 13-13-切边凸模切边凸模 14-14-固定块固定块筒形件切边的工作原理筒形件切边的工作原理挤切修边挤切修边4.6.3 4.6.3 拉深件成形模具总体设计拉深件成形模具总体设计实例分析实例分析展开图展开图排样图排样图测验题测验题填空填空1、拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生、拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生 。判断判断 1 1、在拉深过程中，压边力过大或过小

43、均可能造成拉裂。在拉深过程中，压边力过大或过小均可能造成拉裂。（）参考答案参考答案参考答案参考答案课后思考课后思考1、说出常见的单工序拉深模类型。、说出常见的单工序拉深模类型。4.7 4.7 其它旋转体件的拉深其它旋转体件的拉深学习目标：学习目标：了解其它常见旋转体拉深件的结构、拉深过了解其它常见旋转体拉深件的结构、拉深过程；理解它们的拉深工序安排。程；理解它们的拉深工序安排。教学要求：教学要求：能够计算阶梯圆筒件的拉深次数，确定各种能够计算阶梯圆筒件的拉深次数，确定各种形状的阶梯圆筒件的拉形状的阶梯圆筒件的拉深工序安排；理解难拉深深工序安排；理解难拉深的球面、锥形等曲面旋转体拉深件的工艺方案

44、。的球面、锥形等曲面旋转体拉深件的工艺方案。4.7.1 4.7.1 阶梯圆筒件的拉深阶梯圆筒件的拉深1.1.拉深次数拉深次数一次拉深的条件：一次拉深的条件：h-h-直径为直径为d dn n的有凸缘圆筒形件首次拉深的允许相对高度。的有凸缘圆筒形件首次拉深的允许相对高度。2.2.多次拉深工序的安排多次拉深工序的安排）若任意两个相邻阶梯的直径比都大于或等于若任意两个相邻阶梯的直径比都大于或等于相应的圆筒形件的极限拉深系数，则先从大相应的圆筒形件的极限拉深系数，则先从大的阶梯拉起；的阶梯拉起；）若某相邻两阶梯直径之比小于相应的圆筒形若某相邻两阶梯直径之比小于相应的圆筒形件的极限拉深系数，则按带凸缘圆筒

45、形件的件的极限拉深系数，则按带凸缘圆筒形件的拉深进行，即由小阶梯拉深到大阶梯；拉深进行，即由小阶梯拉深到大阶梯；上图中，上图中，d2/d1m2极限极限，故先分三次拉出直，故先分三次拉出直径为径为d2的带凸缘筒形件，再用工序的带凸缘筒形件，再用工序V拉出拉出d1。）若最小阶梯直径过小时，但高度不大时，最）若最小阶梯直径过小时，但高度不大时，最小阶梯可用胀形法得到；小阶梯可用胀形法得到；）若浅阶梯零件的相邻阶梯直径相差较大时，）若浅阶梯零件的相邻阶梯直径相差较大时，不能一次拉出，可先拉成圆形或带有大圆角不能一次拉出，可先拉成圆形或带有大圆角 的筒形件，再整形得到该零件。的筒形件，再整形得到该零件。

46、4.7.2 4.7.2 曲面旋转体的拉深曲面旋转体的拉深曲面旋转体工件包括球形件、锥形件、抛物曲面旋转体工件包括球形件、锥形件、抛物面件等复杂形状的曲面工件，其面件等复杂形状的曲面工件，其凸缘部分与中间凸缘部分与中间部分都是变形区，而且中间部分是主要变形区。部分都是变形区，而且中间部分是主要变形区。曲面旋转体件的曲面旋转体件的凸模接触面积小、压力集中、凸模接触面积小、压力集中、容易引起局部变薄及自由面积大、压边圈作用相容易引起局部变薄及自由面积大、压边圈作用相对减弱、容易起皱，因此拉深较困难。对减弱、容易起皱，因此拉深较困难。一、球形件的拉深一、球形件的拉深球形件可分为半球形件和非半球形件两类

47、球形件可分为半球形件和非半球形件两类。毛坯相对厚度毛坯相对厚度t/Dt/D 可不用压边圈，带整形可不用压边圈，带整形 必须压边圈或反向拉深必须压边圈或反向拉深 必须拉深筋或反向拉深必须拉深筋或反向拉深二、锥形件的拉深二、锥形件的拉深（1 1）浅锥形件（）浅锥形件（）可带压边圈一次拉深成形，可带压边圈一次拉深成形，为抑制回弹，常用带有拉深筋为抑制回弹，常用带有拉深筋的模具结构。的模具结构。H-H-锥形件高度锥形件高度;d-d-锥形件口部直径。锥形件口部直径。（2 2）中锥形件（）中锥形件（）多为一次拉深成形多为一次拉深成形）可一次拉深成形，不需压边可一次拉深成形，不需压边,行程终了时需整行程终了

48、时需整形；形；）可一次拉深成形，但可一次拉深成形，但需采用压边圈、拉深筋、需采用压边圈、拉深筋、增加工艺凸缘等措施，防止起皱；增加工艺凸缘等措施，防止起皱；）需多次拉深，预成形球形或大圆角圆筒件，需多次拉深，预成形球形或大圆角圆筒件，再逐次拉深成所需形状的零件。再逐次拉深成所需形状的零件。（3 3）深锥形件（）深锥形件（）易变薄破裂，易起皱，需多次拉深才能成形易变薄破裂，易起皱，需多次拉深才能成形3.3.抛物面形件的拉深抛物面形件的拉深（1 1）浅浅抛物面件抛物面件当抛物面件时，可按带有拉深当抛物面件时，可按带有拉深筋的凹模或反拉深的球形件拉深进行。筋的凹模或反拉深的球形件拉深进行。（2 2）

49、深深抛物面件抛物面件当抛物面件时，需要多次拉深或反当抛物面件时，需要多次拉深或反拉深逐渐成形、液压机械拉深法。拉深逐渐成形、液压机械拉深法。课后思考课后思考1、阶梯形旋转体拉深件的拉深工艺方案。、阶梯形旋转体拉深件的拉深工艺方案。4.8 4.8 盒形件的拉深盒形件的拉深学习目标：学习目标：了解了解盒形件的变形特点，掌握盒形件的有关盒形件的变形特点，掌握盒形件的有关工艺计算。工艺计算。教学要求：教学要求：能够简略计算低盒件、高盒件的毛坯尺寸；能够简略计算低盒件、高盒件的毛坯尺寸；理解高盒形件的拉深方法。理解高盒形件的拉深方法。4.8.1 4.8.1 盒形件的变形特点盒形件的变形特点 盒形件是非旋

50、转体零件，变形不均匀，导致盒形件是非旋转体零件，变形不均匀，导致应力分布不均匀，其拉深变形可分为：应力分布不均匀，其拉深变形可分为：）圆角部位的变形）圆角部位的变形 圆角部分相当于圆筒形件拉深，径向伸长，圆角部分相当于圆筒形件拉深，径向伸长，切向缩短；切向缩短；）直边部位的变形直边部位的变形直边部分相当于弯曲变形，还有径向伸长，直边部分相当于弯曲变形，还有径向伸长，切向压缩的拉深变形。切向压缩的拉深变形。但两部分因相互联系而不能简单地认为是圆但两部分因相互联系而不能简单地认为是圆筒形件拉深和弯曲变形。筒形件拉深和弯曲变形。4.8.2 4.8.2 盒形件毛坯盒形件毛坯1.1.低盒形毛坯低盒形毛坯