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1、第二章第第二章第5节节 冲压模具设计冲压模具设计拉伸模拉伸模本节主要内容：本节主要内容：概述5.1 拉伸模设计程序5.2 审图与拉伸工艺性分析5.3 拉伸件毛坯尺寸计算5.4 圆筒形件拉伸计算5.5 拉伸凸、凹模结构设计5.6 拉伸件成形模具总体结构设计5.7 其它旋转体件的拉伸5.8 盒形件的拉伸5.9 其它拉伸方法5.10拉伸次品分析及拉伸中的辅助工序概述概述拉伸：指将一定形状的平板毛坯通过拉伸模冲压 成各种形状的开口空心件，或以开口空心 件为毛坯通过拉伸进一步使空心件改变形 状和尺寸的一种冷冲压加工方法。拉伸变形过程拉伸变形过程类型：不变薄拉伸、变薄拉伸不变薄拉伸：在拉伸过程中不产生较大
2、的变薄， 筒壁与筒底厚度较一致的拉伸工艺。变薄拉伸：指以空心开口零件为毛坯，通过减小 壁厚成形零件的拉伸工艺。拉伸件拉伸模5.1 拉伸模设计程序审图拉伸工艺性分析拉伸工艺方案制定毛坯尺寸计算拉伸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5.2 审图与拉伸工艺性分析学习目标： 掌握拉伸件的结构工艺性要求，了解拉伸件在公差、材料上的要求，掌握拉伸件工序安排的一般原则。教学要求： 根据弯曲件的结构工艺性要求改善拉伸件的结构设计；能够根据拉伸件的工艺条件，确定拉伸件圆角半径，确定带孔拉伸件的孔的位置。5.2.1 对拉伸件形状尺寸的要求1）拉伸件形
3、状应尽量简单、对称，尽可能一次拉伸成形。2）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）的拉伸，然后剖开；3）在设计拉伸件时，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 深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为 基准。 4）拉伸件口部尺寸公差应适当。5）一般拉伸件允许壁厚变化范围0.6t1.2t,若 不允许存在壁厚不均现象，应注明；6）需多次拉伸成形的工件，应允许其内、外壁 及凸缘表面上存在压痕；5.2.2 拉伸件圆角半径的要求1.凸缘圆角半径rd 凸缘圆角半径rd：指壁与凸缘的转角半径。要求：1）rd2t 一般取：rd=（48）t 2）当rd0.5mm时，
4、应增加整形工序。pypgpg2.底部圆角半径rpg 底部圆角半径rpg：指壁与底面的转角半径。要求：1）rpgt，一般取：rpg（35）t2）rpgt，增加整形工序，每整形一次，rpg可减小1/2。pypgpg3.矩形拉伸件壁间圆角半径rpy 矩形拉伸件壁间圆角半径rpy：指矩形拉伸件的四个壁的转角半径。要求：rpy3t及rpyH/5pypgpg5.2.2 拉伸件上的孔位布置1）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 道工序中完成。2）拉伸件侧壁上的冲孔与底边或凸缘边的距离2hdt3）拉伸件凸缘上的孔距：4）拉伸件底部孔距：112(32)Ddtrd11
5、2ddrt5.2.3 拉伸件的精度等级 主要指其横断面的尺寸精度；一般在IT13级以下，不宜高于IT11级，高于IT13级的应增加整形工序。5.2.4 拉伸件的材料1）具有较大的硬化指数；2）具有较低的径向比例应力r/b峰值；3）具有较小的屈强比s/b；4）具有较大的厚向异性指数r。5.2.5 拉伸件工序安排的一般原则l）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、拉伸复合工艺；2）除底部孔有可能与落料、拉伸复合冲压外， 凸缘部分及侧壁部分的孔、槽均需在拉伸工 序完成后再冲出；3）当拉伸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；4）修边工序一般安排在整形工序之后
6、；5）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生产批量：大批量材料：Al料厚：0.3mm 5.3 拉伸件毛坯尺寸计算学习目标： 能够计算圆筒形拉伸件的毛坯尺寸，了解复杂旋转体拉伸件的毛坯计算方法。教学要求： 能够利用等面积法，计算圆筒形拉伸件的毛坯尺寸；能够查表确定常见的旋转体拉伸件的毛坯尺寸。5.3.1 简单旋转体拉伸件坯料尺寸的确定计算原则：按等面积（即拉伸前后材料面积不变）原则进行计算，再加上修边余量。数学计算法：1）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；注：厚度小于1mm的拉伸件，可根据工件外壁尺寸计算2）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；
7、3）根据“等面积原则”求出毛坯直径。式中 S毛坯面积（包括修边余量）； f简单旋转体拉伸件各部分面积； D毛坯直径。fSD44案例分析： 带凸缘制件 无凸缘制件 将制件分割为：1）1/4凹球环 2）圆柱 3）1/4凸球环 4）圆板5.3.2 复杂旋转体拉伸件坯料尺寸的确定相似原则 1.解析法 若拉伸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F，再相加得出拉伸件的总面积F，最后按下式计算毛坯直径。FFD13. 145.3.2 复杂旋转体拉伸件坯料尺寸的确定2.形心法： 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长度与其重心旋转所得周长的乘积（是该段母线重心至轴线的距离）。
8、旋转体面积：毛坯面积：因：故2ALX204DA0AA1 1223388(.)8nnDLXl xl xl xl xlx（1）由直线和圆弧相连接的形状（2）曲线连接的形状5.4 圆筒形件拉伸计算学习目标： 了解拉伸系数的概念，能够计算圆筒形件的拉伸次数及各次拉伸的工序件尺寸；计算圆筒形件的拉伸力。 教学要求： 能够利用推算法或查表法确定无凸缘圆筒形件的拉伸次数及工序件尺寸；查表确定带凸缘圆筒形件的拉伸次数；分别掌握宽凸缘及窄凸缘圆筒形件的多次拉伸的工序计算步骤。5.4.1 拉伸系数 拉伸系数：指用于表示拉伸变形程度的工艺指数。 其值为拉伸后制件直径与拉伸前毛坯 直径之比值。 m=d/D 若需经过多
9、次拉伸方能成形，则：首次拉伸 m1=d1/D以后各次拉伸 m2=d2/d1 m3=d3/d2 mn=dn/dn-1m总=d/D=m1m2m3mn 式中： m拉伸系数；d拉伸后制件直径；D拉伸前毛坯直径；m1、m2、m3、mn各次的拉伸系数；d1、d2、d3、dn-1、dn各次拉伸制件的直径；m总需多次拉伸成形制件的总拉伸系数。注意：拉伸系数系愈小，表示拉伸变形程度愈大。极限拉伸系数：指当拉伸系数减小至使拉伸件起皱、断裂或严重变薄超差时的临界拉伸系数。5.4.2 圆筒形拉伸件拉伸次数及工序尺寸计算1.拉伸次数 当md=d/Dm极限时，可以一次拉伸，否则需多次拉伸。1）推算法：根据极限拉伸系数和毛
10、坯直径，从第一道拉伸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，即可确定所需的拉伸次数。d1= m1D d2= m2d1 。 dn= mndn-1式中 d1、d2dn-1、dn第1、2、（n-1）、n道工序的直径； m1、m2mn第1、2、n道工序的极限拉伸系数； D毛坯直径。2）根据工件的相对高度h/d和毛坯的相对厚度t/D，查表确定拉伸次数n。上表只适合上表只适合08及及10号钢的拉伸件号钢的拉伸件2.拉伸件工序件尺寸1）直径 确定拉伸次数后，应调整拉伸系数，使首次拉伸尽可能接近极限拉伸系数，其余拉伸逐渐增加，使m1m21.4）的多次拉伸计算）的多次拉伸计算（1
11、）拉伸方法 宽凸缘零件多次拉伸应先按零件要求的尺寸拉出凸缘直径（包括修边余量），并在以后拉伸工序中保持凸缘直径不变，只是逐渐地缩小圆筒部分的直径。 为保持在以后拉伸工序中的凸缘直径不为保持在以后拉伸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伸部分实际材料多约后拉伸部分实际材料多约5%，这些多余材料，这些多余材料在后面的拉伸中，部分材料被挤回到凸缘。在后面的拉伸中，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，在后续的拉伸中就不能变凸缘一经形成，在后续的拉伸中就不能变动。因为后续拉伸时动。因为后续拉伸时 ，
12、凸缘的微量缩小会使，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。中间圆筒部分的拉应力过大而使危险断面破裂。为此，必须正确计算拉伸高度，严格控制凸模为此，必须正确计算拉伸高度，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；2）预算毛坯直径D；3）判断能否一次拉伸；4）计算拉伸次数；5）计算各工序件的拉伸直径；6）合理选配各次拉伸的圆角半径；7）重新修整毛坯直径；8）计算第一次拉伸高度，并校核其相对高度；9）计算以后各次的拉伸高度；10）画出工序图。5.4.4 圆筒形件拉伸的拉伸力与压料力1. 拉伸力的计算（1）采用压边圈首次拉伸 以后各次
13、拉伸 （2）不采用压边圈首次拉伸以后各次拉伸 1b1F= d tKib2F= d tK1bF=1.25 (Dd )ti-1ibF=1.3 (dd )t2. 压料力QAp式中压料圈下坯料的投影面积； 单位面积压料力。圆筒形件首次拉伸圆筒形件以后各次拉伸（2、3、）3. 压力机公称压力（ Fg）的确定工艺总压力为：Fz=F+Q浅拉伸 Fg（1.61.8）Fz深拉伸 Fg（1.82.0）FzprdDFAY2112)2(4prddFAiiiY212)2(45.5 拉伸凸、凹模结构设计学习目标： 能够理解拉伸凸模和凹模结构尺寸的计算，掌握拉伸凸模、凹模的结构。教学要求： 能够计算凸、凹模的圆角半径、间隙
14、、工作部分的尺寸等工艺参数；掌握有/无压料、首次/再次拉伸模的凸模和凹模结构。5.5.1 凸、凹模的圆角半径1.凹模圆角半径（1）根据经验公式确定凹模圆角半径首次（包括只有一次）拉伸凹模圆角半径：式中 rd1首次拉伸凹模圆角半径；D坯料直径；d凹模内径；t材料厚度。 10.8drDd t以后各次拉伸凹模圆角半径逐渐减小最后一次拉伸的凹模圆角半径等于工件的尺寸 当制件直径d200mm时，拉伸凹模圆角半径应按下式确定：rdmin=0.039d+2mm要求：不宜采用过小的凹模圆角半径，一般应rd2t19 . 06 . 0didirr（2）根据工件材料和厚度确定凹模圆角半径 一般对于钢的拉伸件，rd=
15、10t，对于有色金属（铝、黄铜、纯铜）的拉伸，rd=5t。注：1第一次拉伸和较薄的材料，取表中的最大极限值；2以后各次拉伸和较厚的材料，取表中的最小极限值。2.凸模圆角半径 首次拉伸凸模圆角半径：rp1=（0.61.0）rd1 中间各次拉伸凸模圆角半径：rpi-1=0.5（di-1-di-2t） 最后一次拉伸凸模圆角半径： rpn=r，且rpn(23)t(t6mm) 若工件底部圆角半径小于拉伸工艺性要求时，则应按工艺性要求确定，在最后一次拉伸后整形。实例分析（1）凹模圆角半径rd 以后各次拉伸凹模圆角半径rd2= rd3=1mm（2）凸模圆角半径rp1rp1=（0.61.0）rd1=1.1mm
16、以后各次拉伸凹模圆角半径rp2=rp3=1mm10.80.820 13.60.31.1091.2drDd tmmmm5.5.2 拉伸模的凸、凹模间隙拉伸模的单边间隙：1.拉伸间隙对拉伸力、零件、模具的影响间隙小，拉伸力大、模具磨损大，使零件减薄甚至拉裂；但冲件回弹小，精度高。间隙大，坯料易起皱，精度差。 2.无压边圈的拉伸模的单边间隙CC=(11.1)tmaxtmax毛坯厚度的最大极限值； 末次拉伸用小值，中间拉伸用大值。 2pdddC3.有压边圈的拉伸模的单边间隙C一般精度拉伸：间隙系数较高精度拉伸：Kttcmax4. 对精度要求高的零件，为减小拉伸后的回弹，常采用负间隙拉伸，单边间隙值为
17、：=(0.90.95)t5.盒形件拉伸模的间隙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：(1.1 1.3)t最后一道拉伸取较小值，圆角部分的间隙比直边部分大0.1t 。（圆角部分材料增厚）实例分析有压边圈=(0.90.95)t=0.2855.5.3 凸、凹模工件部分尺寸及公差 工件的尺寸精度由末次拉伸的凸、凹模的尺寸及公差决定。首次及中间各次拉伸的模具尺寸公差和拉伸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即可。 1末次拉伸的凸、凹模尺寸（1）当零件标注外形尺寸时：（2）当零件标注内形尺寸时：式中 Dd、dd凹模基本尺寸；Dp、dp凸模基
18、本尺寸；Dmax拉伸件外径的最大极限尺寸；dmin拉伸件内径的最小极限尺寸；制件公差；d、p凹模和凸模制造公差；Z拉伸模间隙。0maxmax00.750.75dpdpDDDDZ，0minmin00.40.4dppdddddZ，2中间拉伸的凸、凹模尺寸式中 Di各工序的基本尺寸。凸、凹模制造公差 非圆形凸、凹模的制造公差可根据工件的公差来选定。工公差为 ITl3 级以上时, 和 可按IT68 级取，工件公差在 ITl4 级以下时, 按 ITl0 级取；圆形凸凹模制造公差查表获得。 00pdZDDDDdiipiid凸、凹模工作表面粗糙度凹模： 型腔表面Ra0.8m， 圆角表面Ra0.4m凸模： R
19、a1.6m0.8m拉伸凸模的出气孔尺寸5.5.4 凸、凹模结构1.无压料的拉伸模凸、凹模结构（1）一次拉伸的凹模结构锥形凹模和等切面形凹模对抗失稳起皱有利。 a）圆弧形 b)锥形 c）渐开线形 d）等切面形a）适合大型拉伸件，其余适合小型拉伸件（2）多次拉伸的凸、凹模结构 首次拉伸凹模圆角处采用斜度为30度的锥面，以后各次拉伸的凹模圆角采用圆弧面。2.有压料的拉伸模凸、凹模结构（1）有压料多次拉伸的凸、凹模结构 工件直径d100mm可采用锥形凹模结构。（2）最后拉伸工序凸模底部的设计保证拉伸件底部平整C盒形件凸模底部盒形件凸模底部5.6 拉伸件成形模具总体结构设计学习目标： 了解拉伸模上的辅助
20、部件的作用；理解拉伸模的典型结构。教学要求： 了解拉伸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典型拉伸模的结构。5.6.1 拉伸模的压边装置1.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，只适用于浅拉伸。）橡皮压边装置）弹簧压边装置）气垫式压边装置3.压边圈的形式（1）平面压边圈适用于一般拉伸模（2）弧形压边圈适用于 ，且小凸缘和较大圆角半径3 . 0)100/(Dt（3）带限位装置的压边圈适于拉伸板料较薄或带较宽凸缘的零件（4）局部压边的压边圈适于拉伸带宽凸缘工件（5）带拉伸筋的压边圈适用于凸缘特别小或半球形工件5.6.2 拉伸模的典型结构1.
21、首次拉伸模（1）无压边装置的简单拉伸模1-定位板 2-下模板 3-拉伸凸模 4-拉伸凹模（2）有压边装置的拉伸模1）正装拉伸模模柄 上模座 凸模固定板 弹簧 压边圈 定位板 凹模 下模座 卸料螺钉 10凸模 2）倒装拉伸模1上模座2推杆 3推件板4锥形凹模5限位柱6锥形压边圈7拉伸凸模8固定板9下模座 带锥形压边圈的倒装拉伸模2.以后各次拉伸模（1）无压边装置的以后各次拉伸模（2）有压边装置的以后各次拉伸模1-推件板 2-拉伸凹模 3-拉伸凸模 4-压边圈 5-顶杆 6-弹簧3.落料拉伸复合摸（1）正装落料拉伸复合模1-顶杆 2-压边圈 3-凸凹模 4-推杆 5-推件板 6-卸料板 7-落料凹
22、模 8-拉伸凸模（2）后次拉伸、冲孔、切边复合模1-压边圈 2-凹模固定板 3-冲孔凹模 4-推件板 5-凸模固定板 6-垫板 7-冲孔凸模 8-拉伸凸模 9-限位螺栓 10-螺母 11-垫柱 12-拉伸切边凹模 13-切边凸模 14-固定块筒形件切边的工作原理挤切修边5.6.3 拉伸件成形模具总体设计实例分析展开图排样图5.7 其它旋转体件的拉伸学习目标： 了解其它常见旋转体拉伸件的结构、拉伸过程；理解它们的拉伸工序安排。 教学要求： 能够计算阶梯圆筒件的拉伸次数，确定各种形状的阶梯圆筒件的拉伸工序安排；理解难拉伸的球面、锥形等曲面旋转体拉伸件的工艺方案。5.7.1 阶梯圆筒件的拉伸1. 拉
23、伸次数一次拉伸的条件：h-直径为dn的有凸缘圆筒形件首次拉伸的允许相对高度。12nnnhhhhdd2. 多次拉伸工序的安排）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伸系数，则先从大的阶梯拉起；1/nnnddm极限）若某相邻两阶梯直径之比小于相应的圆筒形件的极限拉伸系数，则按带凸缘圆筒形件的拉伸进行，即由小阶梯拉伸到大阶梯；1/nnnddm极限 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，最小阶梯可用胀形法得到；）若浅阶梯零件的相邻阶
24、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 的筒形件，再整形得到该零件。5.7.2 曲面旋转体的拉伸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。曲面旋转体件的凸模接触面积小、压力集中、容易引起局部变薄及自由面积大、压边圈作用相对减弱、容易起皱，因此拉伸较困难。一、球形件的拉伸球形件可分为半球形件和非半球形件两类 。毛坯相对厚度t/D 可不用压边圈，带整形 必须压边圈或反向拉伸 必须拉伸筋或反向拉伸t/D 10030.50.8H3.抛物面形件的拉伸（1）浅抛物面件当抛物面件时，可按带有拉伸筋的凹模或反拉
25、伸的球形件拉伸进行。（2）深抛物面件当抛物面件时，需要多次拉伸或反拉伸逐渐成形、液压机械拉伸法。H/d0.25 0.3H/d0.65.8 盒形件的拉伸学习目标： 了解盒形件的变形特点，掌握盒形件的有关工艺计算。 教学要求： 能够简略计算低盒件、高盒件的毛坯尺寸；理解高盒形件的拉伸方法。5.8.1 盒形件的变形特点 盒形件是非旋转体零件，变形不均匀，导致应力分布不均匀，其拉伸变形可分为：）圆角部位的变形 圆角部分相当于圆筒形件拉伸，径向伸长，切向缩短；）直边部位的变形直边部分相当于弯曲变形，还有径向伸长，切向压缩的拉伸变形。 但两部分因相互联系而不能简单地认为是圆筒形件拉伸和弯曲变形。5.8.2
26、 盒形件毛坯1.低盒形毛坯矩形盒件的拉伸高度；矩形盒件的最短边长。可一次拉伸或补充一道整形工序。毛坯的一种计算方法： 根据工件表与毛坯的表面积相等的原则计算。（1）按弯曲计算直边部分的展开长度； （无凸缘）l直边部分的长度；r1矩形盒件底部与直壁间的圆角半径；H0矩形盒件高度；H修边余量。100.57lHrHHH（2）把圆角部分看成是直径为d=2r2，高为H的圆筒件，则展开的毛坯半径为： （无凸缘）当；式中R坯料圆角半径；r1矩形盒件底部与直壁间的圆角半径；r2底部圆角半径；H矩形盒件的拉伸高度。22212120.860.16Rrr Hr rr122rrrRrH时，则：（3）通过作图用光滑曲线
27、连接直边和圆角部分，即得毛坯的形状和尺寸。 2.高矩形盒件毛坯当零件为方盒形且高度比较大，需要多道工序时，可采用圆形毛坯，其直径为：rrrrHrHBBDppp18. 011. 045 . 072. 143. 0413. 12高度和圆角半径较大的盒形件，毛坯的形状可做成长圆形或椭圆形。长圆形毛坯尺寸）圆弧半径D-假象尺寸为BB的方盒坯料直径）长度）宽度 )8 . 07 . 0/(BH2DRbBADBARLb 2rABArHBrBDKp243. 0225.8.3 高盒形件拉伸方法及工序尺寸计算高方盒形件采用圆筒工序件过渡成形1）确定毛坯直径D；2）(n-1)道工序半成品的直径3）按圆筒形件拉伸计算
28、，由直径D的平板毛坯拉伸成直径为Dn-1，高度为hn-1的圆筒。11.410.822nDBr5.9 其它拉伸方法学习目标： 了解各种软模拉伸的方法，理解变薄拉伸与不变薄拉伸的区别。教学要求： 区别软凸模与软凹模拉伸的特点；通过拉伸工件的对比，能够理解变薄拉伸与不变薄拉伸的区别。5.9.1 软模拉伸1. 软凸模拉伸 用液体代替凸模进行拉伸，主要用于拉伸锥形件、半球形件和抛物线件等。液体凸模拉伸的变形过程液体凸模拉伸的变形过程2. 软凹模拉伸 用橡胶或高压液体代替金属拉伸凹模；（1）聚氨酯橡胶凹模拉伸1-容框；2-聚氨酯橡胶；3-毛坯；4-凸模 ；5-压边圈聚氨酯橡胶拉伸模a)不带压边圈的拉伸 b
29、)带压边圈的拉伸（2） 液体凹模拉伸1-溢流阀；2-凹模；3-毛坯4-模座；5-凸模；6-润滑油液体凹模拉伸（3） 橡皮液囊凹模拉伸1-橡皮囊；2-液体；3-板材；4-压边圈；5-凸模橡皮囊凹模的拉伸过程a)原始位置；b)拉伸工艺在进行中；c)拉伸结束，压边圈上升推出工件5.9.2 变薄拉伸 所谓变薄拉伸,主要是在拉伸过程中改变拉伸件筒壁的厚度,而毛坯的直径变化很小。 5.10 拉伸次品分析及拉伸中的辅助工序学习目标： 通过理解各次拉伸的特点，分析拉伸过程中出现的次品原因；了解拉伸工艺中使用辅助工序的作用及目的。教学要求： 能够看图分析出起皱、拉裂等拉伸现象的原因，并给出适当的解决措施；了解拉
30、伸中的辅助工序的目的及影响。5.10.1 各次拉伸的特点（1）材料的均匀性 首次拉伸时，材料的厚度和机械性能可视为均匀；以后各次拉伸时，筒壁的壁厚及机械性能是不均匀的。（2）凸缘变化 首次拉伸时，凸缘缩小；以后各次拉伸时，凸缘保持不变。（3）拉伸力 首次拉伸时，拉伸力很快达到最大，然后逐渐减小；以后各次拉伸时，拉伸力呈一逐渐增加的趋势。（4）拉伸破裂发生时间 首次拉伸时，发生在初始阶段；以后各次拉深时，发生在终结阶段。（5）起皱 以后各次拉伸起皱的机率比首次拉伸起皱的机率大。 （6）拉伸系数 以后各次拉伸的拉伸系数比首次拉伸的拉伸系数大得多。 5.10.2 拉伸次品分析1. 起皱原因：）凸缘部
31、位受切向压应力；）材料较薄。解决：）加压边圈，提高压力力；）适当提高材料厚度。. 拉裂壁部被拉裂原因：）径向拉应力过大；）凹模圆角半径过小；）润滑不良；）材料塑性较差。解决：）减小压边力；）加大凹模圆角半径；）正确使用润滑剂；）选用塑性好材料或增加中间退火工序。底部被拉裂原因：凹模圆角半径过小；解决：加大凹模圆角半径，使其圆滑过渡，降低表面粗糙度。. 边缘高低不一致及有折皱边缘高低不一致的原因：）毛坯与凸、凹模中心不合；）材料厚度不均；）凹模圆角半径和凹模间隙不均。边缘有折皱的原因：凹模圆角半径太大，压边圈压不到最后流进凹模且起皱的材料。解决：）减小凹模圆角半径； ）采用弧形压边圈。5.10.
32、3 拉伸工艺的辅助工序作用：利于拉伸，提高模具寿命和工件尺寸精度、表面质量。1. 润滑目的：1）降低材料与模具间的摩擦系数；2）提高材料的变形程度；3）方便从冲模中取出工件；4）保证工件表面质量。使用：一般在凹模和材料之间加润滑剂 2. 热处理目的：恢复材料的塑性，消除冷扎造成的内应力 对普通硬化金属（如08钢、10钢、15钢，黄铜和退火过的铝等），若工艺过程正确，模具设计合理，在拉伸次数较少的情况下，可不必进行中间热处理。 对高度硬化金属（如不锈钢、耐热钢、退火紫铜等），一般经 道工序后就要进行中间热处理。 3. 酸洗目的：去除热处理工序件的氧化皮及其它污物。酸洗工艺过程：）等待工件退火冷却
33、；）加热的稀酸中侵蚀；）冷水中冲洗；）弱碱中中和；）热水中冲洗；）烘干。 退火、酸洗是延长生产周期和增加生产成本、产生环境污染的工序，应尽可能加以避免。 拉伸模具图解本章小结本章小结 本章按照拉伸模的设计程序，以一个拉伸件为案例，分析了拉伸模的设计过程，重点在拉伸件的工艺分析、工艺计算以及拉伸模的结构设计方面的基础知识，同时也强调了设计中需要注意的一些要点。 通过本章的学习，学生应能够举一反三，独立的完成中等复杂程度的拉伸模的设计。课后思考1.拉伸模具外观特征及应用？2.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？3.什么情况下会产生拉裂？拉深工艺顺利进行的必要条件是什么？4.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？5.为什么有些拉深件要二次或多次拉深才能成形？人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。