《冲压模具设计》课件.ppt

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1、冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计 拉深概述拉深概述 拉深变形过程分析拉深变形过程分析 直壁旋转体零件拉深工艺的设计直壁旋转体零件拉深工艺的设计 拉深工艺设计拉深工艺设计 拉深模具设计拉深模具设计 其他拉深方法其他拉深方法冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计1 1 拉深的基本概念拉深的基本概念 拉拉深深是是利利用用拉拉深深模模具具将将冲冲裁裁好好的的平平板板毛毛坯坯压压制制成成各各种种开开口口的的空空心心件件，或或将将已已制制成成的的开开口口空空心心件件加加工工成成其

2、其他他形形状状空空心心件的一种冲压加工方法。件的一种冲压加工方法。(如图如图)冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计1 1 拉深的基本概念拉深的基本概念冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计2.2.典型的拉深件典型的拉深件(如图如图)3.拉深模具的特点拉深模具的特点 结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大于板料厚度。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计4.4.拉深工艺分

3、类拉深工艺分类 变形力学特点：直壁圆筒形、旋转曲面形状、盒型变形力学特点：直壁圆筒形、旋转曲面形状、盒型件、非旋转体曲面件、非旋转体曲面 拉深件高度：浅拉深（深度小于直径拉深件高度：浅拉深（深度小于直径3/43/4）、深拉深）、深拉深 变形特点：直壁类和曲面类变形特点：直壁类和曲面类冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之拉深变形过程拉深变形过程冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计 当凸模继续下压时，筒底部分基本不变，凸缘部分的材当凸模继续下压时，筒底部分基本不变，凸缘部分的材料

4、继续转变为筒壁，筒壁部分逐步增高，凸缘部分逐步缩小，料继续转变为筒壁，筒壁部分逐步增高，凸缘部分逐步缩小，直至全部变为筒壁。可见坯料在拉深过程中，变形主要是直至全部变为筒壁。可见坯料在拉深过程中，变形主要是集集中在凹模面上的凸缘部分中在凹模面上的凸缘部分，可以说拉深过程就是凸缘部分逐，可以说拉深过程就是凸缘部分逐步缩小转变为筒壁的过程。步缩小转变为筒壁的过程。坯料的凸缘部分是变形区，底部坯料的凸缘部分是变形区，底部和已形成侧壁为传力区和已形成侧壁为传力区。直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之拉深变形过程拉深变形过程冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与

5、拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之变形变形 拉拉伸伸过过程程网网格格实实验验，为为什什么么拉拉深深前前扇扇形形小小单单元元变变为为拉拉深深后后的的矩矩形形呢呢？这这是是由由于于坯坯料料在在模模具具的的作作用用下下金金属属内内部部产产生生了了内内应应力力，对对一一个个小小单单元元来来说说(图图 (c)(c)，径径向向受受拉拉应应力力作作用用，切切线线方方向向受受压压应应力力作作用用，因因而而径径向向产产生生拉拉伸伸变变形形，切切向向产产生生压压缩缩变变形形，径径向向尺尺寸寸增增大大，切切向向尺尺寸寸减小，结果形状由扇形变为矩形。减小，结果形状由扇形变为矩形。冲

6、压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之应力应变应力应变 在在实实际际生生产产中中，拉拉深深工工艺艺出出现现质质量量问问题题的的形形式式主主要要是是凸凸缘缘变变形形区区的的起起皱皱和和传传力力区区的的拉拉裂裂。凸凸缘缘区区起起皱皱显显然然是是由由于于切切向向压压应应力力引引起起板板料料失失去去稳稳定定而而产产生生弯弯曲曲；传传力力区区的的拉拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特

7、点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之应力应变应力应变冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之应力应变应力应变 凸缘的平面部分凸缘的平面部分(图图(a)(a)、(b)(b)、(c)(c)这是拉深的主要变形区，材料在径向拉应力和切向压应这是拉深的主要变形区，材料在径向拉应力和切向压应力共同作用下产生切向压缩与径向伸长变形而逐渐被拉入凹力共同作用下产生切向压缩与径向伸长变形而逐渐被拉入凹模。在厚度方向，由于压料圈的作用，产生了压应力，通常模。在厚度方向，由于压料圈的作用，产生了压应力，通常拉应力和压应力的绝对值比大得

8、多。拉应力和压应力的绝对值比大得多。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之应力应变应力应变 凸缘的圆角部分凸缘的圆角部分(图图(a)(a)、(b)(b)、(d)(d)这是位于凹模圆角部分的材料，切向受压应力而压缩，径这是位于凹模圆角部分的材料，切向受压应力而压缩，径向受拉应力而伸长，厚度方向受到凹模圆角的压力和弯曲作用向受拉应力而伸长，厚度方向受到凹模圆角的压力和弯曲作用冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之应力应变应力

9、应变 筒壁部分筒壁部分(图图(a)(a)、(b)(b)、(e)(e)这是拉深时形成的侧壁部分，是已经结束了塑性变形阶段这是拉深时形成的侧壁部分，是已经结束了塑性变形阶段的已变形区。这个区受单向拉深过程的应力作用，变形是拉伸的已变形区。这个区受单向拉深过程的应力作用，变形是拉伸变形。变形。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之应力应变应力应变 底部圆角部分底部圆角部分(图图(a)(a)、(b)(b)、(f)(f)这是与凸模圆角接触的部分，它从拉深开始一直承受径向这是与凸模圆角接触的部分，它从拉深开始一直承受径

10、向拉应力和切向拉应力的作用，并且受到凸模圆角的压力和弯曲拉应力和切向拉应力的作用，并且受到凸模圆角的压力和弯曲作用，因而这部分材料变薄最严重，尤其是与侧壁相切的部位作用，因而这部分材料变薄最严重，尤其是与侧壁相切的部位最容易出现拉裂，是拉深的最容易出现拉裂，是拉深的“危险断面危险断面”。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之应力应变应力应变 筒底部分筒底部分(图图(a)(a)、(b)(b)、(e)(e)这部分材料与凸模底面接触，在拉深开始时即被拉入凹模，这部分材料与凸模底面接触，在拉深开始时即被拉入凹模，受

11、双向拉应力，由于受到凸模圆角处摩擦制约，筒底材料的应受双向拉应力，由于受到凸模圆角处摩擦制约，筒底材料的应力应变均不大，厚度变化只有力应变均不大，厚度变化只有1-3%1-3%。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之拉裂与起皱拉裂与起皱拉深过程中的拉深过程中的质量问题质量问题：凸缘区起皱凸缘区起皱：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。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具

12、设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之起皱影响因素起皱影响因素起皱的影响因素及防止措施起皱的影响因素及防止措施 影响起皱的因素影响起皱的因素：凸凸缘缘部分材料的相部分材料的相对对厚度：厚度：相对厚度越小，拉深变形区抗失稳能力越差，容易起皱相对厚度越小，拉深变形区抗失稳能力越差，容易起皱 切切向向压压应应力力的的大大小小/拉拉深深系系数数：拉拉深深时时切切向向应应力力的的值值决决定定于于变变形形程程度度，变变形形程程度度越越大大，需需要要转转移移的的剩剩余余材材料料越越多多，加加工工硬硬化化现现象象越越严重，就越容易起皱。严重，就越容易起皱

13、。材材料料的的力力学学性性能能：板板料料的的屈屈强强比比小小，则则屈屈服服极极限限小小，变变形形区区内内的的切向压应力也相对减小，因此板料不容易起皱。切向压应力也相对减小，因此板料不容易起皱。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之起皱影响因素起皱影响因素起皱的影响因素及防止措施起皱的影响因素及防止措施 影响起皱的因素影响起皱的因素：凸凹模的凸凹模的间间隙：隙：凸凹模间隙越大，容易起皱（抗失稳能力越差）凸凹模间隙越大，容易起皱（抗失稳能力越差）凹模工作部分几何形状（凹模工作部分几何形状（锥锥型凹模不易起型凹模

14、不易起皱皱）凹模圆角半径过大，压边面积小，就越容易起皱。凹模圆角半径过大，压边面积小，就越容易起皱。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之起皱影响因素起皱影响因素起皱影响因素及防止措施起皱影响因素及防止措施 防止起皱的措施防止起皱的措施：加加压边压边圈：圈：压压边边圈圈包包括括刚刚想想和和弹弹性性两两种种，压压边边力力要要适适中中，在在保保证证坯坯料料凸凸缘缘部部位位不不起起皱皱前前提提下下，压压边边力力尽尽量量小小些些，压压边边力力太太大大，摩摩擦擦力力太太大大，易引起破裂。易引起破裂。采用采用锥锥型凹模

15、型凹模：采用反拉延：采用反拉延：P198冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之拉裂拉裂拉深后得到工件的厚度沿底部向口部方向是不同的！拉深后得到工件的厚度沿底部向口部方向是不同的！可根据板材的成形性能，采用适当的拉深比和压边力，增加可根据板材的成形性能，采用适当的拉深比和压边力，增加凸模的表面粗糙度，改善凸缘部分变形材料的润滑条件，合理设凸模的表面粗糙度，改善凸缘部分变形材料的润滑条件，合理设计模具工作部分的形状，选用拉深性能好的材料。计模具工作部分的形状，选用拉深性能好的材料。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模

16、具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁圆筒件拉深变形过程及特点之直壁圆筒件拉深变形过程及特点之硬化硬化 拉拉深深是是一一个个塑塑性性变变形形过过程程，材材料料变变形形后后必必然然发发生生加加工工硬硬化化，使使其其硬硬度度和和强强度度增增加加，塑塑性性下降。下降。加加工工硬硬化化的的好好处处是是使使工工件件的的强强度度和和刚刚度度高高于于毛毛坯坯材材料料，但但塑塑性性降降低低又又使使材材料料进进一一步步拉拉深深时变形困难。时变形困难。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计审图审图拉深工艺性分析拉深工艺性分析拉深工艺方案制定拉深工艺方案制定毛坯尺寸计算毛坯尺寸计算拉深

17、次数确定拉深次数确定冲压力及压力中心计算冲压力及压力中心计算凸、凹模结构设计凸、凹模结构设计总体结构设计总体结构设计冲压设备选择冲压设备选择冲压模装配图绘制冲压模装配图绘制非标零件图绘制非标零件图绘制拉深模设计步骤拉深模设计步骤冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求 拉深件工艺性指拉深件在拉深工序中生产的难易程拉深件工艺性指拉深件在拉深工序中生产的难易程度。拉深件工艺性内容包括：度。拉深件工艺性内容包括：（1 1）对拉深件的外形尺寸的要求）对拉深件的外形尺寸的要求;（2 2）拉深件的圆角半径）拉深件的圆角半径;（3 3）拉深件形状要求

18、。）拉深件形状要求。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-外形尺寸要求外形尺寸要求 拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形；拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形；尽尽量量避避免免半半敞敞开开及及非非对对称称的的空空心心件件，应应考考虑虑设设计计成成对对称称（组组合）的拉深，然后剖开；合）的拉深，然后剖开；冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-外形尺寸要求外形尺寸要求 在在设设计计拉拉深深件件时时，应应注注明明必必须须保保证证的的外外形形或或内内形形尺尺寸

19、寸，不不能能同同时时标标注注内内外外形形尺尺寸寸；带带台台阶阶的的拉拉深深件件，其其高高度度方方向向的的尺尺寸寸标标注注一般应以底部为基准。一般应以底部为基准。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-外形尺寸要求外形尺寸要求 拉深件口部尺寸公差应适当；拉深件口部尺寸公差应适当；一一般般拉拉深深件件允允许许壁壁厚厚变变化化范范围围 1.2t,1.2t,若若允允许许存存在在壁壁厚厚不不均现象，应注明；均现象，应注明；需需多多次次拉拉深深成成形形的的工工件件，应应允允许许其其内内、外外壁壁及及凸凸缘缘表表面上存在压痕。面上存在压痕。冲压工艺

20、与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-圆角半径圆角半径 凸缘圆角半径凸缘圆角半径r rdd 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 rdd时，应增加整形工序。时，应增加整形工序。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-圆角半径圆角半径 底部圆角半径底部圆角半径r rpgpg1 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

21、工序，每整形一次，r rpgpg可减小可减小1/21/2。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-圆角半径圆角半径 矩形拉深件壁间圆角半径矩形拉深件壁间圆角半径r rpypy r rpypy33t t以及以及r rpypyH/5H/5冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-形状形状 孔位应与主要结构面（凸缘面）在同一平面，或孔壁垂直该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。平面，便于冲孔与修边在同一道工序中完成。冲压工艺与模

22、具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-形状形状 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冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深件工艺性要求拉深件工艺性要求-形状形状拉深件凸缘上的孔距拉深件凸缘上的孔距拉深件底部孔距拉深件底部孔距冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计直壁筒形件拉深工艺计算与模具设计直壁筒形件拉深工艺计算与模具设计 拉深次数确定拉深次数确定 毛坯尺寸计算毛坯尺寸计算 拉深力和压边力确定拉深力和压边力确定 拉深凸凹模结构设计拉深凸凹模结构

23、设计 拉深件成形模具总体设计拉深件成形模具总体设计冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深系数拉深系数 p202 指指用用于于表表示示拉拉深深变变形形程程度度的的工工艺艺指指数数。其其值值为为拉拉深深后后制制件件直直径径与与拉拉深深前前毛毛坯坯直直径径之之比比值值m m=d d/D D，若若需需经经过过多多次次拉拉深方能成形，则：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 m2=d2/d1 m3=d3/d2 mn=dn/dn-1m总=d/D=m1m2m3mn 冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与

24、拉深模设计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：拉深系数愈小，表示拉深变形程度愈大。极限拉深系数：注意：拉深系数愈小，表示拉深变形程度愈大。极限拉深系数：指当拉深系数减小至使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拉深件起皱、断裂或严重变薄

25、超差时的临界拉深系数临界拉深系数。拉深系数拉深系数冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计1.1.拉深次数拉深次数 当当m md d=d/Dm=d/Dm极限极限时，可以一次拉深，否则需多次拉深。时，可以一次拉深，否则需多次拉深。1 1）推算法推算法：根据极限拉深系数和毛坯直径，从第一道拉深：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，一直算到得出的直径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，即可确定所需的拉深次数。小于或等于工件直径，即可确定所需的拉深次数。d d1 1=m=m1 1DD d d2 2=m=

26、m2 2dd1 1 。d dn n=m=mn nddn-1n-1式中，式中，d d1 1、d d2 2ddn-1n-1、d dn n第第1 1、2 2、（n-1n-1）、）、n n道工序的直道工序的直径；径；mm1 1、mm2 2mmn n第第1 1、2 2、nn道工序的极限拉深系数；道工序的极限拉深系数；DD毛坯直径。毛坯直径。圆筒形拉深件拉深次数计算圆筒形拉深件拉深次数计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计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，查表确定拉深次数深次数n n。表示为。

27、表示为0808、1010号钢及号钢及15Mn15Mn等材料，并且带压边圈。等材料，并且带压边圈。圆筒形拉深件拉深次数计算圆筒形拉深件拉深次数计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计 拉深力的计算拉深力的计算（1 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 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 圆筒形拉深件拉深力及压料力计算圆筒形拉深件拉深力及压料力计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计 压边力的计算压边力的计算Q QApAp式中，式中，压料圈下坯料的投影面积；压料圈下

28、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圆筒形拉深件拉深力及压料力计算圆筒形拉深件拉深力及压料力计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计 压力机力的计算压力机力的计算工艺总压力为：工艺总压力为：Fz=F+Q浅拉深浅拉深 Fg（）（）Fz深拉深深拉深 Fg（）（）Fz圆筒形拉深件拉深力及压料力计算圆筒形拉深件拉深力及压料力计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深件坯料尺寸确定圆筒形拉深件坯料尺寸确定 P200-201简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定简

29、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）原则进计算原则：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。行计算，再加上修边余量。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深件坯料尺寸确定圆筒形拉深件坯料尺寸确定数学计算法：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1mm1mm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

30、积；）叠加各段中间层面积，求出制件中间层面积；3 3）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SS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。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深件坯料尺寸确定圆筒形拉深件坯料尺寸确定冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计 带凸缘制件 无凸缘制件圆筒形拉深件坯料尺寸确定圆筒形拉深件坯料尺寸确定冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深件坯

31、料尺寸确定圆筒形拉深件坯料尺寸确定冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深件坯料尺寸确定圆筒形拉深件坯料尺寸确定冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模工作部分尺寸计算圆筒形拉深模工作部分尺寸计算1.1.凹模圆角半径凹模圆角半径（1 1）根据经验公式确定凹模圆角半径）根据经验公式确定凹模圆角半径首次（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坯料直坯料直径；径；d d凹模内径；凹模内径；tt材料厚度。材料厚度。冲压

32、工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模工作部分尺寸计算圆筒形拉深模工作部分尺寸计算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角半径逐渐减小要求：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冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计（2 2）根据工件材料和厚度确定凹模圆角半径）根据工件材料和厚度确定凹模圆角半径 一一般般对对于于钢钢的的拉拉深深件件，r rd=10d=10t t，对对于于有有色色金金属属（铝铝、黄黄铜铜、纯铜）的拉深，纯铜）的拉深，r rd=5d=5t t。注：

33、注：1 1第一次拉深和较薄的材料，取表中的最大极限值；第一次拉深和较薄的材料，取表中的最大极限值；2 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。圆筒形拉深模工作部分尺寸计算圆筒形拉深模工作部分尺寸计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模工作部分尺寸计算圆筒形拉深模工作部分尺寸计算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=（）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-1pi-1（d di-1i-1-d di

34、 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 rpnpn=r r，且且r rpnpn(2(2 3)t(t6mm)3)t(t6mm)若工件底部圆角半径小于拉深工艺性要求时，则应按工若工件底部圆角半径小于拉深工艺性要求时，则应按工艺性要求确定，在最后一次拉深后整形。艺性要求确定，在最后一次拉深后整形。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计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一般精度拉深：一般精度拉深：间隙系数间隙系数圆筒形拉深模工作部分尺寸计算圆筒形拉深模工作部分尺寸计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉

35、拉深深拉深工艺与拉深模设计 对精度要求高的零件，为减小拉深后的回弹，常采用负间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，单边间隙值为隙拉深，单边间隙值为 ：0.95)0.95)t t0.95)t圆筒形拉深模工作部分尺寸计算圆筒形拉深模工作部分尺寸计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计4.4.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、凹模的尺寸及公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公差和拉深半差决定。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

36、作严格限制，这时模具的尺寸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。只要取等于毛坯的过渡尺寸即可。圆筒形拉深模工作部分尺寸计算圆筒形拉深模工作部分尺寸计算冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计5.5.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）当零件标注内形尺寸时当零件标注内形尺寸时：圆筒形拉深模工作部分尺寸计算圆筒形拉深模工作部分尺寸计算式中：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 Dmax

37、max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拉深件内径的最小极限尺寸；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拉深拉深模间隙。模间隙。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计拉深模总体设计与装配拉深模总体设计与装配-压边装置压边装置1.1.弹性压边装置（多用于普通的单动压力机）：由于压边力弹性压边装置（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。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）气垫式压边装置）气垫式压边

38、装置冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计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）：刚性压边，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，拉深效果较好，且模具结构简单。压边力不随行程变化，拉深效果较好，且模具结构简单。1-固定板固定板 2-拉深凸模拉深凸模 3-刚性压边圈刚性压边圈 4-拉深凹模拉深凹模 5-下模板下模板 6-螺钉螺钉 拉深模总体设计与装配拉深模总体设计与装配-压边装置压边装置冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计3.3.压边圈的形式压边圈的形式（1 1）平面压

39、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拉深模总体设计与装配拉深模总体设计与装配-压边装置压边装置冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深件凸凹模结构及尺寸计算圆筒形拉深件凸凹模结构及尺寸计算 按拉深模使用的设备可分为：按拉深模使用的设备可分为：单动压力机单动压力机双动压力机双动压力机三动压力机三动压力机 按工序组合分为：按工序组合分为：单工序拉深模单工序拉深模级进式拉深模级进式拉深模复合模复合模冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设

40、计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构1.首次拉深 （1）无压边装置的首次拉深）无压边装置的首次拉深(如图如图1，图图2)。1 1、8 8、10-10-螺钉；螺钉；2-2-模柄；模柄；3-3-凸模；凸模；5-5-凹模；凹模；6-6-刮料环；刮料环；7-7-定位板；定位板；9-9-拉簧；拉簧；11-11-下模座下模座1-1-定位板；定位板；2-2-下模座；下模座；3-3-凸模；凸模；4-4-凹模凹模冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构1.首次拉深（2）具有弹性装置压边的首次正装拉深模）具有弹性装置压边的首次正装拉深模(如图如图)。模柄模柄

41、 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凸模凸模冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构1.首次拉深（2）具有弹性装置压边的首次倒）具有弹性装置压边的首次倒装拉深模装拉深模(如图如图)。1上模座上模座2推杆推杆 3推件板推件板4锥形凹模锥形凹模5限位柱限位柱6锥形压边圈锥形压边圈7拉深凸模拉深凸模8固定板固定板9下模座下模座冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构（3 3）双动压力机上使用的首次

42、拉深模）双动压力机上使用的首次拉深模 因双动压力机有两个滑块因双动压力机有两个滑块(图图5 5)，在双动压力机上使用的，在双动压力机上使用的首次拉深模首次拉深模(图图6 6)其凸模其凸模1 1与拉深滑块与拉深滑块(内滑块内滑块)相连接，而相连接，而上模座上模座2(2(上模座上装有压边圈上模座上装有压边圈3)3)与压边滑块与压边滑块(外滑块外滑块)相连。相连。拉深时压边滑块首先带动压边圈压住毛坯，然后拉深滑块带拉深时压边滑块首先带动压边圈压住毛坯，然后拉深滑块带动拉深凸模下行进行拉深。此模具因装有刚性压边装置，所动拉深凸模下行进行拉深。此模具因装有刚性压边装置，所以模具结构显得很简单，制造周期也

43、短，成本也低，但压力以模具结构显得很简单，制造周期也短，成本也低，但压力机设备投资较高。机设备投资较高。冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构1-1-凸模；凸模；2-2-上模座；上模座；3-3-压边圈；压边圈；4-4-凹模；凹模；5-5-下模座；下模座；6-6-顶件块顶件块 冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构2.后续各工序拉深模后续各工序拉深模 （1）无压边圈的后续工序拉深模）无压边圈的后续工序拉深模(如图如图)冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深

44、模设计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构2.后续各工序拉深模后续各工序拉深模（2）有压边圈的后续工序拉）有压边圈的后续工序拉深模深模(如图如图)；1-推件板推件板 2-拉深凹模拉深凹模 3-拉深凸模拉深凸模 4-压边圈压边圈 5-顶杆顶杆 6-弹簧弹簧冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构2.后续各工序拉深模后续各工序拉深模（3）落料拉深复合模）落料拉深复合模(如图如图9)；冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计-拉拉深深拉深工艺与拉深模设计圆筒形拉深模结构圆筒形拉深模结构2.后续各工序拉深模后续各工序拉深模（4）拉深冲孔切边复合）拉深冲孔切边复合(如图如图)；1-压边圈压边圈 2-凹模固定板凹模固定板 3-冲孔凹模冲孔凹模 4-推件板推件板 5-凸模固定板凸模固定板 6-垫板垫板 7-冲孔凸模冲孔凸模 8-拉深凸模拉深凸模 9-限位螺栓限位螺栓 10-螺母螺母 11-垫柱垫柱 12-拉深切边凹模拉深切边凹模 13-切边凸模切边凸模 14-固定块固定块