第4章-拉深工艺与拉深模具设计PPT课件.ppt

第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计测试题：测试题：1 当用外形尺寸标注工件时，应以 为基准件来确定凸、凹模的宽度尺寸。2 U形弯曲件校正力大时也会黏住凸模，需要卸料装置。（）3 弹性材料回弹的准确数值只能通过试模获得。（）4 大圆筒形件弯曲模特别适用于大孔和相对壁厚较大的制件。（）5 弯曲U形工件时，凸、凹模间隙是靠调整压力机闭合高度来控制的。（）6 弯曲过程中坯料可能产生偏移，如何减小和克服偏移？1测试题：测试题：1 当用外形尺寸标注工件时，应以凹模为基准件来确定凸、凹模的宽度尺寸。2 U形弯曲件校正力大时也会黏住凸模，需要卸料装置。（）3 弹性材料回弹的准确数值只能通过试模获得。（）4 大圆筒形件弯曲模特别适用于大孔和相对壁厚较大的制件。（）5 弯曲U形工件时，凸、凹模间隙是靠调整压力机闭合高度来控制的。（）6 弯曲过程中坯料可能产生偏移，如何减小和克服偏移？答：采用压料装置，使坯料在压紧的状态下逐渐弯曲成形；利用坯料上的孔或设计工艺孔，用定位销插入孔内定位之后再弯曲，使坯料无法移动；将不对称的弯曲件组合成对称弯曲件弯曲，然后再将工件切开模具制造准确、间隙调整一致，以减少偏移的发生。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计2教学提示 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他形状空心件的一种冲压加工方法。用拉深工艺可以制得筒形、阶梯形、球形、锥形、抛物线型等旋转体零件，也可以制成方盒形等非旋转体零件，若和其他成形工艺复合，则可加工出形状非常复杂的零件。拉深工艺可以在普通的单动压力机上进行，也可以在专用的双动、三动拉深压力机或液压机上进行。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计3学习目的与要求n了解拉深变形规律及拉深件质量影响因素；n掌握拉深工艺计算方法；n掌握拉深工艺性分析与工艺设计方法；n认识拉深模典型结构及特点，掌握拉深模工作 零件设计方法；n掌握拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计4重点 难点n拉深变形规律及拉深件质量影响因素；n拉深工艺计算；n其它形状零件的拉深变形特点；n拉深模典型结构与拉深模工作零件设计。n拉深变形规律及拉深件质量影响因素；n拉深工艺计算方法；n拉深工艺性分析与工艺方案制定；n拉深模典型结构与结构设计；n拉深工艺与拉深模设计的方法和步骤。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计54.1 拉深变形分析4.1.1拉深变形过程分析(a)拉深初始阶段 (b)拉深过程中 (c)拉深结束阶段1凸模；2压边圈；3凹模第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计压边圈的作用是什么？与冲裁模的区别？与弯曲模区别？动画12、274.1 拉深变形分析4.1.2拉深变形规律1.工件凸缘部分工件凸缘部分2.工件圆角部分工件圆角部分3.工件筒形侧壁部分工件筒形侧壁部分4.工件底部圆角部分工件底部圆角部分5.工件筒底部分工件筒底部分第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计动画1动画2危险部位危险部位84.2 拉深工艺设计 拉深工艺设计主要包括拉深件工艺性分析和拉深工艺方案的确定两个方面的内容，它的合理与否直接关系到拉深工艺的优劣与成效。4.2.1拉深件工艺性分析 拉深件的工艺性是指制件拉深加工的难易程度。1.拉深件的结构工艺性(1)拉深件的形状 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计94.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）1.拉深件的结构工艺性(2)拉深件的壁厚(3)拉深件的圆角半径第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计底面半径拐角半径104.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）1.拉深件的结构工艺性(4)拉深件的深度(5)凸缘直径(6)在拉深上设计孔第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计114.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）1.拉深件的结构工艺性(6)在拉深上设计孔第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计124.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）2.拉深件的尺寸精度n断面精度一般取IT12IT14级。n拉深件内形或外形的直径公差值。n拉深件高度尺寸公差值。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计134.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）3.拉深件的尺寸标注(1)拉深件不允许同时标注内外形尺寸，底部圆角不允许标注外半径。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计144.2 拉深工艺设计4.2.1拉深件工艺性分析（续）3.拉深件的尺寸标注(2)阶梯拉深件的高度尺寸，应以底为基准。(a)以底为基准 (b)以口部为基准 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计154.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计 拉深工序安排的一般规则如下：（1）大批量生产中，应尽量采用落料、拉深复合工艺；底部孔可与其同时进行冲压，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。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计冲底孔冲凸缘孔冲侧壁孔动画6164.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计（续）（2）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，修边冲孔常可复合完成第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计174.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计（续）（3）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，修边工序一般安排在整形工序之后。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计整形修边冲底孔外缘翻边184.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计（续）拉深工序安排的一般规则如下：（4）窄凸缘零件应先拉成圆筒形，然后形成锥形凸缘，最后经校平获得平凸缘。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计194.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计（续）（5）宽凸缘零件应先按零件要求的尺寸拉出凸缘直径，并在以后拉深工序中保持凸缘直径不变。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计204.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计（续）拉深工序安排的一般规则如下：第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计214.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计（续）拉深工序安排的一般规则如下：第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计224.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计（续）拉深工序安排的一般规则如下：第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计（6）双壁空心零件采用反拉深法能获得良好的效果。动画3、4、5234.2 拉深工艺设计4.2.2 拉深工序设计（续）拉深工序安排的一般规则如下：第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计（9）复杂形状零件，一般是先拉深内部形状，然后再拉深外部形状。264.3 圆筒形件拉深工艺设计 圆筒形件是最典型的拉深件，掌握了它的工艺计算方法后，其他零件的工艺计算可以借鉴其计算方法。4.3.1 圆筒形拉深件毛坯尺寸的确定1.计算拉深件毛坯尺寸的理论依据(1)体积不变原理(2)相似原理：毛坯的形状与工件截面形状相似。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计274.3 圆筒形件拉深工艺设计4.3.1圆筒形拉深件毛坯尺寸的确定（续）2.计算毛坯尺寸(1)确定修边余量制件口端会出现高低不平现象。(2)求毛坯尺寸第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计284.3 圆筒形件拉深工艺设计4.3.2采用压边装置的条件 在拉深过程中，拉深变形区的工件凸缘部分在切向压应力作用下，很可能因为失稳而发生起皱现象，致使零件出现废品，进而导致模具损坏。为了防止拉深过程中工件起皱现象，拉深过程中一般均采用压边圈的方法。表4-4判断是否需要采用压边装置。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计294.3 圆筒形件拉深工艺设计4.3.3筒形拉深件的拉深系数与拉深次数1.拉深系数(1)拉深系数的概念和意义 所谓拉深系数，即每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯（或半成品）直径的比值，以m表示，它是衡量拉深变形程度的指标。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计304.3 圆筒形件拉深工艺设计4.3.3筒形拉深件的拉深系数与拉深次数（续）1.拉深系数(2)影响极限拉深系数的主要因素1)材料的内部组织及力学性能2)板料的相对厚度t/D 3)拉深次数：m1m2m31.4筒形件多次拉深方法通常有两种：(1)减小圆筒直径并增加圆筒高度(2)减小凸模和凹模圆角半径并减小圆筒直径(a)凸缘直径不变凸缘直径不变,(b)高度不变高度不变，减小直径增加高度减小直径增加高度 减小圆角半径缩小筒径减小圆角半径缩小筒径 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计374.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计4.4.2带凸缘圆筒形工件毛坯尺寸的确定1.确定修边余量2.展开尺寸第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计384.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计4.4.3 确定拉深系数首次极限拉深系数m1值表4-12；后续极限拉深系数值表4-13；第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计394.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计4.4.4 确定拉深次数 带凸缘圆筒形工件的拉深次数确定方法有：(1)用拉深系数确定拉深次数M总m1时，可一次拉深。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计404.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计4.4.4确定拉深次数(续）带凸缘圆筒形工件的拉深次数确定方法有：(2)用相对拉深高度确定拉深次数当h/dh1/d1,则可一次拉深；当h/dh1/d1,则多次拉深。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计414.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计4.4.4确定拉深次数(续）【例4-2】窄凸缘圆筒形工件的拉深工序设计 计算如图所示窄凸缘筒形件(材料：10钢；厚度1mm)的拉深工序尺寸。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计424.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计4.4.4确定拉深次数(续）【例4-2】窄凸缘圆筒形工件的拉深工序设计(a)工序1 落料拉深 (b)工序2拉深第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计434.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计4.4.4确定拉深次数(续）【例4-2】窄凸缘圆筒形工件的拉深工序设计(c)(d)(e)(c)工序3拉深 (d)工序4 整形（使圆角达到要求尺寸）(e)工序5 修边 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计444.4 带凸缘圆筒形件拉深工艺设计4.4.4确定拉深次数(续）【例4-3】宽凸缘圆筒形工件的拉深工序设计材料：08钢厚度：2mm第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计45第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计防止筒壁拉裂的措施：1 改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；2 正确制定拉深工艺和设计模具。合理确定拉深变形程度、凹模圆角半径，合理改善润滑条件等。464.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计 阶梯圆筒形零件的拉深，其变形特点与圆筒形件的拉深基本相同。但由于这类零件的复杂性，还不能用统一的方法来确定工序次数和工艺程序。4.5.1拉深次数的确定第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1 计算毛坯直径2 计算假想拉深系数474.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计4.5.1拉深次数的确定（续）【例4-4】确定阶梯形拉深次数 确定如图所示阶梯形拉深次数，材料08钢，料厚1.5mm。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计484.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计4.5.1拉深次数的确定（续）【例4-4】确定阶梯形拉深次数 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计494.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计4.5.2 拉深方法的确定常用的阶梯形件的拉深方法有如下几种：1.由大阶梯到小阶梯的拉深程序 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计504.5 阶梯圆筒形件拉深工艺设计4.5.2 拉深方法的确定（续）常用的阶梯形件的拉深方法有如下几种：2.由小阶梯到大阶梯的拉深程序第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计514.6 曲面形状零件拉深工艺设计 曲面形状(如锥面、球面及抛物面)零件的拉深，其变形区的位置、受力情况、变形特点等都与圆筒形件不同，所以在拉深中出现的各种问题和解决方法亦与圆筒形件不同。4.6.1 锥形件的拉深锥形件的拉深过程，取决于它的几何参数。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计554.6 曲面形状零件拉深工艺设计4.6.1 锥形件的拉深 根据参数值不同，拉深锥形件的方法有如下几种：1.浅锥形件2.中锥形件3.深锥形件(1)阶梯拉深法第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计564.6 曲面形状零件拉深工艺设计4.6.1 锥形件的拉深（续）根据参数值不同，拉深锥形件的方法有如下几种：3.深锥形件(2)锥面逐步成形法第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计574.6 曲面形状零件拉深工艺设计4.6.1 锥形件的拉深（续）根据参数值不同，拉深锥形件的方法有如下几种：3.深锥形件(3)整个锥面一次成形法第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计584.8 拉深模典型结构分析 拉深模按其工序顺序可分为首次拉深模和后续各工序拉深模。按拉伸模使用的冲压设备又可分为单动压力机用拉深模、双动压力机用拉深模及三动压力机用拉深模。按工序的组合来分，又可分为单工序拉深模、复合模和级进式拉深模。此外还可按有无压边装置分为无压边装置拉深模和有压边装置拉深模等。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计684.8 拉深模典型结构分析4.8.1拉深模设计的基本原则4.8.2 首次拉深模(1)无压边装置的首次拉深模：1凸模；2定位板；3凹模；4下模座第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计透气孔的作用：防止制件被真空防止制件被真空吸附在凸模上，吸附在凸模上，以便卸下制件。以便卸下制件。694.8 拉深模典型结构分析4.8.2 首次拉深模（续）(2)弹性压边装置的首次拉深模：第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计上压边：弹性元件装在上模部分上压边：弹性元件装在上模部分 压边力不大压边力不大下压边：弹性元件装在下模部分下压边：弹性元件装在下模部分 压边力较大，常采用压边力较大，常采用。思考：思考：怎样区分压边圈和定位板？怎样区分压边圈和定位板？试设计下压边装置的拉深模？试设计下压边装置的拉深模？动画8、12、11704.8 拉深模典型结构分析4.8.3后续各工序拉深模 有压边装置的有压边装置的倒装式后续拉深模倒装式后续拉深模1推件板；2拉深凹模；3拉深凸模；4压边圈；5顶杆第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计思考：思考：毛坯如何定位？毛坯如何定位？制件如何取出？制件如何取出？试设计正装式后续拉深模？试设计正装式后续拉深模？动画9、10714.8 拉深模典型结构分析4.8.4落料拉深复合模(1)落料首次拉深复合模1顶杆；2压边圈；3凸凹模；4推杆；5推件板；6卸料板；7落料凹模；8拉深凸模第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计思考：思考：怎样保证先落料，后拉深？怎样保证先落料，后拉深？动画6/7724.8 拉深模典型结构分析4.8.4落料拉深复合模(2)再次拉深、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冲孔凸模固定板；6垫板；7冲孔凸模；8拉深凸模；9限位螺钉；10螺母；11垫柱；12拉深、切边凹模；13切边凸模；14固定板第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计思考题：思考题：制件有哪几道工序？制件有哪几道工序？如何实现这些工序？如何实现这些工序？734.8 拉深模典型结构分析4.8.5带料连续拉深模(1)正装式带料连续拉深模第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计744.8 拉深模典型结构分析4.8.5带料连续拉深模（续）(2)倒装式带料连续拉深模第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计754.9 压边力和拉深力的确定 压边方式(压边装置和压边力)选择设计得当是防止凸缘变形区失稳、起皱的主要措施。4.9.1压边装置与压边圈形式 压边装置是决定压边力大小和冲压过程中压边力变化规律的装置，压边圈形式合理与否直接关系到极限变形程度和进料阻力的大小。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计764.9 压边力和拉深力的确定4.9.1压边装置与压边圈形式1.压边装置 设计压边装置时必须考虑便于调节压边力，生产中常用的压边装置分弹性和刚性两类。(1)弹性压边装置a)b)(a)弹簧垫或橡皮垫弹簧垫或橡皮垫 (b)气垫或液压垫气垫或液压垫 适合浅拉深适合浅拉深 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计压边圈压边圈774.9 压边力和拉深力的确定4.9.1压边装置与压边圈形式1.压边装置(2)刚性压边装置第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1-内滑块；内滑块；2-外滑块；外滑块；3-压边圈；压边圈；4-凹模；凹模；5-凸模凸模思考：思考：1 1 内、外滑块的运动内、外滑块的运动顺序如何？顺序如何？2 2 内、外滑块的作用内、外滑块的作用分别是什么？分别是什么？动画14784.9 压边力和拉深力的确定4.9.1压边装置与压边圈形式2.压边圈的形式第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计S=t+(0.050.1)首首次次拉拉深深后后续续拉拉深深限位杆限位杆794.9 压边力和拉深力的确定4.9.1压边装置与压边圈形式2.压边圈的形式-拉深筋 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计在压料面上设置突出的筋条，在压料面上设置突出的筋条，在凹模面上开有相应的凹槽。在凹模面上开有相应的凹槽。804.9 压边力和拉深力的确定4.9.2压边力的计算 压边力的大小要根据既不起皱也不被拉裂这个原则，在试模中加以调整，设计压边装置时应考虑便于调节压边力。在生产中，压边力为压边面积乘以单位压边力，即式中：压边力(N)；F 在压边圈下坯料的投影面积(mm2)；q 单位压边力(MPa)第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计814.9 压边力和拉深力的确定4.9.3拉深力的计算1.拉深圆筒形件所需的拉深力 圆筒形拉深件所需的拉深力，可按下式来计算：式中 P拉深力(N)；d拉深凹模直径，mm；t材料厚度，mm；材料的抗拉强度；K 修正系数。无凸缘查表4-22 有凸缘查表4-23 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计824.9 压边力和拉深力的确定4.9.3拉深力的计算3.拉深矩形盒件所需的拉深力(1)低矩形盒件可以一次拉深成形时，其拉深力P按下式计算：（N）式中 P拉深力(kN)；r盒形件圆角部圆角半径(mm)；L盒形件直边部分长度总和(mm)；t材料厚度(mm)；材料的抗拉强度，；，修正系数第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计834.9 压边力和拉深力的确定4.9.3 拉深力的计算3.拉深矩形盒件所需的拉深力(2)高正方形盒件最后一次拉深力可按下式计算：式中 P拉深力(kN)；B正方形盒件边长(mm)；r正方形盒件圆角部圆角半径(mm)；t材料厚度(mm)；材料的抗拉强度，；K修正系数，见表4-24。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计844.9 压边力和拉深力的确定4.9.3 拉深力的计算3.拉深矩形盒件所需的拉深力(3)对于高矩形盒件，其最后一道工序的拉深力可按下式计算：P拉深力(kN)；L矩形盒件周长(mm)；r正方形盒件圆角部圆角半径(mm)；t材料厚度(mm)；材料的抗拉强度，；K修正系数。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计854.9 压边力和拉深力的确定4.9.3 拉深力的计算4.选择压力机 选择压力机的总压力为式中 压力机公称压力(kN)；拉深力(kN)；压边力(kN)。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计864.9 压边力和拉深力的确定4.9.3 拉深力的计算5.拉深功（续）拉深所需的功可按下式计算：式中 W拉深所需的功(J)；H拉深深度(m)；最大拉深力(N)；C修正系数,取0.60.8。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计874.9 压边力和拉深力的确定4.9.3 拉深力的计算5.拉深功（续）对压力机的电动机功率可按下式核算：式中 N工件拉深时所需的功率(kW)；W拉深所需的功(J)；压力机效率，取0.60.8；电动机效率，取0.90.95；n压力机每分钟行程数(次/min)；K不均衡系数，取1.21.4。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计884.9 压边力和拉深力的确定4.9.3 拉深力的计算例4-7 计算压边力和拉深力 如图所示零件，材料10钢，采用单工序带压边圈的倒装式结构，试计算拉深力，并初选压力机。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计894.10 拉深模工作部分设计4.10.1 拉深间隙(1)不用压边圈时 考虑起皱的可能性，不用压边圈的拉深间隙式中：Z 单边间隙，末次拉深或精密拉深件 取小值，中间拉深时取大值；板料厚度的上限值。(2)用压边圈时 用压边圈的拉深间隙Z按表4-25选取。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计904.10 拉深模工作部分设计4.10.2 凸模和凹模工作部分的尺寸及制造公差(1)当制件要求外形尺寸时，如图所示，以凹模尺寸为基准进行计算。即凹模尺寸 凸模尺寸(2)当制件要求内形尺寸时，如图所示，以凸模尺寸为基准进行计算。即凸模尺寸 凹模尺寸第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计914.10 拉深模工作部分设计4.10.2凸模和凹模工作部分的尺寸及制造公差（续）(3)对于中间各道工序，若以凹模为基准时，则凹模尺寸凸模尺寸 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计924.10 拉深模工作部分设计4.10.3 凸模和凹模的结构1.不用压边圈的拉深凸模和凹模第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计一次拉深凹模一次拉深凹模934.10 拉深模工作部分设计4.10.3 凸模和凹模的结构（续）1.不用压边圈的拉深凸模和凹模第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计多次拉深凹模多次拉深凹模944.10 拉深模工作部分设计4.10.3 凸模和凹模的结构（续）2.用压边圈的拉深凸模和凹模第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计首次首次二次二次954.10 拉深模工作部分设计4.10.3 凸模和凹模的结构（续）3.带限制圈的拉深凹模 a)b)(a)不带限制的凹模 (b)带限制的凹模第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计964.10 拉深模工作部分设计4.10.3 凸模和凹模的结构（续）例4-8 设计带压边圈的拉深凸模和凹模 如图所示零件，材料10钢，采用单工序带压边圈的倒装式结构，试设计带压边圈的拉深凸模和凹模。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计974.11 拉深的辅助工序 拉深件的润滑、退火、酸洗、去毛刺、表面处理等是常用的拉深辅助工序。4.11.1润滑 P1凹模上平面、压边圈下平面与坯料间的摩擦力；P2凹模圆角处的摩擦力；P3凹模侧壁处的摩擦力；P4冲头侧壁与制件之间的摩擦力；P5凸模圆角处的摩擦力第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计984.11 拉深的辅助工序4.11.1润滑(续）(1)单面润滑 在生产实际中，有时会将凹模和压边圈表面尽量抛光，而将凸模有意弄粗糙来进行拉深，并称之为单面润滑。(2)双面润滑(3)域差润滑方法(4)润滑剂 拉深用的润滑剂大致可分为无附加料和有附加料2类。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计994.11 拉深的辅助工序4.11.2 退火 不需要中间退火的材料可完成拉深的次数见下表。材 料08、10、15钢铝黄铜纯铜不锈钢镁合金、钛合金可拉深次数454221低温(再结晶)退火温度第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1004.11 拉深的辅助工序4.11.2 退火（续）材 料08、10、15钢Q195、Q21520、25、30、Q235、Q25530CrMnSiA不锈钢1Cr18Ni9Ti纯铜T1、T2黄铜H62、H68镍铝加热温度/76078090092070072065070011501170600650650700750850300400保温时间/min20402040601218303015302030冷却方式空冷随炉冷空冷在气流中冷却空冷250后空冷各种材料的高温退火温度见表 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1014.11 拉深的辅助工序4.11.3 酸洗序号工艺项目化学成分含量说 明1有机除油70#汽油100%浸泡1015min2化学除油HK-851脱脂剂60g/L加热至4050，浸泡30min3清洗清水100%流动清水清洗4无光泽酸洗HClH2O20%80%浸泡1020min5辅助清洗清水100%流动清水清洗6光泽酸洗HNO3H2SO4HCl水28%21%1%50%在酸液中，快速翻动1015次，时间不超过0.5min7中和Na3PO4H2O15%20%80%85%浸泡13min8清洗清水100%加热至90左右，浸泡5min后用清水9烘干放入温度为200的烘箱烘干，空冷低碳钢酸洗工艺第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1024.11 拉深的辅助工序 4.11.3 酸洗（续）序号工艺项目化学成分含量说 明1有机除油70#汽油100%浸泡1015min，翻动数次2化学除油HK-851脱脂剂60g/L加热至4050，浸泡30min翻动数次3清洗清水100%流动清水清洗4无光泽酸洗HClH2SO4H2O20%20%60%浸泡310min，期间翻动数次5辅助清洗清水100%流动清水清洗6光泽酸洗H2SO4HNO3HClH2O40%40%3%5%15%17%在酸液中，快速翻动1015次，时间不超过0.5min7中和H2ONaOH95%5%浸泡12次8清洗清水100%加热至90左右，浸泡5min后用清水9烘干放入温度为200的烘箱烘干空冷 铜及铜合金酸洗工艺 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1034.12 拉深件的质量控制4.12.1起皱1.拉深过程中影响起皱的主要因素(1)板料的相对厚度(2)拉深系数(3)模具工作部分几何形状 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1044.12 拉深件的质量控制4.12.1起皱（续）2.防止起皱的措施(1)采用便于调节压边力的压边装置 板料不起皱的条件为：或：拉深方法第一次拉深以后各次拉深(t/D)100m1(t/D)100mn用压边圈可用可不用压边圈不用压边圈1.51.52.02.00.600.600.60111.51.50.800.800.80第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1054.12 拉深件的质量控制4.12.1起皱（续）2.防止起皱的措施(2)采用锥形凹模用锥形凹模拉深时，板料不起皱的条件为：(3)采用拉深筋 有拉深筋的凸、凹模 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1064.12 拉深件的质量控制4.12.2拉裂 拉裂一般发生在筒壁与筒底过渡部位的圆角与侧壁相切处。影响筒形件拉裂的主要因素：板料力学性能的影响 拉深系数m的影响 压边力的影响 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1074.12 拉深件的质量控制4.12.2拉裂（续）影响筒形件拉裂的主要因素：凸模圆角半径的影响 摩擦的影响 压边力的影响 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1084.12 拉深件的质量控制4.12.2拉裂（续）综上所述，在拉深过程中，破裂与起皱是拉深过程中的两大障碍，是拉深时的主要质量问题。为避免其发生，针对任一障碍所采取的预防措施对于另一方则产生相反的影响。由于起皱可以通过采用合适的压边力得以控制，因此，拉裂就成为拉深的主要破坏形式，拉深时，极限变形程度的确定就是以不破裂为前提条件的。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1094.12 拉深件的质量控制4.12.2拉裂（续）综上所述，在拉深过程中，破裂与起皱是拉深过程中的两大障碍，是拉深时的主要质量问题。为避免其发生，针对任一障碍所采取的预防措施对于另一方则产生相反的影响。由于起皱可以通过采用合适的压边力得以控制，因此，拉裂就成为拉深的主要破坏形式，拉深时，极限变形程度的确定就是以不破裂为前提条件的。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1104.12 拉深件的质量控制4.12.2拉裂（续）综上所述，在拉深过程中，破裂与起皱是拉深过程中的两大障碍，是拉深时的主要质量问题。为避免其发生，针对任一障碍所采取的预防措施对于另一方则产生相反的影响。由于起皱可以通过采用合适的压边力得以控制，因此，拉裂就成为拉深的主要破坏形式，拉深时，极限变形程度的确定就是以不破裂为前提条件的。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1114.12 拉深件的质量控制 4.12.3 拉深凸耳4.12.4 时效开裂 引起时效开裂的原因主要有金属组织和残余应力两个方面。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1124.12 拉深件的质量控制4.12.4 时效开裂（续）预防时效开裂的措施有：拉深后及时修边；在拉深过程中及时进行中间退火；在多次拉深时尽量在其口部留一条宽度较小的凸缘边等。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1134.13 支座拉深模设计详解零件名称：支座材料：10钢料厚：1mm生产批量：大批量制件精度：IT14级零件简图 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1144.13 支座拉深模设计详解4.13.1 冲压件工艺性分析(1)拉深件的形状和尺寸(2)拉深件的尺寸精度(3)产品材料结论：适合冲裁。第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1154.13 支座拉深模设计详解4.13.2 支座的工艺方案(1)拉深模类型的确定(2)绘制结构简图4.13.3 支座的工艺计算(1)拉深件毛坯尺寸的计算1)确定修边余量2)计算毛坯直径无凸缘圆筒形拉深工件的毛坯尺寸计算公式为：第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1164.13 支座拉深模设计详解4.13.3 支座的工艺计算（续）(2)判断拉深次数(3)确定工艺方案4.13.4 拉深力的计算拉深件所需的压力：所需的拉深力 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1174.13 支座拉深模设计详解4.13.5 弯曲模工作部分尺寸计算(1)凸、凹模间隙的计算(2)凸、凹模的圆角半径的计算1)凹模的圆角半径2)凸模的圆角半径(3)凸、凹模工作部分的设计计算第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1184.13 支座拉深模设计详解4.13.6 拉深模其他零件的设计和选用(1)压边圈的设计(2)压边装置的设计 第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1194.13 支座拉深模设计详解4.13.7 拉深模其他零件的设计和选用拉深模闭合高度的计算 弯曲模闭合高度是指冲床运行到下死点时模具工作状态的高度。故模具闭合高度为第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计1204.13 支座拉深模设计详解4.13.8 拉深模装配图的设计绘制1.上模座2.导套3导柱.4.凹模垫板5 推件板6.模柄7.推杆8.凹模9.压料10.卸料螺钉 11.凸模固定板12.下模座 13.凸模模具总装图第第4 4章章 拉深工艺与拉深模具设计拉深工艺与拉深模具设计121