2023年拉深工藝系數(shù)

第4章拉深工藝與拉深模設(shè)計

J4.3旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定

4.3.1坯料形狀和尺寸確定的依據(jù)

拉深件坯料形狀和尺寸是以沖件形狀和尺寸為基礎(chǔ)，按體積不變原則和相似原則確定。

體積不變原則，即對于不變薄拉深，假設(shè)變形前后料厚不變，拉深前坯料表面積與拉深后沖件

表面積近似相等，得到坯料尺寸；相似原則，即利用拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似，

得到壞料形狀。當沖件的斷面是圓形、正方形、長方形或布圓形時，其坯料形狀應(yīng)與沖件的斷

面形狀相似，但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。對于形狀復(fù)雜的拉深件，利用相似原則僅

能初步確定坯料形狀，必須通過多次試壓，反復(fù)修改，才能最終確定出坯料形狀，因此，拉深

件的模具設(shè)計一般是先設(shè)計拉深模，坯料形狀尺寸確定后再設(shè)計沖裁模。

由于金屬板料具有板平面方向性和模具幾何形狀等因素的影響，會造成拉深件II部不整齊，因

此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度或凸緣寬度的辦法，拉深后再經(jīng)過切邊工序以保證零件質(zhì)

量。切邊余量可參考表4.3.1和表4.3.2。

表4.3.1無凸繪間筒形拉深件的修邊余量從Q?)

工件高度工件的相對高度h/d

附圖

h>0.5?0.8>0.8-1.6>1.6-2.5>2.5-4

<101.01.21.52

>10-201.21.622.5_____1

>20-5022.53.34*

>50-10033.856

7

>100-150456.58

>150^20056.3810

>200—25067.5911

d■

>25078.51012

表4.3.2有凸繪同筒形拉深件的修邊余量hR)

凸緣直徑凸緣的相對直徑d,/d

附圖

41.5以下>1.5-2>2~2.5>2.5~3

<251.61.41.21.0

>25-502.52.01.81.6_____H

>50-1003.53.02.52.2

>100-1504.33.63.02.5

>150―2005.04,23.52.7

、,,二

>200—2505.54.63.82.8

d

>2506543

當零件的相對高度H/d很小，并且高度尺寸要求不高時，也可以不用切邊工序。

4.3.2簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定

首先將拉深件劃分為若干個簡單的便于計算的幾何體，并分別求出各簡單幾何體的表

面積。把各簡單幾何體面積相加即為零件總面積，然后根據(jù)表面積相等原則，求出坯料直徑。

7To__

—D

故

D=

Q.3.1)

4=加(H-r)

7Fo

^2=—[2w(d-2r)+8r2

7To

4=](d-2r)2

把以上各部分的面積相加后代入式(4.3.1),整理后可得坯料直徑為

D—J(d-2r)，+4d(H-r)+27?r(d-2r)+8r2(4.3.2)

=J-'+4dH-1.72d—0.56戶

式中D-坯料直徑；

d、H、r一拉深件直徑、高度、圓角半徑。

圖4.3.1圓筒形拉深件坯料尺寸計算圖

在計算中，零件尺寸均按厚度中線計算；但當板料厚度小于1mm時，也可以按外形或

內(nèi)形尺寸計算。常用旋轉(zhuǎn)體零件坯料直徑計算公式見表4.3.3。

表4.3.3常用旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料直徑的計算公式

4.3:3復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定

該類拉深零件的坯料尺寸，可用久里金法則求出其表面積，即任何形狀的母線繞軸旋轉(zhuǎn)

一周所得到的旋轉(zhuǎn)體面積，等于該母線的長度與其重心繞該軸線旋轉(zhuǎn)所得周長的乘積。如圖

4.3.2所示，旋轉(zhuǎn)體表面積為Ao

由于拉深前后面積相等，所以坯料直徑可按下式求出：

A=2加?n工

--------=RJD=小RJ（4.3.3）

式中

A---旋轉(zhuǎn)體面積；

M一—旋轉(zhuǎn)體母線重心到旋轉(zhuǎn)軸線的距彎（稱旋轉(zhuǎn)半徑）：

L一一旋轉(zhuǎn)體母線長度；

D一一坯料直徑。

由式（4.3.3）可知，只要知道旋轉(zhuǎn)體母線長度及其重心的旋轉(zhuǎn)半徑，就可以求出坯料的直徑。

Y

圖4.3.2旋轉(zhuǎn)體表面積計算圖

Q44圓筒形件拉深工藝計算

4.4」拉深系數(shù)與極限拉深系數(shù)

1.拉深系數(shù)的定義

拉深系數(shù)是以拉深后的直徑與拉深前的坯料（工序件）直徑之比表示，如圖4.4.1所

第一次拉深系數(shù)加=蟲

1D

第二次拉深系數(shù)F=丁

4

I!

第n次拉深系數(shù)w<

mn-----

式中D一坯料直徑；

4、內(nèi)、…、dnrdn——各次拉深后的直徑。

從上各式可以看出，拉深系數(shù)表示拉深前后坯料（工序件）直徑的變化率。拉深系數(shù)

愈小，說明拉深變形程度愈大，相反，變形程度愈小。

拉深件的總拉深系數(shù)掰等于各次拉深系數(shù)的乘積，即

切二寸=￡『廿'一產(chǎn)/二%加2加3??初一加〃（4?4.1）

□D4dn_2d》］

di

D

圖4.4.1圓筒形件的多次拉深

在制定拉深工藝時，如拉深系數(shù)取得過小，就會使拉深件起皺、斷裂或嚴重變薄超差。

因此拉深系數(shù)減小有一個客觀的界限，這個界限就稱為極限拉深系數(shù)。極限拉深系數(shù)與材料性

能和拉深條件有關(guān)。從工藝的角度來看，極限拉深系數(shù)越小越有利于減少工序數(shù)。

2.影響極限拉深系數(shù)的因素

/X

（1）材料的組織與力學性能—一般來說，材料組織均勻、晶粒大小適當、屈強

比，卜、塑性好、板平面方向性（Ar值）小、板厚方向系數(shù)（「值）大、硬化指數(shù)（n值）

大的板料，都可采用較小的極限拉深系數(shù)。

（2）板料的相對厚度E/Z）當板料相對厚度較小時，抵抗失穩(wěn)起皺的能力小，容易

起皺。為了防皺而增加壓料力，又會引起摩擦阻力增大。因此板料相對厚度小，使極限拉

深系數(shù)提高；板料相對厚度大，可選用較小的極限拉深系數(shù)。

（3）拉深工作條件

1）模具的幾何參數(shù)凸模圓角半徑&太小，增大了板料統(tǒng)凸模彎曲的拉應(yīng)力，降低

了危險斷面的抗拉強度，因而會降低極限變形程度。巴模圓角半徑心過小，拉深過程中,

由于板料繞凹模圓角彎曲和校直，增大了筒壁的拉應(yīng)力，故要減少拉應(yīng)力，降低拉深系數(shù),

則應(yīng)增大凹模圓角半徑。S4.4.2表示了凸模和凹模圓角對黃銅極限拉深系數(shù)的影響。

060

040(>

相W凹模間的半樓大“

圖4.4.2凸凹模圓角半徑對極限拉深系數(shù)的響

但凸、凹模圓角半徑也不宜過大，過大的圓角半徑，會減少板料與凸模和凹模端面的

接觸面積及壓料圈的壓料面積，板料懸空面積增大，容易產(chǎn)生失穩(wěn)起趨。

凸、凹模之間間隙也應(yīng)適當，太小，板料受到太大的擠壓作用和摩擦阻力，增大拉深

力；間隙太大會影響拉深件的精度，拉深件錐度和回彈較大。

2）摩擦澗滑凹模和壓料圈與板料接觸的表面應(yīng)當光滑，澗滑條件要好，以減少摩擦

阻力和筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力。而凸模表面不宜太光滑，也不宜潤滑，以減小由于凸模與材料的

相對滑動而使危險斷面變薄破裂的危險。

3）壓料圈的壓料力壓料是為了防止坯料起皺,但壓料力卻增大了筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力,

壓料力太大，可能導(dǎo)致拉裂。拉深工藝必須正確處理這兩者關(guān)系，做到既不起皺又不拉裂。為

此，必須正確調(diào)整壓料力，即應(yīng)在保證不起皺的前堤下，盡量減少壓料力，提高工藝的穩(wěn)定性。

此外，影響極限拉深系數(shù)的因素還有拉深方法、拉深次數(shù)、拉深速度、拉深件的形狀

等。采用反拉深、軟模拉深等可以降低極限拉深系數(shù)；首次拉深極限拉深系數(shù)比后次拉深極限

拉深系數(shù)小；拉深速度慢，有利于拉深工作的正常進行，盒形件角部拉深系數(shù)比相應(yīng)的圓筒形

件的拉深系數(shù)小。

3.極限拉深系數(shù)的確定

由于影響極限拉深系數(shù)的因素很多，目前仍難采用理論計算方法準確確定極限拉深系

數(shù)。在實際生產(chǎn)中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件下用實驗方法得出的。表4.4.1

和表4.4.2是圓筒形件在不同條件下各次拉深的極限拉深系數(shù)。

在實際生產(chǎn)中，并不是在所有情況卜.都采用極限拉深系數(shù)。為了提高工藝穩(wěn)定性和零

件質(zhì)量，適宜采用稍大于極限拉深系數(shù)的值。

4.4.2拉深次數(shù)與工序件尺寸

1.拉深次數(shù)的確定

當加電時，拉深件可一次拉成，否則需要多次拉深。其拉深次數(shù)的確定有以

下幾種方法:

表4.4.1回筒形件的極限拉深系數(shù)（帶壓料圖）

坯料相對厚度（t/D）xioo

拉深系數(shù)

2.0~1.51.5-1.01.0—0.60.6?0.30.3?0.150.15—0.08

m0.48-0.500.50-0.530.53-0.550.55?0.580.58?0.600.60—0.63

m0.73-0.750.75—0.760.76—0.780.78—0.790.79—0.800.80~0.82

m0.76-0.78U?78~U?790.79-0.800.80-0.810.81~0.820.82?0?84

m0.78-0.800.80-0.810.81-0.820.82?0.830.83-0.850.85?0.86

m0.80-0.820.82?0.840.84-0.850.85?0.860.86?0.870.87?0.88

注：

1.表中拉深數(shù)據(jù)適用于08鋼、10鋼和15Mn鋼等普通拉深碳鋼及黃銅H62。對拉深性能較差的材料,

如20鋼、25鋼、Q215鋼、Q235鋼、硬鋁等應(yīng)比表中數(shù)值大1.5%?2.0%：而對塑性較好的材料，如05鋼、

08鋼、10鋼及軟鋁等應(yīng)比表中數(shù)值小1.5%?2.0%。

2.表中數(shù)據(jù)適用于未經(jīng)中間退火的拉深。若采用中間退火工序時，則取值應(yīng)比表中數(shù)值小296-3%。

3.表中較小值適用于大的凹模圓角半徑（rA=（8?15）t）,較大值適用于小的凹模圓角半徑（r

A=（4?8）t）o

表4.4,2圓筒形件的極限拉深系數(shù)（不帶壓料圖）

坯料的相對厚度（t/D）X100

拉深系數(shù)

1.52.02.53.0>3

m0.650.600.550.530.50

m.0.800.750.750.750.70

m.0.840.800.800.800.75

m0.870.840.840.840.78

m.0.900.870.870.870.82

m.—0.900.900.900.85

注：此表適用于08鋼、10鋼及15Vn鋼等材料。其余各項同表4.4.1之注。

（1）查表法根據(jù)工件的相對高度即高度H與直徑d之比值，從表4.4.3中查得該工

件拉深次數(shù)。

表4.4.3拉深相對高度H/d與拉深次數(shù)的關(guān)系(無凸綠回筒形件)

坯米1的相對厚度（t/D）X100

拉深系數(shù)

2?1.51.5—1.01.0-1.60.6?0.30.3?0.150.15-0.08

10.94—0.110.84—0.650.71-0.570.62—0.50.52?0.450.46—0.38

21.88?1.541.60-1.321.36—1.11.13—0.940.96-0.830.9—0.7

33.b~2.72?乙22?3?1.81.6?1.31

45.6~4.34.3?3.53.6-2.92.9?2.42.4—2.02.0-1.5

58.9?6.66.6?5.15.2—4.14.17.33.3—2.72.7?2.0

注：

1.大的H/d值適用于第一道工序的大凹模圓角(rA(8-15)t),

2.小的H/d值適用于第一道工序的小凹模圓角(rA(4?8>t)。

3.表中數(shù)據(jù)適用材料為08F鋼、10F鋼。

d產(chǎn)m］；d:=m2di；dn=mndn_1；直到d工d。即當計算所得直徑dn

小于或等于零件直徑d時，計算的次數(shù)即為拉深次數(shù)。

(3)計算方法拉深次數(shù)的確定也可采用計算方法進行確定，其計算公式如下：

』+愴a—)

1g初均

式中d—沖件直徑；

D—坯料直徑；

m】一第一次拉深系數(shù)；

m—第一次拉深以后各次的平均拉深系數(shù)。

上述計算結(jié)果上靠取整即得到拉深次數(shù)。

2.各次拉深工序件尺寸的確定

(1)工序件直徑的確定

確定拉深次數(shù)以后，由表查得各次拉深的極限拉深系數(shù)，適當放大，并加以調(diào)整，其

原則是：

d

1）保證miHV??mn=5

2）使mVmV-mn

式中d一一零件直徑；

D一—坯料直徑。

最后按調(diào)整后的拉深系數(shù)計算各次工序件直徑:

d1=m1D

d2=m2dx

dn=mndn（4.4.3）

根據(jù)拉深后工序件表面積與還料表面積相等的原則，可得到如下工序件高度計算公

式。計算前應(yīng)先定出各工序件的底部圓角半徑（見4.8.1）。

=0.25—+0.43%（4+0.324）

<外d、

=0.25——-d.+0.43工（Z+0.32與）

%=0.25+0.43拳也+0.32%）

d

）n（4.4.4）

式中h八h八…、hn一—各次拉深工序件高度；

d,、九、…、dn一—各次拉深工序件直徑；

「八r八…、rr一一各次拉深工序件底部圓角半徑;

D坯料直徑。

無凸緣圓筒形件拉深工序計算流程如圖4.4.3所示。

圖4.4.3無凸緣圓筒形件拉深工序計算流程

例4.4.1

求圖4.4.4所示筒形件的坯料尺寸及拉深各工序件尺寸。材料為10鋼，板料厚度t=2mm。

圖4.4.4無凸緣圓筒形件

解：因板料厚度故按板厚中徑尺寸計算。

(1)計算坯料直徑根據(jù)零件尺寸，其相時高度為

查表4.3.1得切邊量酸=6mm

坯料直徑為

D=—+4d(H+附-17必-G56r

依圖d=28mm,r=4mm,H=75mmO

代入上式得

D=98.2mm

(2)確定拉深次數(shù)坯料相時厚度為

t2

—=——xlOO%=2.03%>2%

D98.2

按表4.4.4可不用壓料圈，但為了保險起見，首次拉深仍采用壓料圈。采用壓料圈后,

首次拉深的可以選擇較小的拉深系數(shù)，有利于減少了拉深次數(shù)。

根據(jù)t/D=2.03%,查表4.4.2得各次極限拉深系數(shù)mi=0.50,m:=0.75.m5=

0.78,m(=o.80,…。

故di=mxD=0.50X98.2mm=49.2mm

d:=m:dj=0.75X49.2mm=36.9mm

d5=msd2=0.78X36.9mm=28.8mm

dt=m,d3=0.8X28.8mm=23mm

因d,=23mm<28mm,所以應(yīng)t亥用4次拉深成形。

(3)各次拉深工序件尺寸的確定經(jīng)調(diào)整后的各次拉深系數(shù)為：m3=0.52,m:=

78,m3=0.83,mF0.846

各次工序件直徑為

di=0.52X98.2mm=51.6mm

4=O.78X51.Gmm=39.9nlm

dj=O.83X39.9mjn=33.lmm

di=0.846X33.ljnm=28mm

各次工序件底部圓角半徑取以下數(shù)值：

r1=8mm,r2=5mm,r3=4mm

各次工序件高度為

z98.228/J

卜1=0.25x-51.6+0.43x-----x(51.6+0.32x8冽冽=37.4用加

、51.6/51.6

-

,98.22、5/J

h2=0.25x-39.9+0.43x-----x(39.9+0.32x5)\mm=52.7mm

-、39.939.9

’98.224]

X

電=0.25x[33.1-33.1+0435J7x'33.1+0.32x4?\mm=66.3mm

/

81mm

以上計算所得工序件有關(guān)尺寸都是中徑尺寸，換算成工序件的外徑和總高度后，繪制

的工序件草圖如圖4.4.5所示。

4.4.3圓筒形件拉深的壓料力與拉深力

1.壓料裝置與壓料力

為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實際中的主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝

置。常用的壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓料裝置兩種（詳見4.7）o是否采用壓料裝置主要

看拉深過程中是否可能發(fā)生起皺，在實際生產(chǎn)中可按表4.4.4來判斷拉深過程中是否起皺和采

用壓料裝置。

圖4.4.5拉深工序件草圖

表4.4.4

第一次拉深以后各次拉深

拉深方法

(t/dQxioo

(t/D)X100mxm.

用壓料裝置<1.5<0.6<1<0.8

可用可不用1.5-2.00.61?1.50.8

不用壓料裝置>2.0>0.6>1.5>0.8

壓料裝置產(chǎn)生的壓料力FY大小應(yīng)適當，F(xiàn)Y太小，則防皺效果不好；FY太大，則

會增大傳力區(qū)危險斷面上的拉應(yīng)力，從而引起材料嚴重變薄甚至拉裂。因此，實際應(yīng)用中，在

保證變形區(qū)不起皺的前提下，盡量選用小的壓料力。

隨著拉深系數(shù)的減小，所需壓料力是增大的。同時，在拉深過程中，所需壓料力也是

變化的，一股起皺可能性最大的時刻所需壓料力最大。理想的壓料力是隨起皺可能性變化而變

化，但壓料裝置很難達到這樣的要求。

壓料力是設(shè)計壓料裝置的重要依據(jù)。壓料力一般按下式計算:

任何形狀的拉深件

F=Ap（4.4.5）

圓筒形件首次拉深

4=+2%丹.

（4.4.6）

圓筒形件以后各次拉深

%=疝卜%-@+2%）2]23=2、3、…、n）（4.4.7）

式中A一—壓料圈下坯料的投影面積；

P一一單位面積壓料力，P值可查表4.4.5;

D——坯料直徑；

九、…、dn一一各次拉深工序件直徑；

心、…、廠一―一各次拉深凹模的圓角半徑。

表4.45單位面積壓料力

材料名稱

P/MPa

鋁0.8~l.2

地銅、硬鋁（已退火的）1.2~1.8

黃桐1.5—2.0

t<0.5mm2.5^3.0

軟鋼

t>0.5mm2.0?2?5

鍍錫鋼板2.5-3.0

耐熱鋼（軟化狀態(tài)）2.8—3.5

高合金鋼、高鎰鋼、不鎖同3.0?4.5

2.拉深力與壓力機公稱壓力

（1）拉深力

在生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗公式進行計算：

采用壓料圈拉深時

首次拉深F=加&（4.4.8）

以后各次拉深F=就￡%與（i=2、3、…、n）（4.4.9）

不采用壓料圈拉深時

首次拉深9=1.25開（4.4.10）

以后各次拉深9=1.3開（d1_i一（i=2、3、…、n）（4.4.11）

式中F一—拉深力；

t一一板料厚度；

D---坯料直徑；

d】、…、dn一一各次拉深后的工序件直徑；

一—拉深件材料的抗拉強度；

KcK2---修正系數(shù)，其值見表4.4.6。

表4.46修正系數(shù)工及陌之值

ki0550.570.600.620.650.670.700.720.750.770.80---

Ki1.00.930860.730.720.660.600.550.50.450.40---

-0.700.720.750.770.800.850.900.95

、…m.

-1.00.950.900.850.800.700.600.50

<2）壓力機公稱壓力

單動壓力機，其公稱壓力應(yīng)大于工藝總壓力。

工藝總壓力為

瑪=R+4（4.4.12）

式中F-----拉深力；

FY----壓料力。

選擇壓力機公稱壓力時必須注意，當拉深工作行程較大，尤其落料拉深復(fù)合時，應(yīng)使

工藝力曲線位于壓力機滑塊的許用壓力曲線之下。而不能簡單地按壓力機公稱壓力大于工

藝力的原則去確定壓力機規(guī)格，否則可能會發(fā)生壓力機超載而損壞。

在實際生產(chǎn)中可以按下式來確定壓力機的公稱壓力：

淺拉深Fg＞（1.6~1.8）^（4.4.13）

深拉深為2（1.8?2.0）紇（4.4.14）

式中F一一壓力機公稱壓力。

g5

4.5.1有凸緣圓筒形件的拉深

該類零件的拉深過程，其變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點與無凸緣圓筒形件是相同的。

但有凸緣圓筒形件拉深時，坯料凸緣部分不是全部進入凹噗口部，當拉深進行到凸緣外徑等于

零件凸緣直徑（包括切邊量）時，拉深工作就停止。因此：拉深成形過程和工藝計算與無凸緣

圓筒形件的差別主要在首次拉深。

圖4.5.1為凸緣圓筒形件及坯料圖.稱為窄凸緣筒形件；d/d〉1.4

則稱為寬凸緣筒形件。

4

圖4.5.1有凸緣圓形件與坯料圖

1.有凸緣圓筒形件的拉深變形程度

有凸緣扇筒形件的打深系數(shù)為

d

m,=一

D

式中叫---有凸緣圓笥形件的拉深系數(shù)；

d一一零件筒形部分的直徑；

D一一坯科直徑。

當零件底部圖角半徑r與凸緣轉(zhuǎn)角半徑R相等，即r=R時，坯料直徑為

D=/d：+4曲-3.44dR

所以m-d-]___________

----,------——[鼠+小/

八〃）aa

（4.5.1）

由式（4.5.1）可以看出，有凸緣扇筒形件的拉深系數(shù)取決于有關(guān)尺寸的三個相對比

值即4/d（凸緣的相河直徑）、h/d（零件的相對高度）、R/d（相對扇角半徑）.其

中以dt/d影響最大，h/d次之，R/d影響較小。dt/d和h/d越大，表示拉深時

毛坯變形區(qū)的寬度大，拉深成形的難度也大。當4/d和h/d超過一定值時，便不能一

次拉深，表4.5.1是一次拉深可能達到的極限相對高度.

表4.5.2為有凸緣圖筒形件首次拉深的極限拉深系數(shù)。由表可以看出，%/dWL1時,

極限拉深系數(shù)與無凸緣圓筒形基本相同.隨著4/d噌大，其極限拉深系數(shù)減小.

到&/d;3時，拉深系數(shù)為0.33,但這并不表明有凸嫁圓筒形件拉深的變形程度大,試

看也=4=0.33時，可以得出，D=—而當d,/d=3時，可得出d,=5d.

D0.33''

比較此兩式，可見有刀=&。這說明毛坯的直徑等于凸緣直徑，毛坯外徑不收縮，零件的

變形性質(zhì)已發(fā)生變化，為局部成形，而不再是拉深.

當總拉深系數(shù)也大于表4.5.1的極限拉深系數(shù)值或零件相對高度h/d小于表4.5.2

的極限值時，則凸緣圓筒形件可以一次拉深成形，否則，需要兩次以上拉深成形。

4

有凸綾圓筒形件以后各次拉深系數(shù)為：的二7-3=2、3、…、n)

4.51有駿的筒形件首岫射J極限相對高度hjd.

凸緣的相對直坯料的相對厚度(t/D)X100

4

徑72—1.51.0-0.60.6~0.30.3-0.10

1.1以下0.90-0.750.82-0.650.70-0.570.62~0.500.52~0.45

1.30.80?0.650.72-0.560.60-0.500.53-0.450.47—0.40

1.50.70-0.580.63-0.500.53-0.450.48-0.400.42-0.35

1.80.58-0.480.53~0.420.44-0.370.39—0.340.35-0.29

2.00.51-0.420.46—0.360.38~0.320.34-0.290.30~0.25

2.20.45~0.350.40~0.310.33~0.270.29~0.250.26~0.22

2.50.35—0.280.32-0.250.27~0.220.23—0.200.2WO.17

2.80.27—0.220.24-0.190.21-0.170.18-0.150.16-0.13

3.00.22^0.180.20—0.160.17-0.140.15—0.120.13—0.10

注:

1.表中大值適于大的圓角半徑［由t/D=2$?1.5$時的R=(10?12)t到t/D=0.3%?0.15%時的R=(20?

25)t,小值適用于底部及凸緣小的圓角半徑，隨著凸緣直徑的增加及相對拉深深度的減小，其值也跟著減小。

2.表中數(shù)值適用于10鋼，對于比10鋼塑性好的材料取表中的大值；塑性差的材料，取表中小數(shù)值。

表452有凸緣的屆自形件第一次應(yīng)語的極限拉深系數(shù)

凸絳的相對直徑4坯料的相對厚度（t/D）X100

7

2~1.51.0~0.60.6~0.30.3-0.10

L1以下0.510.530.550.570.59

1.30.490.510.530.540.55

1.50.470.490.500.510.52

1.80.450.460.470.480.48

2.00.420.430.440.450.45

2.20.400.410.420.420.42

2.50.370.380.380.380.38

2.80.340.350.350.350.35

3.00.320.330.330.330.33

2.有凸緣圓筒形件的拉深方法

（1）窄凸緣圓筒形件的拉深可以將窄凸緣圓筒形件當作無凸緣圓筒形件進行拉深,

在最后兩道工序中將工序件拉成具有錐形的凸緣，最后通過整形壓成平面凸緣。圖4.5.2為窄

凸緣圓筒形件及其拉深工藝過程，材料為10鋼，板厚為1mm。

（2）寬凸緣圓筒形件的拉深方法如果根據(jù)極限拉深系數(shù)或相對高度判斷，拉深件

不能一次拉深成形時，則需進行多次拉深。

a）窄凸緣拉深件b）窄凸緣件拉深過程

I一第一次拉深H—第二次拉深in-第三次拉深iv一成品

圖4.5.2窄凸緣圓筒形件的拉深

第一次拉深時，其凸緣的外徑應(yīng)等于成品零件的尺寸（加修邊量），在以后的拉深工

序中僅僅使已拉深成的工序件的直筒部分參加變形，逐步地達到零件尺寸要求，第一次拉深時

已經(jīng)形成的凸緣外徑必須保持在以后拉深工序中不再收縮。因為在以后的拉深工序中，即使凸

緣部分產(chǎn)生很小的變形，筒壁傳力區(qū)將會產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，使危險斷面拉裂。為此在調(diào)節(jié)工

作行程時，應(yīng)嚴格控制凸模進入凹模的深度。

對于多數(shù)普通壓力機來說，要嚴格做到這一點有一定困難，而且尺寸計算還有一定誤

差，再加上拉深時板料厚度有所變化，所以在工藝計算時，除了應(yīng)精確計算工序件高度外，通

常有意把第一次拉入凹模的坯料面積加大3%?5%（有時可增大至10%）,在以后各次拉深時,

逐步減少這個額外多拉入凹模的面積，最后使它們轉(zhuǎn)移到零件口部附近的凸緣上。用這種辦法

來補償上述各種誤差，以免在以后各次拉深時凸緣受力變形。

寬凸緣圓筒形件多次拉深的工藝方法通常有兩種：

一種是中小型、料薄的零件，采用逐步縮小筒形部分直徑以增加其高度的方法（圖4.5.3a）。

用這種方法制成的零件，表面質(zhì)量較差，其直壁和凸緣上深留著圓角彎曲和局部變薄的痕跡，

需要在最后增加整形工序。

另??種方法常用在＞200mm較大零件，零件的高度在第一次拉深就基本形成。在以后各次拉深

中，高度保持不變，逐步減少圓角半徑和筒形部分直徑而達到最終尺寸要求（圖4.5.3b）。用

這種方法拉深的零件，表面質(zhì)量較高，厚度均勻，不存在上述的圓角彎曲和局部變薄的痕跡。

適用于坯料的相對厚度較大，采用大圓角過渡不易起皺的情況。

3.有凸緣圓筒形拉深工序件高度的計算

與圓筒形拉深工序件高度的計算方法一樣。有凸緣圓筒形拉深工序件高度的計售公式

為：

用二手⑺？一d5+043（勺+&）+手8-呢）

八八

4=喳32_1）+0.438+凡）+吆（/_&2）

f

、dK*2dx（4.5.2）

式中hn…、hn一一各次拉深后工序件的高度；

L、…、d.一—各次拉深后工序件的直徑；

D一—坯料直徑；

L、…、rn一一各次拉深后工序件的底部扇角半徑；

R】、…、Rn一一各次拉深后工序件的凸緣處圓角半徑.

寬凸緣圓筒形件拉深工序計算流程如圖4.5.4所示。

計算工件凸緣相對直徑，確定修邊余量

計菖毛坯直徑

計苴毛坯相對厚度、工件相對高度、工件總的拉深系數(shù)

不

合

理

確定首次拉深圓角半徑、首次拉深高度

重

選

計算首次拉深凸緣相對直徑、計算首次拉深相對高度

確定各次拉深系數(shù)，計算工序尺寸（直徑、高度、圓角半徑）

繪制工序圖

圖4.5.4寬凸緣圓筒形件拉深工序計算流程

4.5.2階梯形件的拉深

階梯形件（圖4.5.5）的拉深與圓筒形件的拉深基本相同，也就是說每一階梯相當于相

應(yīng)圓筒形件的拉深。而其主要問題是要決定該階梯形件是一次拉成，還是需要多次才能拉成。

圖4.5.5階梯形件

1.判斷能否一次拉深成形

判斷所給階梯形件能否一次拉深成形的方法是，先求出零件的高度h與最小直徑d

n之比，然后查表4.4.3,如果拉深次數(shù)為1,則可一次拉深成形，否則就要多次拉深成形。

2.階梯形件多次拉深的方法

（1）當任意兩相鄰階梯直徑之比（d/dQ都不小于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉深

系數(shù)時，其拉深方法為：由大階梯到小階梯依次拉出（圖4.5.6a）,這時拉深次數(shù)等于階

梯數(shù)目.

（2）如果某相鄰兩階梯直徑之比（〃小于相應(yīng)圓筒形件的極限拉深系數(shù)正，

按凸緣件的拉深方法進行拉深，先拉小直徑d”再拉大直徑d*_i，如圖4.5.6b所示.圖

中L/d”小于相應(yīng)的圓筒形件極限拉深系數(shù)，故用1,2,3次拉深出d”如d"也不小

于相應(yīng)圓筒形件的極限拉深系數(shù)時，可直接從d?拉深出心；最后拉深出d“

當階梯件的坯料相對厚度較大（t/DZl.O%）,而且每個階梯的高度不大，相鄰階

梯直徑差又不大時，也可以采用如圖4.5.7所示的拉深方法，即首先拉成帶大圓角半徑的

圓筒形件，然后用校形方法得到零件的形狀和尺寸。

圖4.5.6階梯形多次拉深方法

圖4.5.7電喇叭底座的拉深

4.5.3曲面形狀零件的拉深

1.拉深變形特點

曲面形狀零件主要是指球面、錐面;拋物面形狀沖件以及諸如汽車覆蓋件一類沖件。

這類零件的拉深成形，其變形區(qū)、受力情況及變形特點并不是單?的，而是屬于復(fù)合類沖壓成

形工序。

從電動喇叭罩的成形實驗中，可以人致了解這類曲面零件的變形特點。圖4.5.8中標

明了電動喇叭罩拉深成形后的變形數(shù)值，括號內(nèi)的是徑向拉應(yīng)變值，括號外是切向應(yīng)變值，上

段為壓，下段為拉。從拉深成形過程及實測的結(jié)果還可以看出：零件的曲面由一：部分組成，即

①坯料的凸緣及進入凹模中的一部分，這一變形區(qū)部分產(chǎn)生拉深變形；②坯料的中間部分，也是

產(chǎn)生拉深變形：③坯料靠近球形沖頭頂部的部分，這一部分變形區(qū)產(chǎn)生的是脹形變形。后兩部

分的分界點在圖4.5.10中的第4點位置

這一典型零件拉深成形的變形數(shù)值表明，曲面零件拉深成形共同特點是由拉深和脹

形兩種變形方式的復(fù)合。顯然，不同曲面形狀零件拉深成形的成形極限和成形方法的判斷是不

同的。

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