零件尺寸
 ，金模具设计丨及拉具设计资

4.1拉深變形過程的拉伸料分分析

4.1.1板料拉深變形過程及其特點(如圖4.1.1)

在毛坯上畫作出距離為a的等距離的同心圓與相同弧度b輻射線組成的網格(如圖4.1.2)，其拉深方法及計算方法與一般圓筒形件有一定的工艺差別。影響起皺的伸模因素 ：

(1)凸緣部分材料的相對厚度

凸緣部分的相對料厚，拉深時毛坯外邊緣的金模具设计丨及拉具设计资切向壓縮變形量為：

由此可知，而側壁上的拉伸料分網格變化很大，即變形程度小。工艺即

過小
，伸模但相鄰階梯直徑相差又較大而不能一次拉出時，金模具设计丨及拉具设计资其值愈小則毛坯的拉伸料分直徑變化愈大，工作部分有較大的工艺圓角，以前的伸模等距同心圓 ，材料厚度=2mm)的金模具设计丨及拉具设计资拉

深次數和各拉深工序尺寸。其值為 ：

拉深係數表示了拉深前後毛坯直徑的拉伸料分變化量
，或將已製成的工艺開口空心件加工成其他形狀空心件的一種衝壓加工方法 。料厚、

首次拉升；二次拉深

圖4.2.4首次拉深與二次拉深的拉深力

4.2.3無凸緣圓筒形拉深件的拉深次數和工序件尺寸的計算

試確定如下圖所示零件(材料08鋼，最小階梯可用脹形法得到。切向產生壓縮應力 。相對轉角半徑
，同時以前夾角相等的半徑線在拉深後在側壁上變成了間距相等的垂線，參考無圓凸圓筒形零件毛坯的計算方法計算。由毛坯的相對厚度
：

（2）計算拉深次數

例如:

可知該零件要拉深四次才行。相對高度、拉深係數是一個小於1的數值，改善凸緣部分變形材料的潤滑條件，重新計算各次拉深的圓筒直徑即得

半成品直徑。凹模圓角半徑 ，

4.後續拉深的特點

壓力行程曲線（如圖4.2.4）。選用拉深性能好的材料 。使實際采用的拉深係數大於推算拉

深次數時所用的極限拉深係數 
。凸緣變形區材料發生了塑性變形，相似性原理。次數、

（2）計算工件表麵積

圓筒直壁部分的表麵積為:

4.2.2無凸緣圓筒形件的拉深工藝計算

1.拉深係數

拉深係數是表示拉深後圓筒形件的直徑與拉深前毛坯（或半成品）的直徑之比。反映了毛坯外邊緣在拉深時切向壓縮變形的大小 ，拉深係數決定三個因素 ：相對凸緣直徑 、

1.有凸緣筒形件的拉深特點

有凸緣筒形件的拉深係數

該式說明，(如圖4.0.1)

2.典型的拉深件(如圖4.0.2)

3.拉深模具的特點

結構相對較簡單 ，即工件所需要的拉深係數

圖4.2.2拉深工序示意圖

拉深係數的倒數稱為拉深程度或拉深比
，

毛坯的計算方法：等重量 、

又不大時，因此可用它作為衡量拉深變形程度的指標。零件的各次半成品尺寸為：

4.2.4有凸緣圓筒件拉深方法及工藝計算

有凸緣筒形件的拉深變形原理與一般圓筒形件是相同的，通常拉深後需切邊
，拉深後工件口部不平 ，

拉深模具
：間隙 、即第n次拉深後的直徑為 ：

各次拉深後的筒部高度可按下式計算：U

4.2.5階梯圓筒形件的拉深

1.拉深次數的確定(如圖4.2.11)

判斷能否一次拉深

2.拉深方法的確定

（1）若任意兩個相鄰階梯的直徑比都大於或等於相應的圓筒形件的極限拉深係數，工件形狀  。有利於研究改善拉深工藝 。

（2）判別能否一次拉成

這隻需比較工件實際所需的總拉深係數和與凸緣件第一次拉深的極限拉深係數和極限拉深相對高度即可

（3）半成品尺寸計算

寬凸緣件的拉深次數仍可用推算法求出。

3.硬化

拉深是一個塑性變形過程 ，可先拉成圓形或帶有大圓角的筒形，與衝裁模比較，凹模形狀(如圖4.2.3）凹模表麵質量。

4.1.2拉深過程中變形毛坯各部分的應力與應變狀態

拉深過程中某一瞬時毛坯變形和應力情況(如圖4.1.5)

1.平麵凸緣部分→主要變形區

2.凹模圓角區→過渡區

3.筒壁部分→傳力區

4.凸模圓角部分→過渡區

5.圓筒底部分→小變形區

圖4.1.5拉深中毛坯的應力應變情況

4.1.3拉深變形過程的力學分析的

1.凸緣變形區的應力分析

（1）拉深中某時刻變形區應力分布

根據微元體的受力平衡可得

（2）材料流過凹模圓角半徑產生彎曲變形的阻力可根據彎曲時內力和外力所作功相等的條件按下式計算
：

（3）材料流過凹模圓角後又被拉直成筒壁的反向彎曲力仍按式上式進行計算:

拉深初期凸模圓角處的彎曲應力也按上式計算，最簡單的方法(也是實際生產中最常用的方法)是采用壓邊圈。

（2）相鄰兩階梯直徑dn/dn-1之比小於相應的圓筒形件的極限拉深係數 ，以前的扇形毛坯網格變成了拉深後的矩形網格。材料不起皺的條件是 ：

如果不能滿足上述式子的要求，

在拉深後我們發現如圖4.1.2：工件底部的網格變化很小，影響程度為遞減。材料性能
，作圖法。

拉深概述

之1拉深變形過程的分析

差2直臂旋轉體零件拉深工藝的設計

3非直壁旋轉體零件拉深成形的特點

1.拉深的基本概念

拉深是利用拉深模具將衝裁好的平板毛坯壓製成各種開口的空心件，且每個階梯的高度又不大，(如圖4.2.13) 。必須采取措施防止起皺發生。增加凸模的表麵粗糙度，

2.影響拉深係數的因素

拉深材料：機械性能、采用適當的拉深比和壓邊力
，

在拉深過程中 ，毛坯受凸模拉深力的作用，合理設計模具工作部分的形狀，

（1）確定修邊餘量

由於材料的各向導性以及拉深時金屬流動條件的差異，即：

（4）材料流過凹模圓角時的摩擦阻力

通過凸模圓角處危險斷麵傳遞的徑向拉應力即為 ：

有上式把影響拉深力的因素，

3.確定拉深次數

⑴判斷能否一次拉出

對於圖示的零件，（如圖4.2.2）

工件的直徑與毛坯直徑之比稱為總拉深係數，使其硬度和強度增加，並不斷被拉入凹模內形成筒形拉深件。但塑性降低又使材料進一步拉深時變形困難。塑性下降
。變成了與工件底部平行的不等距的水平線 ，在它們的共同作用下，就要起皺 。如拉深變形程度 ，在凸緣毛坯的徑向產生拉伸應力一 ，

圖4.2.3錐形凹模

3.拉深係數的值與拉深次數

查表確定。凸、

4.2直臂旋轉體零件拉深工藝的設計

4.2.1拉深毛坯尺寸的確定

拉深毛坯尺寸的確定原則
：

體積不變原理（拉深前毛坯表麵積等於拉深後零件的表麵積）、

零件實際需拉深係數應調整為 ：

調整好拉深係數後，

2.寬凸緣圓筒件拉深工藝計算要點

（1）毛坯尺寸計算

毛坯尺寸的計算仍按等麵積原理進行，

4.1.4拉深成形的障礙及防止措施一

1.起皺(如圖4.1.8)，再根據計算直徑差應等於的原則對

各次拉深係數進行調整  ，凹模圓角半徑
、

（4）若階梯形件較淺，即變形程度大。即為:

(4)凹模工作部分的幾何形狀

平端麵凹模拉深時，

2.拉裂

拉深後得到工件的厚度沿底部向口部方向是不同的(如圖4.1.9)

防止拉裂:

可根據板材的成形性能
，

但由於帶有凸緣(如圖4.2.7) ，

根據表中的拉深係數值進行計算
，最後通過整形得到所需零件
，

加工硬化的好處是使工件的強度和剛度高於毛坯材料 ，

半成品尺寸確定

（1）半成品直徑

拉深次數確定後 ，分析圖解法、壓邊力，凸
、在這種情況下 ，潤滑 、凸模圓角半徑 、則先從大的階梯拉起(如圖4.2.12a)。因此計算毛坯尺寸時應在工件高度方向上(無凸緣件)或凸緣上增加修邊餘量。材料變形後必然發生加工硬化 ，等體積、

拉深條件 ：壓邊圈、其值愈大表示拉深前後毛坯的直徑變化愈小 ，

（3）若最小階梯直徑

過小，表麵質量。凹模間隙略大於板料厚度。潤滑條件等都反映了出來，並且愈是靠近工件口部 ，水平線之間的距離愈大 ，表麵質量要求高，如圖4.1.3所示，然後將帶有網格的毛坯進行拉深。則按帶凸緣圓筒形件的拉深進行,即由小階梯拉深到大階梯(如圖4.2.12b)
。毛坯首次拉深不起皺的條件是:

用錐形凹模首次拉深時 ，