第六章拉深工艺与拉深模具

来源：网络收集时间：2026-09-06

导读：第六章拉深工艺与拉深模具拉深：又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的冲压工艺。它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件。上海应用技术学院拉

第六章拉深工艺与拉深模具拉深：又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的冲压工艺。它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件。上海应用技术学院

拉深

不变薄拉深变薄拉深

不变薄拉深

变薄拉深1

拉深工艺可以在普通的单动压力机上进行(拉深较浅的工件),也可以在专用的双动、三动拉深压力机或液压机上进行。在冲压生产中，拉深的种类很多。各种拉深件按变形力学特点可以分为以下四种基本类型(图61): 1)圆筒形零件(图6-1a)——指直壁旋转体； 2)曲面形零件(图6-1b)——指曲面旋转体； 3)盒形零件(图6-1c)——指直壁非旋转体； 4)非旋转体曲面形状零件(图61d)——指各种不规则的复杂形状零件。2

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拉深模：拉深所使用的模具。

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1-模柄 2 -上模座 3凸模固定板 4弹簧 5-压边圈 6-定位板 7-凹模 8-下模座 9 -卸料螺钉 10凸模

拉深模结构图

拉深模特点：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 3 于板料厚度。

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第六章拉深工艺与拉深模具第一节拉深过程分析第二节筒形件拉深的工艺计算第三节筒形件在以后各次拉深时的特点及其方法第四节拉深力与压边力的计算第五节拉深模工作部分结构参数的确定第六节拉深模的典型结构第七节其它形状零件的拉深特点5

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第一节拉深过程分析一、拉深变形过程二、拉深过程中毛坯各部分的应力、应变状态分析三、拉深变形的力学分析四、拉深时的主要质量问题——起皱与拉裂

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一、拉深变形过程直径为D、厚度为t的圆形毛坯经拉深模拉深，得到了具有外径为d、高度为h的开口圆筒形工件。拉深凸模和凹模与冲裁模不同的是工作部分没有锋利的刃口，而是分别有一定圆角半径R凸与R凹，并且其单面间隙稍大于板料厚度。毛坯在这样的条件下冲压时，在凸模的压力作用下，被拉进凸模和凹模之间的间隙中形成了筒形件的直壁部分。上海应用技术学院7

圆形平板毛坯拉成筒形时，材料的转移情况。若将平板毛坯的三角形阴影部分切去，把留下部分的狭条沿着直径为d的圆周弯折过来，再把它们加以焊接，就可以做成一个高度h=(D-d)/2的圆筒形工件。但在实际拉深过程中，

并没有多余的三角形材料切掉。这部分上海应用技术学院

材料在拉深过程中产生塑性流动转移了，使得拉深后工件高度增加了，壁厚也略有增加。

(一)拉深成形时板料的受力分析 (二)拉深变形过程及特点 1.变形现象平板圆形坯料的凸缘——弯曲绕过凹模圆角，上海应用技术学院

然后拉直——形成竖直筒壁。变形区——凸缘；已变形区——筒壁；不变形区——底部。底部和筒壁为传力区。

拉深变形过程

2.金属的流动过程拉深件的网格试验材料转移：高度、厚度发生变化。 3.拉深变形过程外力凸缘产生内应力：径向拉应力σ1;切向压应力σ3凸缘塑性变形：径向伸长，切向压缩，形成筒壁直径为d高度为H的圆筒形件(H>(D-d)/2) 拉深单元变形动画

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二、拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态拉深过程的应力与应变状态11

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下标1、2、3分别代表坯料径向、厚度方向、切向的应力和应变

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拉深过程的应力与应变状态下标1、2、3分别代表坯料径向、厚度方向、切向的应力和应变12

1.凸缘部分：这是小单元体由扇形变为矩形的区域，即拉深变形的主要区域。拉深过程主要在这区域内完成。如前所述，这部分材料在径向拉应力和切向压应力的作用下，发生塑性变形而逐渐进人凹模。在厚度方向，由于压边圈的作用，产生压应力，在一般情况下，和的绝对值比大得多。厚度方向的变形决定于径向拉应力和切向压应力之间的比例关系，一般材料在产生切向压缩和径向伸长的同时，厚度有所增加，越接近外缘，板料增厚越多。如果不压料或压料力较小，这时板料厚度比较大，当拉深变形程度较大，板料又比较薄时，则在坯料的凸缘部分，在切向压应力的作用下可能拱起而失稳，形成起皱现象。

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2.凹模圆角部分：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。由于这里的切向压应力值不大，而径向拉应力最大，而且凹模圆角越小，则弯曲变形程度越大，弯曲引起的拉应力越大，所以有可能出现破裂。该部分也是变形区，但他是变形次于凸缘平面部分的过渡区。

3.筒壁部分：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。这个区受单向拉应力作用，变形是拉伸变形。是传力区。

4.凸模圆角部分：这是与凸缘圆角接触的部分，它从拉深开始一直承

受径

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作用，因而这部分材料变薄最严重，尤其与侧壁相切的部位，所以此处最容易出现拉裂，是拉深的“危险断面”。

5.筒底部分：这部分材料与凸模底面接触，在拉深开始时即被拉入凹上海应用技术学院模，并在拉深的整个过程保持其平面形状。它受双向拉应力作用，变形是双向拉伸变形。但这部分材料基本上不产生塑性变形或者只产生不大的塑性变形。筒壁、底部圆角、筒底这三部分的作用是传递拉深力，把凸模的作用力传递到变形区凸缘部分上，使之产生足以引起拉深变形的径向拉应力，因而又叫传力区。

坯料各区的应力与应变是很不均匀的。14

三、拉深变形的力学分析(一)凸缘变形区的应力分布

1 1.1 ln 3 1.1 (1 ln

RRt

)

Rt ——拉深过程中某时刻的凸缘半径上海应用技术学院

——凸缘内任意处的半径力的平均值。0 t

——将毛坯由R 拉至R 时，凸缘变形区抗 1, 3——将毛坯由R0拉至Rt时，凸缘变形区内任意半径R处的径向拉应力与切应力的值。15

(二)整个拉深过程中 1max 和 3max 的变化规律

1、 1max 的变化规律

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的变化规律 2、 3max 由 3max 1.1 可知随着拉深过程的不断进行，凸缘变形区的变形程度增加，变形达到最大抗力也随之增加，因此 3max 始终上升。直至拉深过程结束时， 3max max 值 3 max ,其变化规律与真实应力曲线相似，在拉深的初始阶段 3max 增加比较快，以后趋于平缓。

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