相对高度 $ " #（$ 为方形件的高度）大时，圆角部分对
直边部分的影响就大。
从拉深件（图 &）的工艺性来看，由于 ! 角*+,,，! 底*
!,,，边 长
#
*&-
."#&( "
,,，高
度
$"*/!
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,,，正 方 边 长 与
其高度相差较大，板材厚度 %*"#),,。
+ 高正方形盒形件拉深工艺计算 盒形件拉深过程的应力和变形比较复杂，沿周边
&(
《模具制造》 !""!#$%#& 总第 ’ 期
高度较长，所以首次拉深工序的模具方式应采用压边 圈在下模的反向拉深模结构。
电 池 壳 落 料 — 首 次 拉 深 复 合 模 的 工 作 过 程 是 ：先 把 毛 坯 送 入 下 模 上 ，碰 着 挡 料 钉（ 未 画 出 ）为 限 定 毛 坯 的送进距离。开动压力机使其滑块下行时，首先是落 料、拉深凸凹模 * 与落料凹模 4 进行落料工序，然后圆 形坯料受到弹顶器的下顶杆 &4 向上运动，使压边圈 && 有 力 地 压 紧 圆 形 坯 料 。 当 滑 块 继 续 下 行 时 ，通 过 落 料 、 拉深凸凹模 * 与拉深凸模 &" 完成首次拉深工序。冲压 完毕滑块回升，通过由下弹簧 &(、下托板 &)、螺杆 &5、 上托板 &* 及下顶杆 &4 组成顶出机构的压边圈 && 从 拉深凸模 &" 把制件 !& 向上顶出。当滑块继续向上回 升时，通过打料棒 6 及上推块 5 组成刚性推件机构，把 制件 !& 从落料、拉深凸凹模 * 内而推下，才能取出留 在下模上的制件 !&。
也是不均匀分布的，其不均匀程度随相对高度及角部 的相对圆角半径的大小而变化，这两个比值决定了圆 角部分材料向零件侧壁转移的程度及侧壁高度的增补 量，所以盒形件毛坯尺寸及其工序尺寸的计算是比普 通拉深件复杂得多，其计算步骤如下：
由 相 对 圆 角 半 径 ! 角 0 # *+ 0 &- *"#&’ 及 相 对 高 度 $" 0 #*/! 0 &-*+#/-，从资料查得该正方形盒形件为多次 拉深工艺。
但 是 ，盒 形 件 的 圆 角 及 直 边 是 联 系 在 一 起 的 整 体 ，因 而 变形时必然有相互的作用及影响，以致圆角不是简单 的圆筒拉深，直边不是单纯的平板弯曲。
从 实 验 分 析 表 明 ，盒 形 件 拉 深 时 ，直 边 部 分 并 不 是 单纯的弯曲变形。由于圆角部分的材料要向直边流动， 因 而 直 边 部 分 也 产 生 了 横 向 压 缩 、纵 向 伸 长 的 变 形 ，而 圆 角 部 分 ，由 于 直 边 的 存 在 ，金 属 的 流 动 ，使 得 圆 角 部 分的变形程度大为减小。因此，盒形件的变形特点可归 纳为如下 ( 点：
’&&#&+!#!.(#（$5"#(+! 底）5&#/!! 角（$."#)! 角）5(! 底（"#&&! 底5"#&4! 角）
*&#&+ !&-!.(1&-（/45"#(+1!）5&#/!1+（/4."#)1+）5(1!（"#&&1!5"#&41+） *4’#&/"4/,,
（)）初步估计所需拉深次数。根据
（&）落料力 -&。 -&*&#+.·%!*&#+·#·’·%·!
式中 .、’——落料件的周长及直径，,, %— ——板材厚度，,, !— ——材料的抗剪强度，$ 0 ,,!
《模具制造》 !""!#$%#& 总第 ’ 期
图 ) 高正方形盒形件多次拉深工序图
代入上式得：
!&(&#)*!*+,*"#-*)&"(--#"-.$ （!）拉深力 !!。
+#& 毛坯尺寸及工序的计算
（&）检查
相对
厚度。
% #
1&""*
"#) &-
1&""*!#’+2!，应
按资料中的方法计算。
（!）检查圆角半径。(·%*(1"#)*!,,，则 ! 角*+2(%。 （+）方形件毛坯高度。当 $" 0 ! 角*/! 0 +*!( 时，由资 料 查 得 ：!$ *（"#")3"#"4）$"*"#"41/!*)#/’"’,,，则 $&$".!$*/!.’*/4,,。 （(）毛坯直径（! 角#! 底）
图如图 + 所示。 按计算毛坯剪料，在模具上试制拉深
件 ，根 据 拉 深 件 是 否 破 裂 或 发 生 材 料 堆 聚 ，修 整 毛 坯 尺
寸，直到获得合格的拉深件。经过调试确定最后的毛坯
尺寸再制造模具。
+#! 冲压力的计算 高正方形盒形件的冲压力主要包括落料力、拉深
力及压边力。按材料 "4: 优质碳素结构钢的抗剪强度 !*+&"$ 0 ,,! 及抗拉强度 ")*+-"$ 0 ,,! 进行计算。
（,）盒 形 件 拉 深 时 ，圆 角 部 分 的 径 向 拉 应 力 是 分 布 不均匀的，而其平均拉应力比之相同半径的圆筒形径
&!
《模具制造》 !""!#$%#& 总第 ’ 期
向拉应力要小得多。因而盒形件的极限变形程度可相
应加大，拉深系数可相应减小。
（(）盒 形 件 的 最 大 应 力 出 现 在 角 部 ，因 而 破 裂 、起
图 1 电池壳落料—首次拉深复合模 &#上模座 !、&’#螺帽 )#打料棒 1#上弹簧 -、&)#螺钉 ’#垫板 ,#上推块 +#落料、拉深凸凹模 2#落料凹模 &"#拉深凸模 &&#
压边圈 &!#下模板 &1#下弹簧 &-#下托板 &,#螺杆 &+#上托板 &2#下顶杆 !"、!!#圆柱销 !&#制件
%
"
#1&""*
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&""*!#’+
及
$ #
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*(#&，查资料可知拉深次数
(*
(。下面从倒数第二次起反推出各次工序的过渡形状及
尺寸。
（’）第 + 次拉深工序的壁间距、角间距、毛坯直径
及高度。
当 ! 角 0 #*"#&’ 及 (*( 时，查资料得壁间距 )+*/·%* /1"#)*+#),,。
*+(,,，式 中 拉 深 系 数
,+ 按相对厚
度查得 ,+*"#/’。
$!* "#+!!)（’!5+!! ）."#(+ +!!!（+!."#+!·!!）
* "+#!(!)（4/!5+(!）."#(+ &+(/（+(."#+!1&/）*))#’,,
（4）第一次拉深工序的毛坯直径及高度：
+&*
+! ,!
图 ! 盒形件拉深时的应力分布
! 高正方形盒形件拉深工艺分析 高正方形盒形件可以看成由直边部分及圆角部分
组成。盒形件拉深变形时，圆角部分近似圆筒形件的拉 深，直边部分近似板料弯曲。因此盒形件的拉深成形是 圆角部分拉深和直边部分弯曲两种变形方式的复合。
（!）拉 深 时 ，直 边 部 分 除 弯 曲 变 形 外 ，在 与 圆 角 的 连接部分，还有横向压缩及纵向伸长。因而其应力也包 括纵向拉应力与横向压应力两部分。
& 概述 电 池 壳 是 通 讯 器 材 的 重 要 零 件 之 一 ，数 量 大 ，其 形
状及尺寸如图 & 所示，材料为 "#()) 厚的 "*+ 优质碳 素 结 构 钢 。 目 前 ，电 池 壳 的 拉 深 生 产 工 艺 有 两 种 方 法 ： 第一种工艺是在多台小吨位压力机上采用单工序的简 单模；第二种工艺是在一台较大吨位压力机上采用多 工序的连续模。前者比后者具有投资少、模具结构简 单、上马快、产品成本低等优点。
&) 根据所计算的总冲压力及按模空间尺寸，选用 7!)4&’ 型 &’".$ 开式双柱压力机。 1 高正方形盒形件模具结构设计 电池壳冲压件的好坏与冲压模具的设计质量有直 接的关系，合理的模具结构型式是制造合格冲压件的 关 键 技 术 之 一 。 因 此 ，根 据 具 体 的 零 件 形 状 、尺 寸 及 材 料 ，必 须 要 正 确 、合 理 设 计 模 具 的 结 构 。 根 据 电 池 壳 零 件工艺计算的要求，采用落料—首次拉深复合模及随 后三道再次拉深模。落料—首次拉深复合模的结构介 绍如下，至于其他三道再次拉深模的结构，不再详述。 1#& 落料—首次拉深复合模 电池壳落料—首次拉深复合模结构如图 1 所示。 该 模 具 由 上 、下 模 两 部 分 组 成 ：上 模 部 分 主 要 有 上 模座 &、打料棒 )、上弹簧 1、垫板 ’、上推块 , 及落料拉 深凸凹模 + 组成；下模部分主要有落料凹模 2、拉深凸 模 &"、压边圈 &&、下模板 &!、下弹簧 &1、下托板 &-、螺 杆 &,、上托板 &+ 及上顶杆 &2 组成。由于电池壳零件的