二． 曲面零件成形过程分析
凸模顶点及其附近的坯料处于双向拉应力状态， 从而产生厚度变薄表面积增大的胀形变形。从 这个区域往外，切向拉应力逐步减小，超过一 定界限后变成了压应力，这一定界限就是指切 向应力为零，既不伸长又不缩短的部位。一定 界限之外直到压边圈下的凸缘区都是在切向压 应力，径向拉应力作用下产生切向压缩，径向 伸长的变形，既拉深变形。 曲面零件的成形是拉深与胀形的复合。
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三．防止曲面零件纵向起皱的途径
曲面零件的成形是拉深与胀形的复合，防止凹 模口内板料拉深区出现纵向起皱现象是拉深成 败的关键。 1． 1 加大坯料直径 实质是增大了坯料凸缘部分的变形抗力和摩擦 力，从而增大了径向拉应力，降低了中间部分 坯料的切向压应力，增大了中间部分胀形区， 从而起到了防止起皱的作用。
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4． 采用反拉深方法
反拉深时，由于坯料与凹模的包角为180 度，（拉深时为90度）所以增大了拉入 凹模的摩擦阻力，从而增大了径向拉应 力，降低了中间部分坯料的切向压应力， 增大了中间部分胀形区，从而起到了防 止起皱的作用。
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四．球面形件的拉深
1．影响成形极限的主要因素 d d 1 m= = = = 0.71 拉深系数 D 2d 2 球面形件不能按拉深系数判断成形难易，也不 能按拉深系数确定成形方法。球面形件成形的 主要问题是凹模口内无法压边的拉深区板料容 易产生纵向起皱，而起皱的原因是由于切向受 压失稳造成的。因此相对板料厚度t/D是比拉深 系数m更为重要的工艺参数。t/D值的大小是制 定球面形件成形工艺的主要依据。
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3） 多次成形的锥面形件
h/d2 ＞0.7的锥面形件，必须经多次拉深 才能成形。其成形方法主要有下面几种： （1） 阶梯逼近法 （2） 锥面一次拉成法 d1/d2 大小端直径比应不小于圆筒形件相 应道次允许的拉深系数mn。
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（3）锥面逐次拉成法
每次拉深都必须严格控制凸模的下止点位置， 位置过低有拉破的危险，位置偏高，会留下折 痕。当板料较薄时，为了防止拉破，可采用首 次拉深表面积计算多拉入3％～5％材料的方法， 后续拉深再逐次返回到锥面凸缘上。每次返回 的材料不宜太多，以免成形后的锥面留下明显 的痕迹。 锥面逐次拉成法是多次拉深锥面形件用得较多 的方法，比阶梯逼近法成形的锥面形件质量要 高，表面比较光滑，壁厚比较均匀。
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2． 适当地调整和增大压料力
实质是增大了凸缘部分的摩擦阻力，从 而增大了径向拉应力，降低了中间部分 坯料的切向压应力，增大了中间部分胀 形区，从而起到了防止起皱的作用。
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3． 采用带压料筋的拉深模
这种模具在拉深时，板料在压料筋上弯 曲和滑动，增大了进料的阻力，从而增 大了径向拉应力，降低了中间部分坯料 的切向压应力，增大了中间部分胀形区， 从而起到了防止起皱的作用。
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2． 凹模的结构形式
按凹模底部是盲孔、通孔，凹模结构分 为闭口式凹模和通口式凹模。
3． 拉深筋结构形式及其布置
拉深筋、拉深槛（或槛式拉深筋） 拉深筋布置方法
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半球形件的拉深
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抛物面形件的拉深
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锥形件的拉深
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阶梯拉深 成形法
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2） 二次成形的锥面形件
d1/d2 ＞0.5，h/d2 ＜0.3～0.5，t/D＞2％， 一般可一次成形，当t/D＝（1.5～2）％ 时，可分两次成形。首次由平板毛坯拉 成大圆角的圆筒形或近似球形的工序件， 第二次用整形模使其达到工件要求的形 状。t/D＜1.5％时，需分两次拉成。
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七、非规则曲面件的拉深
（一）．对非规则曲面件的要求 非规则曲面件主要是指汽车、拖拉机、飞机及 火箭等表面零件。这类零件形状复杂，多数具 有双曲率的曲面，外形尺寸较大，一般是由弯 曲、拉深、胀形等复合成形，同时还可能有冲 裁及翻边等其它加工。 1．表面质量要求 不允许有轻微的皱纹、压痕、擦伤等表面缺陷。
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2．压边对球面形件拉深的影响
采用弹簧垫、橡胶垫进行压边拉深，相 对气垫进行压边拉深，对提高球面形件 质量更有利，可防止出现纵向起皱。
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3．凸模表面质量对球面形件拉深的影响 凸模与板料之间的摩擦力越大，tmin值 所在的位置离毛坯中心越远，即胀形区 越大，对球面形件的成形有利。因此凸 模工作表面不宜加工的太光滑，也不应 对凸模表面进行润滑，以免出现纵向起 皱，同时可防止毛坯中心附近过分变薄 胀破。
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3． 确定工艺补加部分
工艺补加部分是为了完成复杂的成形在 工件本体以外所必须增加的工艺余料， 成形后再切掉。
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（三）．非规则曲面件成形模的设计 1． 覆盖件拉深模结构尺寸 大型拉深模通常采用铸造结构，有冲裁 加工，在刃口处镶嵌工具钢，主体仍采 用铸件。结构设计应满足铸造工艺要求， 壁厚要均匀，要有铸造圆角。总体结构 要尽量减轻重量，要保证足够的强度， 在大面积挖空处适当设置加强筋。图627大型拉深模结构尺寸。
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3） 为满足非规则曲面件成形的需要， 常需对零件图作一些修正。 4） 非规则曲面件的毛坯形状是无法计 算求出的，也就不可能采用落料模制取 毛坯。一般是估算毛坯的长度和宽度， 取矩形、八角形等简单形状的毛坯。 5） 板料的成形性能对复杂非规则曲面 件拉深的成败有较大影响。
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逐步拉深 成形法
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锥面一次 成形法
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4．球面形件的拉深方法
1） t/D＞3％，由于稳定性好，可不 用压边一次拉成，在行程终了时，须进 行整形。 2） t/D＝0.5％～3％，一般需要采用 压边装置进行拉深。 3） t/D＞0.5％，由于稳定性差，需要 采取有效的防皱措施。
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五．抛物面形件的拉深
1． 抛物面形件成形特点 抛物面形件的成形方法主要依据其相对 高度h/d来确定。 2． 抛物面形件的拉深方法 1） h/d＜0.5～0.6 这种抛物面形件在形 状和尺寸比例上与半球面形件相似，可 参照球面形件确定拉深方法。
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2．外形装配协调要求
装配后彼此衔接处不允许有凸起或凹陷， 而且各覆盖件所组成的空间曲面必须与 主模型限定的外形空间曲面一致。
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这类零件共同的特点是外形复杂，往往带有变 化的双曲率曲面。为满足这类零件装配互换协 调的特殊要求，常规公差配合法是不适用的， 依靠标注尺寸连零件的形状都表达不清楚。这 类零件及其工艺装备的设计、制造及检验依靠 的是完全不需测量尺寸的模线样板工作法。图 样在这类零件设计与制造过程中的作用是次要 的。如汽车制造中的主模型及主图板、飞行器 制造中的模线与样板才是工艺过程设计的主要 依据。
2． 确定拉深方向
确定拉深方向就是选择拉深工序件在模具中的 坐标位置。 确定拉深方向应考虑如下几个方面： 1） 拉深方向就是凸模的运动方向，沿拉深方 向应保证凸模能顺利进入凹模内。拉深方向与 侧壁有不小于10度的斜角为好。 2） 如果成形件的局部需要反拉深成形，则反 拉深凸模的运动方向就时拉深方向。 3） 选择拉深方向要有利于成形过程的顺利进 行。
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4． 最小壁厚要求
在一些重要的产品的冲压件技术条件中，对成 形后板料厚度的极限减薄量均有严格的规定， 以防止整体零件的强度受损害。 （二）．非规则曲面成形工艺的制定 1． 制定成形工艺的要点 1） 大型非规则曲面件的主体形状一般都要一 次成形。 2） 对于一些尺寸不太大的不完整曲面件或左 右对称的曲面件，应考虑双成形的可能。
2） 相对高度h/d2 在其它条件相同时，锥面形件的相对高 度h/d2越大，成形难度越大。 3） 相对厚度t/D 拉深锥面形件，主要变形是切向的压缩 变形，t/D值越小，越容易发生失稳起皱。
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2． 锥面形件的拉深方法
1） 一次成形的锥面形件 h/d2 ＜0.25～0.3，t/D＞2％，可不压边 用带底的凹模一次成形。无压边拉深， 则塑性变形不够充的条件下，随大小端直径比 d1/d2 的增大，锥面形件一次拉深可能达 到的最大相对高度h/d2也增大。
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2） h/d＞0.5～0.6 这种抛物面形件随相 对高度h/d值的增大，成形难度将增大， 特别是端头圆弧半径较小时，成形难度 更大。一般需要采取多道工序成形的方 法，并依据h/d和t/d的大小，确定工序数 目和工序件形状。 （1） 逐次逼近法 （2） 阶梯逼近法
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六．锥面形件的拉深
1． 锥面形件成形分析 锥面形件成形仍需拉深与胀形的复合， 其成形难度受锥面形零件几何尺寸的影 响较大，其中主要是下列几何参数。 1） 大小端直径比d1/d2 大小端直径比d1/d2 将决定无法压边部分 的面积。大小端直径比d1/d2 值越小，成 形难度越大，通常需多次拉成。
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3． 刚性与强度要求
对于较大型的薄板零件，要求形状稳定， 局部不能有缓松现象，必须有足够的刚 性。造成刚性不足的原因是塑性变形不 够充分。 为了满足零件强度的要求，也必须充分 地增大塑性变形量。薄板冲压件的强化 手段主要有两种途径：淬火强化；变形 强化，其中变形强化应用更为多见。
4.10复杂零件的拉深方法
一． 曲面零件成形的主要问题
例：半球形件的拉深 相对于圆筒形件拉深，曲面零件成形变形区 发生了变化，使整个坯料都成为变区，即凹 模口内、外板料都是变形区，且凹模口内板 料（在很多情况下是主要变形区）无法压边， 成形时易出现纵向起皱现象，另外变形区的 变形情况复杂。