拉深模设计经验分享

优胜五金陈老师

对拉深模设计时要考虑许多因素，更主要的是在试模时往往不能一次成型，还要经过多次修模，才能达到理想的结果。因此，在实践中不断积累经验，对拉深模的设计是大有裨益的。¬
1.材料:¬
好的拉深材料是成功的一半，不是什么材料都可以拉深的。 ¬
拉深用冷轧薄钢板国产的主要有08Al、08、08F、10、15、20号钢，其中用量最大的是08号钢，分为沸腾钢和镇静钢，沸腾钢价格低，表拉伸模设计经验面质量好，但偏析较严重，有“应变时效”倾向，不适用于对冲压性能要求高外观要求较严格的零件，镇静钢较好，性能均匀但价格较高，代表牌号为铝镇静钢08Al。国产的拉深用冷轧薄钢板分普通拉深、深拉深、最深拉深三个级别,分别用P、S、Z字母表示。国外钢材不会用中国的标准，他们是用硬、半硬、软来表示。
在国内会常用到日本牌号的钢材,因此,我们必须了解它:
1、SPHC ——首位 S 为钢 Steel 的缩写， P 为板 Plate 的缩写， H 为热 Heat 的缩写， C 商业 Commercial 的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。
2、SPHE ——表示深冲用热轧钢板及钢带。
3、SPCC ——表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带。其中第三个字母 C 为冷 Cold 的缩写。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加 T 为 SPCCT 。
4、SPCD ——表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国 08AL （S深拉深）优质碳素结构钢。
7、SPCE ——表示最深拉深用冷轧碳素钢薄板及钢带，
相当于中国 08AL （Z5213 ）深冲钢。需保证非时效性时，在牌号末尾加 N 为 SPCEN 。冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为 A ，标准调质为 S ， 1/8 硬为 8 ， 1/4 硬为 4 ， 1/2 硬为 2 ，硬为 1 。
表面加工代号：无光泽精轧为 D ，光亮精轧为 B 。如 SPCC-SD 表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如 SPCCT-SB 表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。
当客户对材料的要求不是很苛刻、反复试模达不到要求时，可以换一种材料再试。¬
2.毛坯尺寸的确定:¬
  形状简单的旋转体拉伸件的毛坯直径在书里是在材料不变薄的拉深中进行计算的，但实际上材料的厚度在某些部位是有变薄变化的，但是我们完全可以用书里的公式计算出来,（若有修边须加上修边余量）应该是重量相等的原则。 ¬
但是，对于拉深件形状比较复杂和拉深过程比较复杂的零件，有的局部还是要变薄拉深的，虽然现在有许多三维软件可进行展开料计算，但其精确度不可能100%正确。那么,有没有解决的办法呢?
答曰：有的,那么就是:试料(试模)。 ¬
我们知道一个产件有时候往往要经过多道拉深工序才可以完成的，头道工序一般是落料单工序或落料拉深复合工序。但都是先要进行展开料计算的，对毛坯的计算的形状和大小知道大概的尺寸就可以了，主要用以确定落料模的总体尺寸。在模具设计完成后先不要加工落料模的凸凹模尺寸,后续的拉深模具可以先做出来。毛坯的尺寸用线切割加工出来(毛坯较大时可用铣床铣后再钳修)，经过后续拉伸工序的反复实验，最终确定毛坯尺寸，然后再加工落料部分的凸凹模。就是说倒排工序，先做拉伸模(可以全部做出来)，最后做毛坯的落料刃口尺寸。¬

3.关于拉伸系数m ¬
  拉伸系数是拉伸工艺计算中的主要工艺参数之一，通常用它来决定拉伸的顺序和次数。 ¬
影响拉伸系数m的因数很多，包括材料性能、毛胚材料的相对厚度、拉伸方式（指有无压边圈）、拉伸次数、拉伸速度、凸凹模圆角半径、润滑等。 ¬
有关拉伸系数m的计算和选用原则是各种冲压书中介绍的重点，有推算、查表、计算等许多方法，祥之又祥，就是按书选择，并无新鲜的东西，请看书确定,不可以乱来的,其中毛胚材料的相对厚度、拉伸方式（指有无压边圈）、拉伸次数一旦假定是不能在修模时调整的，一定要慎重!再说一遍：请看书确定。
4.关于润滑¬方面：
一般在凹模上涂润滑油，或在薄板上垫塑料薄膜。 遇到拉伸拉裂时，可在凹模上涂润滑油或工件靠凹模一面垫0.013--0.018mm的塑料薄膜（有的地方叫拉深膜，没有拉深膜可以用普通的塑料薄膜）。
5.关于工件热处理：（注意是工件，不是模具上的工作零件）
在拉伸过程中，工件由于多次冷拉塑性变形，产生冷作硬化，塑性降低，变形抗力和硬度增大，特别是不锈钢件,就需要进行中间退火，以软化金属，恢复塑性。注意：在一般工艺中中间退火不是必须的，毕竟要增加成本，要在增加工序和增加退火中进行选择，慎用！  退火一般采用低温退火，即再结晶退火。退火时要注意的事项有两点：脱炭和氧化。这里主要讲讲氧化。工件氧化后有氧化皮，害处有二：使工件有效厚度变薄，增加模具磨损。 ¬
公司条件不具备时，一般采用普通退火，为减少氧化皮产生，退火时要尽可能将炉膛装满：¬
1.工件少时可与其他工件混装（前提：退火工艺参数应基本一致）¬
2.将工件装在铁盒中焊封后再装炉。为消除氧化皮， 退火后要根据情况进行酸洗处理。 -
公司条件具备时，可采用氮炉退火，即光亮退火。不细看，几乎和没退火前颜色一样。 -
对付冷作硬化强的金属或在试模中出现拉裂又无其它办法时，增加中间退火工序。¬
6.补充几点:¬
1.产品图上的尺寸应尽可能在一侧标注，让人明确是保证外部尺寸还是内腔尺寸，不能同时标注内外型尺寸。他人提供的图纸有此类问题应与其沟通，能统一则统一，不能统一时要知道该工件的与其它件的装配关系。 ¬
2.对最后一道工序，工件尺寸在外，以凹模为主，间隙以减小凸模尺寸取得；工件尺寸在内，以凸模为主，间隙以增大凹模尺寸取得； ¬
3.凸凹模圆角半径在设计时尽可能采用小的容许值，给后续修模带来方便。 ¬
4.判断工件拉裂的原因时可参考： ¬
因材料质量差而产生的裂口多为锯齿状或不规则形状，因工艺、模具而产生的裂口一般比较整齐。 ¬
5."多则皱，少则裂”，按此原则调节材料的流动状况，方法有调整压边圈的压力、增加拉深筋、修整凸凹模圆角半径、工件上切工艺口等。 ¬
6.为保证模具的耐磨性和防止拉伸划痕，凸凹模和压边圈必须淬火或镶嵌合金，必要时可镀硬铬或钛金属。

模具/冲压

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