【机械行业标准(JB)】 金属板料拉深工艺设计规范

ICS25.010
备案号：23291-2008
中华人民共和国机械行业标准
JB/T6959-2008
代替JB/T6959—1993
金属板料拉深工艺设计规范
The criterion of design of sheet metal drawing process2008-03-12发布
2008-09-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布前言
1范围
3拉深件结构工艺性
3.1拉深件的形状
3.2拉深件的高度尺寸
3.3拉深件的凸缘宽度.
3.4拉深件的圆角半径..
3.5拉深件的冲孔设计
3.6拉深件的尺寸标注.
4、无凸缘圆筒形件的拉深
4.1修边余量的确定，
毛坏直径的计算
4.3拉深系数的选取，
4.4拉深次数及各次拉深变形尺寸的确定5有凸缘圆简形件的拉深
修边余量的确定
5.2毛坏直径的计算
5.3首次拉深的最大相对高度和极限拉深系数5.4多次拉深的设计原则
5.5拉深次数及各次拉深变形尺寸的确定，6无凸缘椭圆形件的拉深
6.1修边余量的确定
6.2一次拉深的判断
6.3无凸缘低椭圆形件的拉深
6.4无凸缘高椭圆形件的拉深
7无凸缘盒形件的拉深
7.1修边余量的确定.
7.2一次拉深厚感情的判断
7.3无凸缘低盒形件的毛坏设计
7.4无凸缘高盒形件的拉深
8压边载荷计算及压边方式选择
8.1压边拉深的条件，
8.2压边载荷的计算，
8.3压边方式的选择，
9模具结构设计
9.1模具的结构形式，
模具的圆角半径
JB/T6959—2008
JB/T6959—2008
9.3模具间隙的确定
10拉深载荷计算及压机能力选择10.1拉深载荷的计算
10.2压机能力的选择.
附录A（资料性附录）无凸缘圆简形件拉深次数及各次拉深变形尺寸的确定附录B（资料性附录）有凸缘圆筒形件拉深次数及各次拉深变形尺寸的确定，附录C（资料性附录）无凸缘高椭圆形件各次拉深变形尺寸的确定附录D（资料性附录）无凸缘高方形盒件各次拉深变形尺寸的确定.附录E（资料性附录）无凸缘高矩形盒件各次拉深变形尺寸的确定图1拉深件的形状设计
图2拉深件的形状误差.
图3拉深件的凸缘宽度
图4拉深件的圆角半径
图5拉深件的冲孔设计
图6拉深件的尺寸标注
图7无凸缘圆筒形件，
图8有凸缘圆简形件
图9无凸缘椭圆形件
图10无凸缘低椭圆形件的毛坏设计图11
无凸缘盒形件.
无凸缘低盒形件的毛坏设计
首次拉深中的压边方式，
带限位装置的压边方式
常用模具结构形式.
无凸缘高槛圆形件的多次拉深
无凸缘高方形盒件的多次拉深.
无凸缘高矩形盒件的多次拉深..表1无凸缘圆筒形件的修边余量...表2无凸缘圆筒形件的极限拉深系数表3其他金属材料的极限拉深系数.表4有凸缘圆筒形件的修边余量df表5有凸缘圆筒形件首次拉深的最大相对高度【h/d,]表6有凸缘圆筒形件首次拉深的极限拉深系数【m]表7无凸缘盒形件首次拉深的最大相对高度［h/b]表8系数K
本标准代替JB/T6959-1993《金属板料拉深工艺设计规范》。本标准与JB/T6959—1993相比，主要变化如下：增加了“目次”和“前言”；
增加了“2符号”
增加了“3.1.2拉深件的形状误差”和“3.2拉深件的高度尺寸”JB/T6959-2008
“4.3拉深系数的选取”中“表2无凸缘圆简形件的极限拉深系数”以我国目前普遍采用的数表代替原标准中的数表：
删去了原标准中的“表3无凸缘圆筒形件不用压边圈拉深时的极限拉深系数”一删去了原标准中的“3.4拉深次数和各次拉深变形尺寸的确定”，作为本标准的附录A给出；“5.3首次拉深的最大相对高度和极限拉深系数”中“表5有凸缘圆筒形件首次拉深的最大相对高度［h/d,]”和“表6有凸缘圆简形件首次拉深的极限拉深系数［m］”以我国目前普遍采用的数表代替原标准中的数表；删去了原标准中的“4.4.2各次拉深计算程序”，作为本标准的附录B给出；增加了“6无凸缘椭圆形件的拉深”和“7无凸缘盒形件的拉深”；“8.1压边拉深的条件”中以式（9）和式（10）代替原标准中的“表12压边拉深和不压边拉深的条件”；
“8.2压边载荷的计算”中以经验公式g=α/150代替原标准中的“表8在单动压力机上拉深时单位压边力的数值”和“表9在双动压力机上拉深时单位压边力的数值”；增加了“8.3压边方式的选择”和“9.1模具的结构形式”；“9.2.1凹模的圆角半径”中以式（12）代替原标准中的“表13拉深凹模的圆角半径r2的数值”：
删去了原标准中的“图10拉深模圆角半径”和“图11拉深模的间隙”；“10.1拉深载荷的计算”中以式（14）代替原标准中的式（6）、式（7）以及“表10拉深力系数K，”和“表11拉深力系数K2”增加了附录C、附录D和附录E。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国锻压标准化技术委员会（SAC/TC74）归口。本标准起草单位：中国第一汽车集团公司技术中心、西安交通大学。本标准主要起草人：富壮、郭成、徐成林。本标准于1993年7月第次发布，本次为第次修订。I
1范围
金属板料拉深工艺设计规范
本标准规定了金属板料拉深工艺设计所需的工艺参数和规范。JB/T6959—2008
本标准适用于金属板料在机械压力机或液压机上的冷拉深成形（不含变薄拉深、充液拉深、软模拉深)。
本标准适用于直壁圆筒形、椭圆形及矩（方）形盒类工件的拉深成形。对于阶梯形、半球形、椭球形、锥形以及汽车覆盖件等复合、复杂工件的拉深成形部分可参考使用本标准。2符号
一椭圆形件的长半轴尺寸或矩形盒件的长边宽度（按料厚中心计），单位为mm；一椭圆形件的短半轴尺寸或矩形盒件的短边宽度或方形盒件的各边宽度（按料厚中心计），单位h
为mm；
圆筒形件的直径（按料厚中心计），单位为mm；d
一圆筒形件的凸缘直径（确定修边余量时，为最终形状尺寸：进行工艺计算时，应包含修边余d
量），单位为mm；
毛坏直径或当量直径，单位为mm：一工件高度（按料厚中心计。确定修边余量时，为最终形状尺寸；进行工艺计算时，应包含修边余量），单位为mm；
拉深载荷，单位为N；
压边载荷，单位为N；
圆形件的长轴曲率半径（按料厚中心计），单位为mm：椭圆形件的短轴曲率半径（按料厚中心计），单位为mm：盒形件的转角半径（按料厚中心计），单位为mm；工件凸缘圆角半径（按料厚中心计），单位为mm；工件底部圆角半径（按料厚中心计），单位为mm：凹模口部圆角半径，单位为mm;
凸模底部圆角半径，单位为mm；毛坏厚度，单位为mm；
抗拉强度，单位为MPa。
3拉深件结构工艺性
3.1拉深件的形状
3.1.1拉深件的形状设计
拉深件的形状应尽量简单、对称，轴对称拉深件的工艺性最好，其他形状的拉深件应避免急剧的轮廓变化。对于形状非常复杂的拉深件，应将其分解成若干个件，分别加工后再进行连接（见图1a））。对于空间曲面类拉深件，应在工件口部增加一段直壁形状（见图1b）），可以提高工件刚度，避免拉深皱纹及凸缘变形。
应尽量避免尖底形状的拉深件，尤其高度大时，其工艺性更差。对于半散开及非对称的空心件，应考虑设计成对的拉深件（组合式），以改善拉深时的受力状况（见1
JB/T6959--2008
图1c)）。待拉深后，再将其剖切成两个或多个工件。差
图1拉深件的形状设计
3.1.2拉深件的形状误差
剖切余量
拉深件的壁厚在变形过程中总会发生变化，因此只能得到近似的形状。图2a）所示为圆简形件拉深成形后的壁厚变化说明。
拉深件的凸缘及底部平面存在一定的形状误差，如果对工件凸缘及底面有严格的平面度要求，应增加整形工序。
多次拉深时，内外侧壁及凸缘表面会残留工步弯痕（见图2b）），产生较大的尺寸偏差。如果工件壁厚尺寸及表面质量要求较高，应增加整形工序。无凸缘件拉深时，工件端部形成凸耳是不可避免的（见图2c）），凸耳的大小与工件形状、毛坏尺寸及板料的各向异性等因素有关。如果对工件高度尺寸有要求，应增加修边工序。>
图2拉深件的形状误差
3.2拉深件的高度尺寸
拉深件的高度尺寸过大则需要多次拉深成形，故应尽量降低拉深件的高度。3.3拉深件的凸缘宽度
对于有凸缘圆简形件，凸缘直径宜控制在d,+12t≤d≤di+25t（见图3a)）的范围内：对于宽凸缘圆筒形件，为改善其工艺性、减少拉深次数，通常应保证d<3ds，h,≤2d，（见图3a))。对于有凸缘盒形件，凸缘宽度不宜超过rai+（35）t（见图3b）)。拉深件的凸缘宽度应尽可能保持一致，并与拉深部分的轮廓形状相似（见图3c））。Srai+(3~5)
3.4拉深件的圆角半径
图3拉深件的凸缘宽度
拉深件的圆角半径（见图4）应尽量大些，以利于拉深成形和减少拉深次数。2
拉深件的圆角半径可按如下原则进行选取：JB/T6959—2008
拉深件底部圆角半径rp1应满足rpt≥t，为使拉深工序顺利进行，一般应取rp1=（3～5）t。增加整形工序时，可取rpl≥（0.1～0.3）t；拉深件凸缘圆角半径ra应满足ra≥2t，为使拉深工序顺利进行，一般应取ra1=（5～8）t。增加整形工序时，可取rd≥（0.1～0.3）t；盒形拉深件转角半径re应满足re≥3t，为使拉深工序顺利进行，一般应取re1≥6t。为便于次拉深成形，应保证rei≥0.15h1。图4拉深件的圆角半径
3.5拉深件的冲孔设计
拉深件底部及凸缘上的冲孔的边缘与工件圆角半径的切点之间的距离不应小于0.5t（见图5a））。拉深件侧壁上的冲孔，孔中心与底部或凸缘的距离应满足ha≥2d十t（见图5b））。拉深件上的孔位应设置在与主要结构面（凸缘面）同一平面上，或使孔壁垂直于该平面，以便冲孔与修边同时在一道工序中完成（见图5c））。安
图5拉深件的冲孔设计
3.6拉深件的尺寸标注
在拉深件图样上应注明必须保证的内腔尺寸或外部尺寸，不能同时标注内外形尺寸。对于有配合要求的口部尺寸应标注配合部分的深度（见图6a））。对于拉深件的圆角半径，应标注在较小半径的一侧，即模具能够控制到的圆角半径的一侧（见图6b))。
有台阶的拉深件，其高度尺寸应以底部为基准进行标注（见图6c））。b)
图6拉深件的尺寸标注
4无凸缘圆筒形件的拉深
4.1修边余量的确定
JB/T6959-2008
无凸缘圆简形件修边余量h的确定见表1。表1无凸缘圆筒形件的修边余量Ah工件高度
>10~20
>20~50
>50~100
>100~150
>150~200
>200~250
毛坏直径的计算
工件相对高度hld
无凸缘圆筒形件毛坏直径D的计算按式（1），式中符号如图7所示。Vd2-1.72dr,-0.56r?+4dh
图7无凸缘圆筒形件
4.3拉深系数的选取
无凸缘圆筒形件的极限拉深系数见表2，其他金属材料的极限拉深系数见表3。表2无凸缘圆筒形件的极限拉深系数各次极限
拉深系数
>0.080.15
0.63~0.60
0.82~0.80
0.86~0.85
0.88~0.87
0.60~0.58
0.80~0.79
0.82~0.81
0.85~0.83
0.87~0.86
毛坏相对厚度tID×100
0.81~0.80
0.83~0.82
0.86~0.85
0.55~0.53
0.78~0.76
0.80~0.79
0.82~0.81
0.85~0.84
0.53~0.50
0.76~0.75
0.79~0.78
0.81~0.80
单位：mm
0.50~0.48
0.75~0.73
0.78~-0.76
0.80~0.78
注1：表中系数适用于08、10S、15S钢与软黄铜H62、H68。当材料的塑性好、屈强比小、塑性应变比大时（05、08Z及10Z钢等），应比表中的数值减小（1.5～2.0）%：而当材料的塑性差、屈强比大、塑性应变比小时（20、25、Q215、Q235、酸洗钢、硬铝、硬黄铜等），应比表中的数值增大（1.5～2.0）%。（符号S为深拉深钢：亿为最深拉深钢）
注2：凹模圆角半径较小时，即Rg=（4~8）t，表中系数取大值：凹模圆角半径较大时，即Rg（8~15）1，表中系数取小值。
材料名称
铝和铝合金
杜拉铝
无氧铜
镍、镁镍、硅
康铜（铜镍合金）
白铁皮
酸洗钢板
不锈钢下载标准就来标准下载网
镍铬合金
合金结构钢
可伐合金
钼铱合金
钛及钛合金
表3其他金属材料的极限拉深系数牌号
8A06、1035、3A21
2A11、2A12
T2、T3、T4
Cr18Ni
1Cr18Ni9Ti
Cr18Ni11Nb、Cr23Ni13
Cr20Ni80m
30CrMnSiA
TA2、TA3
首次拉深【m]
0.52~0.55
0.56~0.58
0.52~0.54
0.50~0.52
0.50~0.55
0.50~0.58
0.50~0.56
0.58~0.65
0.54~0.58
0.52~0.56
0.50~0.52
0.52~0.55
0.52~0.55
0.62~0.70
0.65~0.67
0.65~0.67
0.65~0.67
0.58~0.60
0.60~0.65
0.65~0.70
JB/T6959—2008
以后各次拉深【m]
0.70~0.75
0.75~0.80
0.70~0.72
0.72~0.80
0.75~0.82
0.70~0.75
0.75~0.78
0.75~0.78
0.70~0.75
0.78~0.80
0.78~0.84
0.85~0.90
0.91~0.97
0.84~0.87
0.84~0.87
0.80~0.85
0.80~0.85
0.85~0.90
注1：毛坏相对厚度t/D×100<0.62时，表中系数取大值：当t/D×100≥0.62时，表中系数取小值。注2：凹模圆角半径R<6t时，表中系数取大值；凹模圆角半径Ra≥（7～8）时，表中系数取小值。4.4拉深次数及各次拉深变形尺寸的确定确定无凸缘圆简形件拉深次数及各次拉深变形尺寸的步骤和方法见附录A。5有凸缘圆筒形件的拉深
修边余量的确定
有凸缘圆简形件修边余量Ad,的确定见表4。5.2毛坏直径的计算
有凸缘圆筒形件毛坏直径D的计算按式（2），式中符号如图8所示D=Jaz-1.72d(rp+ra)-0.56(r-r)+4dh....
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凸缘直径dr
>25~50
>50~100
>100~150
>150~200
>200~250
表4有凸缘圆筒形件的修边余量Ad凸缘相对直径dd
有凸缘圆筒形件
5.3首次拉深的最大相对高度和极限拉深系数>2.5
单位：mm
有凸缘圆简形件首次拉深的最大相对高度见表5，极限拉深系数见表6。对于以后各次拉深，可相应地选取表2中的［m2]、［m3]….［m,]。表5有凸缘圆筒形件首次拉深的最大相对高度［hild,]凸缘相对直径
>0.06~0.2
0.40~0.47
0.35~0.42
0.29~0.35
0.25~0.30
0.17~0.21
0.13~0.16
0.10~0.13
0.50~0.62
0.45~0.53
0.34~0.39
0.29~0.34
0.25~0.29
0.20~0.23
0.15~0.18
0.12~0.15
毛坏相对厚度tD×100
0.50~0.60
0.45~0.53
0.32~0.38
0.17~0.21
0.14~0.17
0.60~0.80
0.56~0.72
0.50~0.63
0.42~0.53
0.36~0.46
0.31~0.40
0.25~0.32
0.19~0.24
0.16~0.20
0.75~0.90
0.65~0.80
0.58~0.70
0.48~0.58
0.35~0.45
0.28~0.35
0.22~0.27
0.18~0.22
注1：表中系数适用于08、10号钢。对于其他材料，可根据其成形性能的优劣对表中数值作适当修正。注2：较小值对应于工件圆角半径较小的情况，即rp、ra=(4～8)：较大值对应于工件圆角半径较大的情况，即rp、ra=(10~20)。
凸缘相对直径
>2.8～3.0
表6有凸缘圆筒形件首次拉深的极限拉深系数［m］毛坏相对厚度tD×100
>0.06~0.2
JB/T6959—2008
注：表中系数适用于08、10号钢。对于其他材料，可根据其成形性能的优劣对表中数值作适当修正。5.4多次拉深的设计原则
有凸缘圆筒形件的多次拉深可按如下原则进行设计：a）对于窄凸缘圆简形件（ddd=1.1～1.4)，前几次拉深中不留凸缘或只留凸缘的圆角部分，而在以后的拉深中形成锥形凸缘，并于整形工序中将凸缘压平。b）对于宽凸缘圆筒形件（dld>1.4），应在首次拉深中形成工件要求的凸缘直径，而在以后的拉深中凸缘直径保持不变：
1）当毛坏相对厚度较大时，应在首次拉深中得到凸缘与底部圆角半径较大的中间毛坏，而在以后的拉深中制件高度基本保持不变，仅减小阅筒直径和圆角半径；2）当毛坏相对厚度较小并且首次拉深圆角半径较大的中间毛坏具有起皱危险时，应按正常圆角半径大小进行首次拉深设计，而在以后的拉深中制件圆角半径基本保持不变，仅以减小圆筒直径来增大制件高度。
c）为了避免凸缘直径在以后的拉深中发生收缩变形，宽凸缘圆筒形件首次拉深时拉入凹模的毛坏面积（凸缘圆角以内的部分，包括凸缘圆角）应加大（3～10）%。多余材料在以后的拉深中，逐次将（1.5～3）%的部分挤回到凸缘位置，使凸缘增厚。d）当工件的凸缘与底部圆角半径过小时，可先以适当的圆角半径拉深成形，然后再整形至工件要求的圆角尺寸。
5.5拉深次数及各次拉深变形尺寸的确定确定有凸缘圆简形件拉深次数及各次拉深变形尺寸的步骤和方法见附录B。6无凸缘椭圆形件的拉深
无凸缘椭圆形件如图9所示。根据能否一次拉深成形，将无凸缘椭圆形件分为两类：能一次拉深成形的称为无凸缘低椭圆形件：需多次拉深成形的称为无凸缘高椭圆形件。=b2ia
图9无凸缘椭圆形件
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6.1修边余量的确定
无凸缘圆形件的修边余量△h的确定可参考表1，表中工件相对高度以h/2b代换。6.2一次拉深的判断
无凸缘椭圆形件一次拉深时的拉深系数按式（3）计算：m=在
式中：
R，一—无凸缘椭圆形件长轴端部的毛坏展开半径，单位为mm，按式（4）计算。Ra—2-0.86rg-0.14h+2rh
无凸缘椭圆形件首次拉深的极限拉深系数按式（5）计算。[mal]=F
式中：
K——与材料性能有关的系数，K=1.04～1.08。材料成形性能好时取小值；反之，取大值；[m］无凸缘圆简形件的首次拉深的极限拉深系数，表2中的毛坏相对厚度以t2a×100代换。6.3无凸缘低椭圆形件的拉深
无凸缘低椭圆形件的毛坏展开形状仍为椭圆（见图10），图中尺寸R为短轴端部的毛坏展开半径，按式（4）计算，式中以n代换ra。图中系数Ks=1.0～1.1，当工件椭圆度ab较大时，K取大值。1-0+99
图10无凸缘低椭圆形件的毛坏设计6.4无凸缘高椭圆形件的拉深
无凸缘高椭圆形件的多次拉深，其各工序制件应采用无凸缘椭圆形或圆筒形件，拉深工艺计算应由末道工序向前推算。为确保均勾变形，要求各工序制件的椭圆长、短轴处的拉深系数相等，见式（6）。mn-i
ra(n-1)
ro(n-1)
Ta(n-) +an-i-l-an-trb(n-i) +bn-i- -bn-i0.75~0.85
：(6)
式中：
符号下标n-i和n-i-1分别表示第n-i次和第n-i-1次拉深，其中i=0、1、2。材料成形性能差，拉深次数多、拉深接近末道工序时，拉深系数取大值；反之，取小值。确定无凸缘高椭圆形件各次拉深变形尺寸的步骤和方法见附录C。7无凸缘盒形件的拉深
无凸缘盒形件如图11所示。无凸缘盒形件的拉深，在变形性质上与圆简形件相类似。但与圆筒简形件拉深不同，盒形件拉深过程中变形沿周向分布不均，因此在拉深工艺设计上存在一定差别。根据能否一次拉深成形，将无凸缘盒形件分为两类：能一次拉深成形的称为无凸缘低盒形件；需多次拉深成形的称为无凸缘高盒形件。
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