拉深缺陷与解决措施_拉深缺陷

2020-02-29 其他范文下载本文

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壁破裂

这种缺陷一般出现在方筒角部附近的侧壁，通常，出现在凹模圆角半径（rcd）附近。在模具设计阶段，一般难以预料。破裂形状如图1所示，即倒W字形，在其上方出现与拉深方向呈45°的交叉网格。交叉网格象用划线针划过一样，当寻找壁破裂产生原因时，如不注意，往往不会看漏。它是一种原因比较清楚而又少见的疵病。

方筒拉深，直边部和角部变形不均匀。随着拉深的进行，板厚只在角部增加。从而，研磨了的压边圈，压边力集中于角部，同时，也促进了加工硬化。

为此，弯曲和变直中所需要的力就增大，拉深载荷集中于角部，这种拉深的行程载荷曲线如图2所示，载荷峰值出现两次。

图1 方筒壁破裂

图2 方筒拉深时，凸模行程与拉深载荷的关系

第一峰值与拉深破裂相对应，第二峰值与壁破裂相对应。就平均载荷而言，第一峰值最高。就角部来说，在加工后期由于拉深载荷明显地向角部集中，在第二峰值就往往出现壁破裂。

与碳素钢板（软钢板）相比较，18—8系列不锈钢由于加工硬化严重，容易发生壁破裂。即使拉深象圆筒那样的均匀的产品，往往也会发生壁破裂。

原因及消除方法

（1）制品形状。

① 拉深深度过深。

由于该缺陷是在深拉深时产生的，如将拉深深度降低即可解决。但是必须按图纸尺寸要求进行拉深时，用其他方法解决的例子也很多。

② rd、rc过小。

由于该缺陷是在方筒角部半径（rc）过小时发生的，所以就应增大rc。凹模圆角半径（rd）小而进行深拉深时，也有产生壁破裂的危险。如果产生破裂，就要好好研磨（rd），将其加大。

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

只要不起皱，就可降低压边力。如果起皱是引起破裂的原因，则降低压边力必须慎重。如果在整个凸缘上发生薄薄的折皱，又还在破裂地方发亮，那就可能是由于缓冲销高度没有加工好，模具精度差，压力机精度低，压边圈的平行度不好及发生撞击等局部原因。必须采取相应措施。

是否存在上述因素，可以通过撞击痕迹来加以判断，如果撞击痕迹正常，形状就整齐，如果不整齐，则表明某处一定有问题。

② 润滑不良。

加工油的选择非常重要。区别润滑油是否合适的方法，是当将制品从模具内取出来时，如果制品温度高到不能用手触摸的程度，就必须重新考虑润滑油的选择和润滑方法。

在拉深过程中，最重要的因素之一是不能将润滑油的油膜破裂。凸模侧壁温度上升而使材料软化，是引起故障的原因。

因此，在进行深拉深时，要尽量减少拉深引起的磨擦，另外，还需要同时考虑积极的冷却方案。

③ 毛坯形状不当。

根据经验，在试拉深阶段产生壁破裂时，只要改变毛坯形状，就可消除缺陷，这种实例非常多。

拉深方筒时，首先使用方形毛坯进行拉深，rd部位如果产生破裂，就对毛坯四角进行切角。

在此阶段，如果发生倒W字形破裂和网格疵病，则表示四角的切角量过大。切角的形状，如拉深时凸缘四角产生凹口，只要切角量适当减小一些，就可消除，同时还可制止破裂。

④ 定位不良。

切角量即使合适，但如毛坯定位不正确，就会象切角过大那样，仍要产生破裂。另外，当批量生产时，使用三点定位装置时，定位全凭操作者的手感，这时往往会产生壁破裂。

⑤ 缓冲销接触不良。

只要将缓冲销的长度作适当调整，缺陷即可消除。

（3）模具问题。

① 模具表面粗糙和接触不良。

在研磨凹模面提高表面光洁度的同时，还要达到不形成集中载荷的配合状态。

② 模具的平行度、垂直度误差。

进行深拉深时，由于模具的高度增加，所以凸模或凹模的垂直度、平行度就差，当接近下死点时，由于配合和间隙方面的变化，就成为破裂的原因。因此，模具制作完毕之后，必须检查其平行度和垂直度。

③ 拉深筋的位置和形状不好。

削弱方筒拉深时角部的拉深筋的作用。

（4）材料

① 拉伸强度不够。

② 晶粒过大，容易产生壁部裂纹，故应减小材料之晶粒。

③ 变形极限不足，因此要换成r值大的材料。

④ 增加板材厚度，进行试拉深。

纵向破裂

沿拉深方向的破裂，称之为“纵向破裂”，由于破裂的原因不同，所以消除方法也不同。

（1）由材料引起纵裂的实例。

使用不锈薄钢板（SUS304）在拉深极限附近进行深拉深时，rp，rd部都不破裂，而在侧壁产生纵向破裂，最典型的例子就象图1所示，破裂成象一个剥开了皮的香蕉。

图1 纵向破裂

这种裂纹的特征是纵向开裂，是从模具内取出制品的最后时刻瞬时裂开。其原因尚未定论，但可能是下述原因引起的。

① 深容器拉深时，由于在圆周方向受强大的压缩应力的作用，因此，内部有拉伸残余应力存在，将拉深后的容器从凹模取出时，该残余应力就急骤起作用，并以容器四周的缺口为起点产生破裂。

② 凸缘部位的压缩变形，使容器侧壁形成时，由于瞬时压曲，侧壁部产生折弯或弯曲，从而产生破裂和纵向裂纹。

消除方法

根据经验，可改变rp，rd的大小；对模具进行充分研磨；增减缓冲销压力；改变润滑油等。当经过各种实验，都无法控制时，更换材料，将板厚增加0.1mm，这时破裂就完全消除了。

（2）胀形过多而产生破裂。

进行方筒深拉深时，会产生回弹凹陷，其措施是，用稍微加大尺寸的凸模再进行胀形，即可消除回弹凹陷。但是如果胀形过多，由于角部产生加工硬化，产生纵向裂纹。

目前，为了防止纵向裂纹的危险，采用精整的办法。即：将制品做成与凸模完全相同的形状，精整时在凸缘上安装拉深筋，完全防止材料流入，这不是一种一般的再拉深的办法。

（3）由于混入异物而引起断裂。

若没有察觉凹模上粘有异物而进行拉深时，异物就以此为起点，可能沿拉伸方向撕裂制品。这种原因产生的裂纹，开初小，逐渐增大撕裂范围。

凸模肩部相应部位裂纹

由于材料的强度不够，当拉深载荷达到材料破断载荷时就会发生此缺陷。

缺陷部位产生于凸模肩R相应的部位（rp处），即比冲撞痕线更接近rp的部分。破裂部分的冲撞痕线，因与其他部位不同，可以对下面几种情况进行观察检查：或者被延展；或者在凸缘的上下面有发亮的部分；或者产生折皱。另外，在侧壁上有时也有发亮的部分。

初期横向破裂，呈舌状。如图1。

图1 rp部破裂

原因及消除方法

（1）制品形状。

① 拉深深度过大。

目前，圆筒、方筒深拉深的极限是在设计阶段确定的。从而，在极限附近进行拉深时，要用表面光洁、平整的材料，综合模具配合和研磨，加工润滑油，缓冲压力，压力机精度等现场条件，进行试验拉深。

② 凸模半径（rp）过小。a 将rp修正到适当值。

b 图纸上的rp过小时，首先按适当值进行拉深，然后再增加一道工序，成形所需尺寸。

③ 凹模尺寸（rd）过小。a 将rd修正到适当值。

b 图纸上的rd过小时，首先用适当rd值进行拉深，然后再增加一道工序，成形到所需尺寸。

④ 方筒的角部半径（rc）过小。a 将拉深深度减小； b 多增加一道拉深工序； c 换成更高级的材料； d 将板料厚度增加。

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

压边力过大时，在凸缘面上不会发生起皱。防皱压板面粗糙度，模具配合，间隙，rp，rd，加工油的种类和涂敷条件，缓冲销造成的压边力分布等，都影响防皱压力。如果有关拉深的上述这些条件都合适的话，压边力就会下降，在起皱之前，不会发生破裂。

压边力过大时，由于凸缘面会全面发亮，所以很容易判断。

② 润滑不良。

拉深加工与润滑有极为密切的关系，特别是包含有减薄拉深加工时，必须控制制品温度的升高。如果是条件好的拉深加工，润滑油的选择不成什么问题；条件不好的拉深加工，如果润滑油选择不当，就会引起破裂。

③ 毛坯形状不良。

在试拉深阶段，决定毛坯形状是重要的工作之一。

必须将毛坯形状限制在最小尺寸。当用方形毛坯进行圆筒拉深时，极限拉深率为0.58左右。另外，如果拉深率过于严苛，rp部位的伤痕会产生破裂，如进行切角，就可防止破裂。

拉深方筒时可先用方坯进行，这样可以制造出漂亮的制品，但是如果达到拉深极限，在rcp附近就会产生破裂。如果已经破裂，可将毛坯的四角切去一部分。但如果切多了的话，就会产生凸缘起皱，成为产生壁裂纹的原因。

④ 毛坯定位不好。

即使毛坯形状良好，但如果调整位置不好，或者放置方位不对，这时，凸模与毛坯产生错位，也会产生破裂或起皱。

另外，用500吨油压机，对较大尺寸的拉深件成形时（材料是SUS304），使用粘度低的油就可进行深拉深。当使用粘度高的油进行深拉深时，拉深到高度的1/4，rp部位就会破裂。

不锈钢与软钢板相比较，容易受到速度的影响，但如进行充分的冷却和润滑，在实际操作中，其他方面的问题比速度问题更重要。

当进行高速冲裁时，即使使用一般间隙，切口的全部剪切面都是非常理想的。

⑤ 模具安装不良。

该缺陷是由模具安装不良，上下模不对中所造成的。近来，几乎所有的模具都备有导向装置，由于模具不对中产生的故障已很少见。

⑥ 缓冲销的长短不齐。缓冲销在使用过程中，由于出现压弯，冲击伤痕等，往往变得长短不一，拉深过程中，缓冲销长的部分，由于受到集中载荷而破裂。为了对缓冲销的长短不一进行检查，在模具调整阶段，用手来回摇销，长销由于集中承受压边圈的重量，而变得很重，这是很容易理解的。

⑦ 缓冲垫凹凸不平。

当压力机缓冲垫的销子位置出现凹陷，或者废料从销孔落到缓冲垫上，就无法控制缓冲压力。压力机如有活动工作台，由于能进行简单的清扫或检修，所以这样的事故是不会发生的，但如果是固定工作台，长期不检修，一旦使用，往往会发生事故。

⑧ 缓冲销配备不良。

缓冲销原则上应装配在凸模的周围，然而，必须有适当的间隔。如果压边圈很薄，缓冲销配置不当时，产品的凸缘，在某个缓冲销部位受到强烈拉力而使其断裂。这时，凸缘的末端形状，就会象舌状样局部延伸，这是很简单明白的道理。

另外，缓冲销配置与凸模周边形状不一致，凸缘面会起皱，也往往会成为破裂的原因。归根到底，当压边圈很薄，销子的位置就有明显的影响，因此，使压边圈具有充分的强度，是最基本的问题。

⑨ 起皱引起破裂。a 坯料尺寸大于压边圈。

当坯料尺寸比压边圈大时，拉深开始之后，坯料外露部分就产生起皱，它同“拉深筋”的功能一样，继续拉深会使其破裂，在试拉深阶段，为了确定“拉深筋”的位置，有时故意使毛坯露在压边圈外。

一般来说，即使是大坯料局部胀形，其原则仍是毛坯用压边圈压住后再进行加压。b 压边力小。

当压边力小时，毛坯表面就会起皱，该折皱通过凹模圆角半径（rd）时，往往会破裂。因此，这种场合，折皱和破裂就混为一体。

当用加工硬化程度高的不锈钢板进行方筒深拉深时，如图1所示的角部凸缘部位，有一光亮部分，在靠近rd处产生折皱。

该折皱就是产生破裂的原因，rd部分如果破裂，首先要提高压边力，消除折皱，这是头等重要的事情。决不要增大rd或者降低压边力。

光亮部分是由于坯料厚度增加，承受集中载荷所致，因此，在提高压边力的同时，把模具间的接触点到刮目相看平，消除材料增厚的部分；如呈分布载荷，则可消除凸缘面起皱，而使材料的流入变得容易。c 凹模半径（rd）过大。

rd过大时，就会在rd部分产生加工硬化后的折皱，它又作为拉深筋的功能使拉深件产生破裂。从而，在进行深拉深时，rd要尽可能小，这样易于拉深。d 压边圈侧壁间隙过大（图2）。

例如圆筒凸缘压紧拉深或方筒局部凸缘压紧拉深时，凸模与压边圈侧壁的间隙，必须比凹模圆角半径（rd）小。

如果间隙过大，拉深时材料不能贴紧rd，而是要向上鼓起，从而产生折皱，折皱进入间隙后压成一定形状，并成为产生破裂的原因。

因此，加工时压边圈侧壁要有一个合理的间隙，筒形件凸缘压紧部分和方筒角部凸缘压紧部分，间隙必须设计成小于rd。

图2 凸模与压边圈的间隙超过rd而产生破裂

⑩ 压力机精度不良。

压力机精度不良，对于浅拉深影响不大。当使用曲柄压力机进行深拉深时，如果精度不良，就要受到明显的影响而产生破裂。所以，保证机床精度，是拉深加工之基础。

（3）模具关系。

① 凹模表面粗糙。

进行深拉深时，凹模与压边圈的两面研磨不充分，特别是拉深不锈钢板与铝板时，更易产生拉深伤痕。因此，凹模必须进行0.4S以下的镜面加工，这样可以完全消除撞击伤痕。

当进行面压高的深拉深时，即使消除碰撞也往往会产生破裂，为了使表面更光滑，可用“刮刀”消除碰撞，防止油膜破碎。

② 消除压边圈碰撞。

在拉深过程中，为了不产生集中载荷，应根据板厚变化改变模面接触状态，使模面间隙呈均布载荷。

拉深时，如不消除压边圈的碰撞，也会形成集中载荷而产生破裂。

③ 拉延筋的位置和形状不良。

由于拉延筋胀力过大而引起破裂时，可以用改变拉延筋形状，判断拉延筋的位置与材料的流入过程，即通过综合判断的办法确定拉延筋与毛坯形状的关系。

④ 间隙过小。

拉深件角部靠近rd部分的侧壁，有亮点并产生破裂时，这是间隙过小引起的。因此，只要修正间隙，消除亮点，即可防止破裂。

另外，不是全部角部，而只是某个角部发亮并产生破裂时，其原因是导向装置不好或者只是某角部的尺寸精度差；另外，是由于凸、凹模与压边圈之间的垂直度差，在拉深过程中间隙产生变化，引起破裂等等。找出原因，消除光亮部位，就可防止破裂。

但下述情况例外：对四方形器皿进行浅拉深时，角部凸模的圆角半径（rcp）和拐角圆角半径r过小时，rcp处肯定会破裂。为了防止破裂，最好将凸模圆角半径rcp增大到适当值，但这样一来，制品的商品价值就会下降。为此，只要增加一道变薄拉深，既能达到制品尺寸要求，又能防止rcp部的破裂。

⑤ 凸模与压边圈的间隙过大。

在深拉深过程中，当凸模与压边圈的间隙过大时，压边圈产生水平移动；rd较小时，与图2的情况一样，材料不紧贴于rd部，而是进入凸模与压边圈之间形成折皱，此时如果凸凹模之间的间隙控制不好，就会产生破裂。

为了使压边圈准确地上下移动，通常是使压边圈在凸模上滑动，或者采用压边圈在上模的导向板上导向的方法。

⑥ 由于热胶着而产生破裂。

如果模具制造不当，在拉深过程中就会产生热胶着，材料在拉深时也往往会破裂。另外，在试拉深时，用不经表面硬化处理的模具拉深，也往往会发生上述情况。在拉深件和模具之间使用聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜能防止破裂和拉深伤痕的发生，也可以用热处理和表面硬化处理的办法解决。

⑦ 压边圈刚性不好。

当压边圈刚性不好时，材料只在缓冲销部位受到强烈拉力，而压边圈板面的其他部位产生挠曲，由此造成起皱并成为破裂的原因。如果缓冲销压力降低，凸缘面就会全部起皱，由于起皱是破裂的直接原因，所以只好重新制造一个刚性好的压边圈。

（4）材料。

① 拉深性能不好。

当拉深条件恶劣，又不允许增加工序时，就要提高材料的性能。a 试换成CCV值小，r值大的材料。b 研制深拉深性能好的材料。

② 板材厚度不够。

增加板材厚度再进行试拉深。

③ 板厚误差大。

测量板厚，如果板厚误差大，可换成误差小的材料进行试拉深。

④ 研讨时效问题。

试拉深用板材，要首先确定板材的压延日期，由于时效也会引起破裂。当确认板材压延后存放时间已久，就要换成没有时效危险的材料，以确定时效是否对材质有影响。

自然时效破裂

加工硬化性能强的SUS301等材料，当经过剧烈的成形加工后，一直放置不用，由于残余应力的作用，往往会发生纵向裂纹。但含镍量多的奥氏体不锈钢板，即SUS304以上的材料，即使进行剧裂的冲压加工，也不会产生自然时效裂纹。

另外，使用黄铜等铜合金板，经剧烈成形加工后一直放置，也往往会产生纵向裂纹。其原因与残余应力及周围某些气氛有关。图1是其示意图。

图1 自然时效裂纹

消除方法

最主要是尽量减少残余应力。成形后立即进行退火处理能防止裂纹产生。

为了尽量减少残余应力，操作时必须注意以下几点：

①使凹模圆角半径（rd）尽量小。

②用多次拉深增加拉深深度时，尽可能要余留下凸缘部分。

③设计拉深工艺时，要避免不合理的工艺。

④压边圈应经常研磨，以增加压边力，防止折皱发生。

侧壁端面裂纹

如图1所示，从制品端面开裂的现象称为侧壁端面裂纹，与延伸凸缘侧裂纹为同一现象。

图1 侧壁端面裂纹

消除方法

（1）制品形状。

① 避免开式拉深。

拉深时应有一定的形状精度。开式拉深时，由于制品的形状，端部会产生裂纹，因此，要象图2那样，必须同时使端部也有一点拉深侧壁。但是，rp尺寸应做大10～15mm，否则制品就有变形的可能。

② 凹模圆角半径（rd）过小

由于必须拉伸成形，因此rd小些较为有利，但超过其极限，就会发生破裂，因而应通过试验选择适当的rd。如果选择的rd比图纸尺寸大，就需增加一道精整工序。

图2 拉深件端面制止裂纹产生

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

将压边力稍作减少后进行拉伸，然后检查制品形状变化情况和有无破裂。

② 毛坯形状不适宜。

为了避免开式拉伸，当进行带有辅助侧壁的拉深时，应将毛坯形状控制在最小尺寸范围之内。另外，开式拉伸时，如端面毛刺过大，容易破裂，所以应防止毛刺的出现。

③ 凹模面润滑不良。

制品如产生刮伤，则是由于润滑不好所致，所以应检查润滑质量和用量。

（3）模具问题。

① 拉深筋的位置和形状不好。

开式拉深时，如果拉深筋末端与制品末端一致，则造成材料的流动阻力不均匀，材料流入模腔的量不一致，而容易破裂，所以要改变拉深筋的位置，使其能慢慢把拉深筋引起的凸峰压平，从而减弱拉深筋末端的拉伸力。

② 凹模面加工不良。

在试模阶段，由于凹模面的光洁度不好，引伸力不均匀而产生缺陷。如果发现毛坯面有擦伤，就用砂轮磨光划伤部位，以消除撞击印痕。

（4）材料。

① 由于凸缘延展性不足而引起缺陷，就需要换成r值大的材料。

② 稍微增加板材厚度。

侧壁纵向裂纹如图1所示，如果加工初期受到压缩变形，加工后期受到拉伸变形，可能产生纵裂纹。

（1）制品形状。

① 拉深深度过大。

胀形超过极限而引起纵向裂纹；另外，在精整时，纵向或横向胀形若超过极限，也会引起破裂。总之，破裂的直接原因，与胀形超限是一致的。

因此，超过变形极限而产生破裂，从形式上讲，就是拉深深度过深，如果降低拉深深度，成形条件就会变好。

图1 侧壁纵向裂纹

② 凹模圆角半径（rd）过小。

由于是胀形变形，如果超过材料所具有的变形极限，就会产生破裂。因此，合理的rd既能防止凸缘部裂纹的产生，又能补充材料。作为改善材料流入条件的方法之一，是增大凹模圆角半径（rd）。

增大rd虽然防止了破裂产生，但这时的rd比图纸尺寸大，为使rd达到图纸要求，应增加一道精整工序。

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

调整拉深力最基本的方法是调整压边力。如果产生破裂，并且凸缘部位发亮，则是因为压边力过大。因此，当有破裂危险时，可稍微降低压边力来观察制品的变化。

② 凹模面润滑不足。

随着压边力的增加，润滑油油膜强度也应相应提高，使其尽量减少摩擦。

③ 毛坯形状不良。

如果毛坯越大，成形条件就会越来越坏。因此，需将毛坯减小到最小限度。即可接近下死点时，毛坯要越过拉深筋，然后进行试拉深。

（3）模具问题。

① 拉深筋的形状和位置不对。

使用拉深筋虽然可以防止凸缘产生折皱，但其副作用是阻碍了材料的流入，因此，如果产生破裂的原因是材料流入阻力太大，那末，为了材料容易流入，就需要与毛坯形状一起综合分析拉深筋的位置和形状。

② 加工不良。

如果模面加工不良，往往不能提高压边力。因此，需要用砂轮磨光。

（4）材料。如果超过变形极限，就需要换成更高级的材料，另外，还要增加板材厚度。

凹模肩部相应部位裂纹

虽然是胀形成形，当有少量材料流入时，rd部分由于受到弯曲和变直而发生裂痕。

（1）凹模圆角半径过小（rd）。

胀形加工为主变形并有少量材料流入时，若rd太小，由于弯曲和变直而发生加工硬化，这时rd部分附近往往会发生破裂。

首先要认真对rd部进行研磨，如果仍发生破裂，就适当加大rd。

（2）压边圈调整不好。

当rd较小，而且压边力过小时，凸缘部分有小的折皱，往往在加工后期使rd部分发生破裂。一般来说，加大压边力就能解决。

（3）凹模圆角半径（rd）加工不良。

若凹模圆角半径加工不良，制品拉深时就会擦伤，同时，加工后期，在凹模圆角半径处就会发生破裂。消除方法是用砂轮沿材料的移动方向进行研磨。

（4）拉深筋的功能不好。

如果拉深筋的形状不好而压边力又弱，在工序后期只要有少量材料流动，就往往会发生破裂。如果不改变拉深筋形状，就需要加大压边力。

直边壁破裂

拉深方筒时，直边壁中央附近，大范围产生拉深破裂。见图1。

图1 直边壁破裂

（1）制品形状。

① 拉深深度过大。

如果用降低拉深深度来防止破裂的话，首先要检查其他方面原因，当消除了其他方面的因素仍不能制止破裂时，最后采用降低拉深深度，增加一道精整拉深工序的方法。

② 凹模圆角半径（rd）过小。

方筒拉深时，防止直边部侧壁发生回弹凹陷的措施，一般用拉深筋拉伸的方法，但该方法有发生拉深筋伤痕的缺陷。

因此，当不使用拉深筋拉深时，作为拉伸成形的措施是让间隙比板厚稍小一点，同时，在rd过小的状态下选择拉深方法。如果超过拉伸极限发生裂纹，可将rd稍微加大后进行试拉深。

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

凸缘面全部发亮，说明压边力太大，可将压边力减少到既允许材料流入而又不起皱的程度。

② 凹模面润滑不良。

要使材料容易流入，就要检查润滑油的种类及用量。

（3）模具问题。

① 凹模面加工与配合不好。

在制品产生破裂的同时，凸缘面上又有擦伤，就要用砂轮很好地磨光，达到材料流入容易的条件。

② 间隙太小。

制品的侧壁发亮而破裂时，是由于侧壁减薄量太大，因此需调整间隙。

③ 拉深筋的位置和形状不良。

由于拉深筋力量过大而产生破裂的情况很多，所以要降低拉深筋的力量。

④ 模具精度不良。

模具精度不良，有模芯偏移；凸模和凹模的平行度、垂直度不好等原因。如果对模具事先检查，在试拉深时就不会发生问题。

⑤ 压边圈刚性不足。

压边圈刚性不足时，会只在几个缓冲销部位受到剧烈拉伸而产生破裂。

⑥ 压力机精度不良。

当压力机的精度不好时，就会产生与模具精度不好一样的缺陷，在试拉深前，要使机床保持在高精度状态下，并且必须进行试拉深。

（4）材料。

① 当缺陷是由于材料拉伸强度不够及晶粒过大而产生时，就需要改变材料。

② 当由于板材厚度不够而产生缺陷时，需要增加板材厚度。

凹模肩部相应部位裂纹

虽然是胀形成形，当有少量材料流入时，rd部分由于受到弯曲和变直而发生裂痕。

（1）凹模圆角半径过小（rd）。

胀形加工为主变形并有少量材料流入时，若rd太小，由于弯曲和变直而发生加工硬化，这时rd部分附近往往会发生破裂。

首先要认真对rd部进行研磨，如果仍发生破裂，就适当加大rd。

（2）压边圈调整不好。

当rd较小，而且压边力过小时，凸缘部分有小的折皱，往往在加工后期使rd部分发生破裂。一般来说，加大压边力就能解决。

（3）凹模圆角半径（rd）加工不良。

若凹模圆角半径加工不良，制品拉深时就会擦伤，同时，加工后期，在凹模圆角半径处就会发生破裂。消除方法是用砂轮沿材料的移动方向进行研磨。

（4）拉深筋的功能不好。

如果拉深筋的形状不好而压边力又弱，在工序后期只要有少量材料流动，就往往会发生破裂。如果不改变拉深筋形状，就需要加大压边力。

凹模肩部相应部位裂纹

虽然是胀形成形，当有少量材料流入时，rd部分由于受到弯曲和变直而发生裂痕。

（1）凹模圆角半径过小（rd）。

胀形加工为主变形并有少量材料流入时，若rd太小，由于弯曲和变直而发生加工硬化，这时rd部分附近往往会发生破裂。

首先要认真对rd部进行研磨，如果仍发生破裂，就适当加大rd。

（2）压边圈调整不好。

当rd较小，而且压边力过小时，凸缘部分有小的折皱，往往在加工后期使rd部分发生破裂。一般来说，加大压边力就能解决。

（3）凹模圆角半径（rd）加工不良。

若凹模圆角半径加工不良，制品拉深时就会擦伤，同时，加工后期，在凹模圆角半径处就会发生破裂。消除方法是用砂轮沿材料的移动方向进行研磨。

（4）拉深筋的功能不好。

如果拉深筋的形状不好而压边力又弱，在工序后期只要有少量材料流动，就往往会发生破裂。如果不改变拉深筋形状，就需要加大压边力。

胀形时凸模棱线部位产生裂纹

这是尖锐的凸模棱线在拉伸时产生破裂的现象。如图1那样，在进行开式拉伸时，一边要严格限制材料的流入，一边又必须成形，当超过材料拉伸极限时，就会沿棱线破裂。

消除方法

① 如果凸模圆角半径（rp）过小，就将rp增大。

② 如果凸模圆角半径（rp）加工不良，就用砂轮进行修磨。

③ 当形状明显超过拉伸极限时，可用弯曲和其他工序预先制出凸峰，这样在胀形时就不会超过极限了。

④ 当形状接近拉伸极限时，为了有材料补偿，要更换成延伸率好的，晶粒小的材料，或者增加板材厚度。

图1 胀形引起凸模棱线裂纹

凸缘延伸边缘裂纹

该缺陷是由于凸缘向四周延伸而边缘发生裂纹的现象。其典型性实例如图1所示。这是由于在成形凹形部分时，材料向四周延伸而变薄，边缘发生裂纹。

另外，如图2所示，在进行“内缘翻边”时，增高后的凸缘口部因变薄超过极限而发生裂纹。

图1 凸缘延伸的边缘裂纹

原因及消除方法

图2所示缺陷的原因及消除方法为：

（1）制品深度太深。

图2 凸缘延伸的边缘裂纹

试拉深时，如果边缘产生裂纹，在目前条件下，一般都认为是由于制品深度太深。也就是说，要检查裂纹发生的时间；裂纹形状和制品形状的关系；裂纹发生的部位和毛坯形状及工艺孔的关系，从而采取相应的措施。

（2）毛坯形状不良，工艺孔的配置和形状不良。

例如，图1的制品，就毛坯形状而言，L和R的关系是很重要的。凸缘宽度L虽然超过修整线，但很小，这时，如角部R也比较小，那么这种加工条件就不好，角部的边缘或毛刺大的地方，大都会产生裂纹。由于当角部R小时容易发生裂纹，因此，需将其设计成大的圆角半径R和曲线。如果裂纹的末端是在修边线之外，虽然对制品外观没有影响，但由于裂纹的产生造成引深不足，从而使产品精度下降。换句话说，由于未成为完好而理想的制品，所以需要在凸缘延伸内裂纹或侧壁裂纹发生之前进行成形。

采用工艺孔的情况。在这种场合，必须综合考虑工艺孔的形状和位置，以及冲裁工艺孔的时间。在坯料上需冲裁出两个工艺孔，但是，工艺孔并不一定都是圆形，只要成形到所需要的形状就可以了。因此，成形到接近下死点时进行切口是可行的。

（3）冲工艺孔或者切口的时间不恰当。

当进行凸缘延伸成形时，为了提高成形精度，必须尽量使用拉伸成形。为此，需增大凸缘宽度（L），但是，超过极限，就有可能引起内裂纹或侧壁裂纹。

因此，在试验阶段，如果由于引伸超过极限而发生内裂纹，首先要查清裂纹发生的行程位置。然后，在调整后的行程位置进行正常拉深，取出制品后或者冲工艺孔或切口，最后用全行程进行试拉深。

冲裁（在行程高度上）工艺孔的时机，同工艺孔（或切口）的形状和位置是否配合得当有关，因此必须找出最佳配合条件。

如果有加工过类似产品的经验，在进行模具结构设计时，只要冲工艺孔或切口的时间调整恰当，就可减少试验次数。

（4）凸缘边缘加工不良。

凸缘延伸成形时，如果凸缘边缘的毛刺大，或者剪切得不好，这时往往会发生裂纹，因此必须充分注意。

图2表示通过内缘翻边成形环形沟槽时产生裂纹的情况。原因及消除方法如下：

① 超过内缘翻边的加工极限。

当接近内缘翻边的加工极限时，首先发生缩颈，然后发生龟裂。由于目前已能相当准确地预先确定加工极限，所以，在模具设计阶段，就能对加工极限等进行检验。

但是，如在安全范围内或在接近极限的条件下进行苛刻的内缘翻边加工，一旦发生龟裂，就必须改变条件，重新进行试拉深。

② 凸模形状。

在进行条件苛刻的内缘翻边加工时，还需要考虑凸模的形状。图3是具有代表性的内缘翻边凸模。与图中a所示平头凸模相比，图中b所示的圆锥形凸模更为理想。

图3 内缘翻边凸模 ③ 切口形状的影响。

内缘翻边加工的扩孔极限，受到冲孔时所产生的加工硬化层的强烈影响，因此，消除加工硬化层，就不易产生龟裂现象，根据现场实践经验，可以采取下述几种方法。

a 将剪切面退火。不过这样一来会使晶粒粗大，其性能就会降低。

b 通过修整加工除去冲裁加工硬化面。修整量为板厚的10～15%。该方法也能除去加工硬化层，使扩孔极限提高。

c 冲孔间隙增大，扩孔极限就会下降，同时，它也成为产生毛刺的原因，因此，要控制毛刺的产生。

d 将冲裁单向间隙增加一倍以上冲孔时，由于不产生加工硬化层，因此，就可能进行深内缘翻边加工。但是，必须进行与冲孔方向相反的内缘翻边时，由于凹模的切刃线保留在内缘翻边的内侧，就需要把凹模的刃口上制成圆角。

e 进行精密冲裁时由于也会产生加工硬化层，因此不要提高扩孔极限。

④ 冲孔凹模刃口圆角的影响。

切刃由于磨损和损伤，随着圆角的增加，加工极限就会降低，切口某处如有损坏，则从该部分开始发生裂纹。

⑤ 扩孔方向的影响。

虽然薄板的差别比较小，但板材越厚，如将毛刺侧作为凸模入口进行加工后，则不易开裂。因此，进行条件不好的内缘翻边加工时，象跳步模那样冲压方向受到限制时，或者把毛刺部分压成45°的锥面，或冲裁加工前进行45°的压印加工，然后再冲裁时，就很少发生裂纹。

⑥ 成形速度的影响。

除了象不锈钢那样受到速度的影响之外，在一般冲压范围内，很少受到速度的影响。

凸缘延伸侧壁裂纹

凸缘延伸时，若材料流动受到阻碍，就会因侧壁的变形超过极限而发生裂纹。

原因及消除方法

（1）制品形状。

① 凸模圆角半径（rp）偏小。

增大凸缘圆角半径（rp），造成材料能从rp部分流入的条件。为了达到图纸要求，可以增加一道精整工序。

② 拐角圆角半径（rc）偏小。

与拉深深度相比较，当拐角圆角半径（rc）过小时，由于也会发生上述缺陷，所以，改变rc应作为措施之一予以考虑。当然，rc过大会改变制品形状，但不变rc无法成形时，就必须改变rc。（2）冲压条件。

① 压边力偏大。

压边力太大会过多地限制材料的流入，就会发生上述缺陷。因此，需要降低压边力，只要达到凸缘不起皱即可。

② 凹模面润滑不良。

为了促进材料的流入，要薄薄地涂一层高粘度润滑油。

③ 毛坯形状不好。

毛坯形状以及工艺孔形状和位置都是非常重要的。当凸缘面积缩小时，会产生边缘裂纹，当凸缘面积太大时，会发生侧壁裂纹。因此，必须找出介于两者之间的最佳值。

根据经验，将凸缘做大一些，能成形的范围宽，适合于批量生产。我们最初将凸缘的形状做成凹形，但由于成形精度不稳定，最后我们采用方形毛坯，用拉深筋引伸成形。

④ 切口时机。

如切口时机太迟，也会发生上述缺陷。消除方法是降低凸模高度，并迅速进行切口。

（3）模具方面的问题。

① 间隙太小。

如间隙太小或者局部靠得太近，会发生上述缺陷。如果破裂的部位发亮，则是由于模具配合太紧所造成的，应予修正。

② 拉深筋的形状、配置不当。

如拉深筋的力量太强，往往会发生上述缺陷，所以应降低拉深筋的力量，在破裂之前，使毛坯通过拉深筋。

③ 压边圈表面及凹模（rd）部位加工不良。

如果模具的精加工不好，就会产生缺陷，所以应用砂轮认真进行修整。

凸缘延伸内裂纹

裂纹是发生于凸缘延伸拐角处。当进行凸缘延伸加工时，为了保证形状精度，或将凸缘尽量增大，或者用拉深筋进行拉伸。

为此，当超出材料所具有的延伸率及拉伸极限时，就会发生内裂纹或壁裂纹。

原因及消除方法

① 制品深度偏大。

首先，变更一下其他加工条件，如仍不能控制裂纹发生，就要将深度降低。

② 拐角处的凸模圆角半径（rcp）太小。

当延伸集中于拐角处的凸模圆角半径（rcp）上而发生裂纹时，需要稍微增大凸模圆角半径。将rcp稍微增大，就会制止内裂纹的产生。

③ 润滑油方面的原因。

如过多使用粘度高的润滑油，其结果是材料的流动就会太大，这时就容易发生裂纹。采取的措施是：或者改变成低粘度的润滑油，或者使用适量的高粘度润滑油，并进行试拉伸。

④ 材质的变化。

如果材料的塑性各向异性（r）值，加工硬化指数（n）值不足，就要改换成两值均高的材料。

凸缘折皱

凸缘折皱是产生于制品凸缘上的折皱，主要是由凸缘切向应力引起的压缩变形，造成材料纵向弯曲。

图1表示在进行方筒拉深时，凸缘折皱和破裂与防皱压边力的关系。图中（a）表示压边力低，凸缘会产生较多的折皱。拉深深度偏深时，角部的侧壁会发生壁折皱。当rd小时，角部圆角半径（rcp）不能控制材料，折皱就作为拉深筋的功能，在rcp部位发生破裂。

图中（b）与（a）相反，压边力偏大，虽然不会产生凸缘面折皱，但rcp部或rcd部总有一处会发生破裂。虽然浅拉深时不明显，但在深拉深时，在角部凸缘部位，会明显地出现光亮部位。

图1 凸缘折皱和破裂与压边力的关系

图中（c）表示在深拉深时，由于压边圈平面接触不良而引起破裂。当进行深拉深时，由于压缩凸缘的原因，使角部的板厚增加。如果把压边圈板研磨后进行拉深，在发亮的部位往往会抑制材料的流动，压缩应力就向直边部移动，同时，板厚增加，直边部位的凸缘也会发生折皱。

拐角处产生的折皱由于出现加工硬化，在rcd部不能控制材料流入，rcd部位就产生破裂。

图中（d）表示接触状态和压边力都好的状态。凸缘部完全没有折皱，也没有破裂。为了能拉深出这类精良制品，其标准是拐角部位凸缘面只是单侧个别地方发亮，如果两面都发亮，就有破裂的危险。

为了成形没有折皱和破裂的制品，观察冲撞痕线的形状也可以作为分析缺陷原因的重要手段。特别是局部产生折皱时，冲撞痕线都是混乱的。

在调查折皱发生的原因时，要仔细观察折皱发生的部位，形状和方向。同时，还不能忽略与制品的接触状态、冲撞痕线等等这些在制品上可能出现的变化，并根据这些因素，进行综合分析，找出其原因。

原因及消除方法

（1）制品形状。

① 将制品深度降低。

制品深度太深，压缩凸缘部位的板厚会增厚，当达到某种极限，就会发生折皱，而折皱又会引起rcp部位破裂。消除碰撞印痕和改变制品形状，一般都可解决上述缺陷。

② 将角部R设计正确。

深制品用小角R拉深时，角部会发生折皱并引起破裂。如果角部R设计不合理，而拉深深度又要满足图纸要求，那么这种拉深就无法实现。

（2）冲压条件。

① 提高压边力。

折皱在凸缘四周均匀产生时，应判断为压边力不足。另外，也有折皱和破裂混同发生的情况。方筒深拉深的要点，是首先绝对控制折皱的发生，然后再防止其破裂。

压边力偏低时（如图1（a）所示），折皱会在四周增高。逐渐提高压边力，就可消除折皱；其次，在角部的凸缘上找出光亮部分，变换一下折皱的形状和位置，即转变到图1（c）的状态。

如果达到这种状态，我们一方面消除碰撞印痕，另一方面，换成容易滑动的低粘度润滑油，这时再进行拉深，就不会产生破裂。这种情况下，应当用尽量小的rcp，rcd进行深拉深，如果这时发生破裂，最简单的办法就是增大rcd。但必须注意，rcd太大，往往会产生相反的效果。

② 调整缓冲销。

缓冲销的配置和销长相一致是非常重要的。发生于凸缘部的折皱集中于局部时，或者折皱与破裂同时发生时，需要对缓冲销进行检查。

但是，如果折皱的位置和形状随压力机行程变化时，与其说是缓冲销的原因，不如说是压边圈的刚性不足或导向不良等原因所造成。

缓冲销的配置，应尽量平均安装在凸模一侧。如果与冲垫销的位置配合不好，必须考虑采用两端缓冲或者将压边圈增厚以减小销的影响等措施。这个问题，对不锈钢板，厚钢板等进行冲压加工时非常重要。

③ 压边圈平面处于良好配合状态。

拉深加工是通过凹模平面和压边圈来控制材料均匀流动，而且，板厚随冲压行程作相应变化，因此，必须通过研磨使其适应这种变化。

浅拉深时，由于板厚的变化量小，对圆筒和方筒的拉深凹模面和压边圈平面只要磨平就行，所以研磨并没有问题。然而，当进行深拉深时，板厚的变化很大，所以必须与模具进行很好地配合。

④ 修正上、下模的平行度。

进行试拉深时，在凹模面涂上红丹粉进行空拉深，我们就可立刻看到红丹粉偏压在那一方，然后根据下列情况，考虑发生的原因。a 缓冲销调整不良； b 模具加工不良； c 装配不好； d 模具刚性不足； e 导向板安装不良； f 压力机精度不好。

根据经验，如果能对压力机进行定期检查并能保证其精度的话，那么，很多场合是由于模具的刚性不足所造成的。即使采用试模机进行调整，由于加压力小，模具刚性不足的问题不会明显暴露出来，试拉深时，试模压力机加上实际载荷后，模具就会出现模具挠曲，完全改变其接触状态。

⑤ 保证压力机的精度。

如果压力机的精度差，就会引起折皱并出现破裂。尤其在进行深拉深时，这种现象就更容易出现。因此，试模压力机需进行定期检查，以保证其精度。

⑥ 检查加工油。

加工油的好坏，与折皱和破裂的产生有直接关系。将压力机条件固定下来，只改变加工油，如果产生折皱和破裂，就又变更加工油，这是一条成功的经验。

尤其在深拉深时，检查折皱和破裂以及压边力与加工油的关系，应能找到最佳的加工条件。

⑦ 毛坯形状的选择。

毛坯形状，特别修边线外的形状，对于控制材料的移动是非常重要的。方形筒件拉深时，其成形性能受角部毛坯形状的影响，变化非常之大；异形制品拉深时，为了达到制品的表面精度和形状精度，采用将拉深成形转化成胀形的方法，这时，多半要求改变凸模曲线，并与毛坯形状互相配合，共同控制材料的流动。因此，在试模阶段，毛坯形状与模具的配合，是一项非常重要的工作。

（3）模具结构。

① 压边圈刚性不足。

如果压边圈刚性不足，在拉深过程中，压边圈会产生局部挠曲而造成凸缘折皱。消除由于压边圈刚性不足而引起的折皱是一项非常困难的工作，即使提高压边力，一般情况下也无法消除折皱，用加衬套的缓冲销（便于修磨），虽然可以消除一个地方的折皱，但另一个地方又会发生折皱。

即使用好材料来提高压边圈的刚性，也基本上没有效果，因此，如果确定为刚性不足，只有重新制作模具。

② 提高模具的耐磨损性能。

虽然模具在试验阶段没有问题，但在批量生产阶段就会开始磨损，先是在压边圈或者凹模面出现折皱状的凹凸，在制品凸缘上也会出现这类痕迹，并逐渐加深。

作为应急措施，是立即进行研磨，去除折皱状凹凸；另外，为了延长一次修磨后的使用周期，应针对磨损采取相应的措施。a 将拉深模凹模平面作成镶环形式。

b 对镶环、压边圈进行镀硬铬，或其他表面硬化处理（如丰田扩散法即TD法）等等。c 使用铸钢铸件时，通过火焰淬火进行表面硬化处理。

（4）拉深材料。

① 增加板材厚度。

② 选择板厚误差小的材料。

③ 更换成屈服点低的材料。

剪切折皱

拉深象图1那样的制品时，材料从凸缘部流向侧壁，在流入差大的部位，由于剪切力的原因会产生纵向折皱，折皱与拉深方向成某一角度。

图1 由剪切力引起的折皱消除方法

（1）制品形状。

① 将拉深深度降低。

② 避免形状发生急骤变化。

③ 增大角部R。

④ 尽量将锥度设计成接近垂直。

（2）冲压作业。

调整压边圈压力的均衡度。

由于必须在局部区域抑制材料流入，主要办法是通过增加压边力，调整配合状态和润滑进行拉深。

（3）模具结构。

① 找出最佳坯料尺寸和形状。

要尽量减少材料的流入差，流入多的部位要安装拉深筋，流入少的地方要消除碰撞，并将坯料尺寸减少，以便材料容易流入。

在试验阶段，可以局部垫上纸、熔丝等，使其增加阻力，然后进行局部拉伸；同时，对材料流入少的地方要研磨，使材料流入条件变好。

② 拉深筋的位置和形状。

为了使材料的流入量均衡，可考虑使用拉深筋。由于拉深筋的位置、形状不同，其拉伸力也不同，因此必须找出最佳条件。

③ 加工艺余料。

在制造异形制品时，为了使发生剪切折皱的部位的拉深量均衡化，改变凸模外形，使制品有工艺余料，在工艺余料和拉深筋共同作用下，达到材料流入的均衡。

（4）材料。

以延伸率大，屈服点低的材料为好。

壁折皱

在圆筒件或方筒件角部的直壁上，在拉深时出现如图1所示的细折皱，称之为壁折皱。其原因大致可分为下述三点。

（1）当凹模圆角半径（rd）不能抑制凸缘上产生折皱，尽管凸缘折皱宽度变窄，但是由于模具间隙大，材料流入垂直壁而形成侧壁时，就会发生壁折皱。（2）在批量生产时，凹模圆角半径产生波状磨损，rd部位无法控制产生折皱，而转移到侧壁上，这时也会发生壁折皱。

（3）凹模圆角半径rd偏大时，rd部位产生的折皱，一面宽度变窄，一面向垂直壁转移，这时也会发生壁折皱。

图1 壁折皱

消除方法

（1）制品形状。

① 将制品深度降低。

② 对方筒件拉深时，将角部圆角半径rc增大。

如果方筒件的角部圆角半径rc小，在进行深拉深时，角部就产生凸缘折皱，它又同时作为壁折皱原封不动地转移到垂直壁上。此时的折皱同加强筋的功能一样，当拉应力超过极限时就会破裂。

③ 将凹模圆角半径rd减小。

如果rd偏大，在拉深过程中，会引起rd部位发生折皱，并且原封不动地成为壁折皱。如果观察到制品凸缘上没有折皱，我们就立即能断定，这是由于rd部位产生的折皱变成了壁折皱。

（2）冲压条件。

① 提高压边力。

凸缘折皱或者rd部位的小折皱，是由凸缘压缩产生，如果还有壁折皱与凸缘折皱相连，可以提高压边力来防止凸缘折皱的产生，结果也就能消除壁折皱。

② 调整压边力的均衡度。

局部产生壁折皱，而该折皱又与凸缘折皱或rd部位的折皱相连接时，虽然原因是多方面的，但多半是由于压边力不均衡所造成的（如缓冲销的配置不当，销的长度不一致等），应予调整。

③ 既要提高压边力，又要使毛坯能滑动自如。

一方面要防止折皱的产生，另一方面又必须使材料能顺利流入凹模，因此，在提高压边力的同时，要进行很好的研磨，或者改换成滑动性好的加工油。

（3）模具结构。

① 由于凹模平面发生磨损而造成凸凹状时，需要进行研磨。

经过批量生产后所产生的壁折皱，大部分原因是由于凹模平面、压边圈板面磨损造成的。最严重时，折皱的形状可成凹凸状。研磨并改变接触状态，就可解决。

② 由于凹模圆角半径rd发生磨损，需进行修整。与上述情况相同，当经过批量生产之后，由于rd部的磨损，壁折皱就成为为主要缺陷。根据实际经验，rd虽然不平均增大，但在材料流入方向发生波状磨损的情况很多。

当发生上述磨损时应采取下列措施：

如果磨损仍处于允许范围之内，只需对rd的波状磨损进行研磨，壁折皱就可消除了。如果磨损严重，则必须对rd部位进行堆焊，硬化并加工到所需rd。

③ 修整压边圈的接触状态。

当模具的配合不好，压边圈周围就会产生强烈的碰撞，rd附近就有可能产生折皱，这也是产生壁折的原因。为了改善边压圈的接触状态，一定要刮研到距凸模周边10mm处，这样就能防止折皱的产生。

④ 内壁受磨损时需增大间隙。

批量生产时，不仅rd部位产生波状磨损，凹模内壁也不断地产生波状磨损。因此，在修整rd时，还必须同时修整侧壁。

如果rd部位的磨损在允许范围内，又没有产生折皱，可将间隙稍微增大，也不会导致侧壁产生折皱。如果间隙偏大，尺寸精度、形状精度都会降低。

⑤ 如果压边圈刚性不足，则需要要重新制造。

如果压边圈刚性不足，在拉深过程中，压边圈在局部地方产生挠曲，继而造成折皱。该折皱越过凹模圆角半径（rd）成为壁折皱。

如果为了提高刚性可增加压边圈厚度，但如没有明显效果的话，一般采用重新制作的办法。

⑥ 压边圈距凸模周边距离（间隙）太宽，需对压边圈进行堆焊。

图2 压边圈距凸模周边太宽是产生折皱、壁折皱的原因

如图2所示，当压边圈距凸模周边太宽时，在拉深过程中，材料不顺着流动而形成折皱进入侧壁，成为壁折皱产生的原因，如不能进一步得到控制，它又作为加强筋的功能使拉深件产生破裂。

虽然压边圈和凸模周边有一定间隙对模具制造是合理的，但间隙必须小于rd。

（4）材料。

如果是材料问题，则需增加板材厚度。

不均匀拉伸折皱

象图1方锥台的棱线部位，由于形状急骤变化，不均匀拉伸力及其正交的压缩应力产生剪切应力，从而引起折皱。角部R越小，折皱越大。薄板方锥台的棱线下部发生折皱的状况。棱线下部发生的“凸起”缺陷。

图1 由不均引伸力引起纵向折皱

消除方法

（1）制品形状。

① 避免形状急骤变化。

② 将角部R增大。

③ 将棱线R增大。

④ 将制品深度降低。

⑤ 设计成垂直壁。

（2）冲压作业。

① 调整压边圈压力的均衡度。

靠近棱线的材料，必须尽可能限制其流入，为此，主要应很好地研磨压紧面，以加强角部周围的接触。同时，还应当用提高压边力的方法进行拉伸。

② 寻求最佳期毛坯形状。

如果压边力太强，rp部下部会发生破裂；如果压边力太弱，凸缘面和角部则会发生折皱。因此，能形成的范围很小。在这种情况下，应根据压边力，拉深筋，接触状态，毛坯形状等多方面因素进行综合判断。

（3）模具结构。

在成形薄板方锥台时，除四周用封闭的拉深槛外，角部还加深筋成形的实例。极薄板材，如果安装拉深筋，就会完全开裂，因此，必须通过调整压边力和接触状态来成形。

用拉深筋防止不均匀拉伸折皱是一个重要方法，所以必须检查其配置和形状。

② 加工艺余料。

当异形件制品的某一部分，产生不均匀拉伸时，要检查凸模形状，使其改变成容易抑制材料流入的形状，同时，材料用缓冲垫胀形并拉深，在后续工序中把修整线外的余料除去。另外，改变凸模轮廓的同时，拉深方向也必须检查，使其适合拉深。

（4）材料。

如果不能制止折皱，就需要将板材增厚，并改换成n值，r值大的材料。

发生于凸模底部的纵向弯曲

如图1所示，凸模底面有压纹或突起时，即使用压边圈压住外周进行拉深，材料在压边圈内周和突起部之间变成为悬空状态，在冲程末端由上模缓冲垫和凸模突起部成形。

也就是说，成形凸模突起部的形状时，虽然材料被延展，但拐角处材料受到小的压缩应力作用，产生薄折皱。

另外，如图2所示，凸模横断面凹状部位的底部材料，在形成侧壁时被拉伸。结果，凸模底部产生弱压缩力，发生凸起折皱。

图1 凸模台阶部分形成的折皱

消除方法

（1）制品形状。

将制品角部R增大，凹凸差变小。

图2 侧壁变化太大产生凸起折皱

应尽量分散应力使其减小，通过局部延伸成形，或者需要改变形状，使其减少成形时发生的横向应力。因此，有效的措施是：尽量增大角部R，使制品的凹凸差变小。

如果形状允许，一方面通过切口使材料流入，另一方面，控制应力向凸缘部分分散，与此同时，用压边圈强压，就能消除薄折皱。

（2）冲压条件。

① 压边力调均衡。

在调整压边力的同时，还应对缓冲销进行适当的配置。缓冲销不一致往往也是缺陷产生的原因，因此，要认真观察试制品并得出结论。由于这类折皱与所谓的凸缘折皱不一样，如果只是调整压边力，往往不能解决问题。

② 进行精整。

如因拉伸产生折皱，在后续工序中要增加精整工序，例如，对R部位施以高压，往往能同时消除折皱和变形。

（3）模具结构。

① 找出最好的坯料尺寸和形状。

图1的制品应尽量增大坯料尺寸以限制材料的移动，其成形条件就会好起来，如果可能，也可考虑胀形。

② 检查切口。

切口对某些形状的成形是有效的。然而，由于必须在下死点附近切口，所以需要在试验阶段决定切口的时间和形状。

③ 用两极压边。

如果将下模内外同时加缓冲垫，或者将压边圈加缓冲垫，虽然模具结构复杂，但对防止折皱产生是非常重要的。因此，对折皱产生有严格限制时，在结构设计阶段就应积极采取上述措施。

④ 调整拉深筋的位置和形状。

从破裂、折皱、形状精度方面加以综合分析，看是否需要拉深筋以及拉深筋的位置、形状如何，从而得出正确结论。

⑤ 检查压边圈高度。

形成异形制品时，需分析凹模平面和中央凸部的关系。在压边圈与凹模接触前，凸模凸部的毛坯已经接触，往往难以控制多余材料流入。因此，在试制阶段，要上、下移动压边圈，以找到最佳高度。

⑥ 加工艺余料。

成形异形制品时，可改变凸模的轮廓形状，可以在接近下死点时，对有折皱的地方进行轻微胀形，在后续工序中把修整线外的工艺余料去掉。

（4）材料。

① 试增加板料厚度。

② 改换成延伸率大，r值大的材料。

薄壁容器筒体拉深皱纹、拉深筒体皱折

图1表示薄壁容器筒体拉深皱纹，是发生在圆锥台或者球面拉深那样的拱形件侧壁上的折皱，图2中，如果rp大时，折皱离开凹模模壁，产生于rp部位，虽然它们都属于同一类型，但为了加以区别，将其称之为拉深筒体皱折。

图1 薄壁容器筒体拉深皱纹

图2 拉深筒体皱折

该缺陷是由于流入凹模的材料在压缩应力作用下失稳引起的。

消除方法

（1）制品形状。

凸模侧壁由于呈锥形或曲面形，所以在拉深时，材料存在无约束部分，即处于悬空状态。由于切向压应力的作用，材料发生纵向弯曲折皱。

为了制造没有折皱的制品，材料在拉伸时，必须防止多余材料的流入。如果拉伸过度，就会发生破裂，如果成形条件苛刻，破裂和折皱会一起发生，在这种情况下，或者分几道工序成形，或者稍微改变制品形状。

① 将制品深度降低。

提高压边力，采用拉伸的方法对防止薄壁容器筒体拉深皱纹是有效的。

逐渐提高压边力，虽然可减少薄壁容器拉深折皱，但如果超过极限，rp部会产生缩颈现象。这时，如果制品深度与要求深度有一些差别的话，只须改变压延条件，就可控制在图纸要求的范围之内。

② 将侧壁制成垂直壁。

凸模稍有倾斜而不能消除薄壁容器拉深折皱时，可将制品高度的1/3～1/4改制成垂直壁。垂直壁对防止折皱是有效的。如果制品不允许有垂直壁，可用精整达到图纸要求。

③ 减少侧壁的倾斜度。

将凸模倾斜度设计成接近于垂直，薄壁容器拉深的折皱就不易产生。

④ 将角部R增大。

为了消除异形凸形曲面制品角部R处产生折皱，可将角部R增大，其成形条件就会好起来。

（2）冲压条件。

① 提高压边力。

为了抑制材料的流入，压边圈板面应认真进行研磨。rd应尽可能小些，试验时，rd可从2t开始试起。而拉伸应在增加压边力后进行，反复几次，直到不产生折皱。

② 压边力须均衡。

薄壁容器拉深折皱分布不均时，大都是由缓冲销的长度不一所致。另外，还有接触状态不好，凹模平面的研磨不良、加工油的涂敷不均等，可根据上述情况逐一进行检查。

③ 检查加工油的种类及涂敷量。

为了提高拉伸力，一般是全面涂上一层薄薄的低粘度加工油，基本上在无润滑状态下进行拉深。

④ 检查毛坯形状。

试将毛坯尺寸增大进行试验，其结果将作为是否需要加强筋和确定加强筋布置的依据。毛坯形状上带有凸凹也包括在检查之列。

（3）检查模具。

① 加强拉伸的结构。a 检查拉深筋的形状和配置。b 检查是否要用多段拉深。c 将压边圈平面作成为反锥度压板。

② 增加压边圈刚性。

压边圈刚性不足时，即使增加压边力，也不能防止凸缘折皱和薄壁容器拉深折皱。重新制作比补强较为有利。

③ 凸模的倾斜度小时，使模具处于全配合状态。

凸模的倾斜度小时，为了消除薄壁容器拉深折皱，大都使模具处于全配合状态。然而，拉深时因发热引起制件侧壁膨胀，结果侧壁粘附于凹模内壁上，造成脱模困难。在这种情况下，如果使用水溶性润滑剂积极冷却模具，便可消除上述缺陷。

（4）材料。

① 试增加板料厚度。

② 使用屈服点低的材料为好。

③ 改换成延伸率大的材料。

壁破裂

方筒拉深，直边部和角部变形不均匀。随着拉深的进行，板厚只在角部增加。从而，研磨了的压边圈，压边力集中于角部，同时，也促进了加工硬化。为此，弯曲和变直中所需要的力就增大，拉深载荷集中于角部，这种拉深的行程载荷曲线如图2所示，载荷峰值出现两次。

图1 方筒壁破裂

图2 方筒拉深时，凸模行程与拉深载荷的关系

与碳素钢板（软钢板）相比较，18—8系列不锈钢由于加工硬化严重，容易发生壁破裂。即使拉深象圆筒那样的均匀的产品，往往也会发生壁破裂。

原因及消除方法

（1）制品形状。

① 拉深深度过深。

由于该缺陷是在深拉深时产生的，如将拉深深度降低即可解决。但是必须按图纸尺寸要求进行拉深时，用其他方法解决的例子也很多。

② rd、rc过小。

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

是否存在上述因素，可以通过撞击痕迹来加以判断，如果撞击痕迹正常，形状就整齐，如果不整齐，则表明某处一定有问题。

② 润滑不良。

加工油的选择非常重要。区别润滑油是否合适的方法，是当将制品从模具内取出来时，如果制品温度高到不能用手触摸的程度，就必须重新考虑润滑油的选择和润滑方法。在拉深过程中，最重要的因素之一是不能将润滑油的油膜破裂。凸模侧壁温度上升而使材料软化，是引起故障的原因。

因此，在进行深拉深时，要尽量减少拉深引起的磨擦，另外，还需要同时考虑积极的冷却方案。

③ 毛坯形状不当。

根据经验，在试拉深阶段产生壁破裂时，只要改变毛坯形状，就可消除缺陷，这种实例非常多。

拉深方筒时，首先使用方形毛坯进行拉深，rd部位如果产生破裂，就对毛坯四角进行切角。

④ 定位不良。

⑤ 缓冲销接触不良。

只要将缓冲销的长度作适当调整，缺陷即可消除。

（3）模具问题。

① 模具表面粗糙和接触不良。

在研磨凹模面提高表面光洁度的同时，还要达到不形成集中载荷的配合状态。

② 模具的平行度、垂直度误差。

③ 拉深筋的位置和形状不好。

削弱方筒拉深时角部的拉深筋的作用。

（4）材料

① 拉伸强度不够。

② 晶粒过大，容易产生壁部裂纹，故应减小材料之晶粒。

③ 变形极限不足，因此要换成r值大的材料。

④ 增加板材厚度，进行试拉深。

纵向破裂沿拉深方向的破裂，称之为“纵向破裂”，由于破裂的原因不同，所以消除方法也不同。

（1）由材料引起纵裂的实例。

图1 纵向破裂

这种裂纹的特征是纵向开裂，是从模具内取出制品的最后时刻瞬时裂开。其原因尚未定论，但可能是下述原因引起的。

② 凸缘部位的压缩变形，使容器侧壁形成时，由于瞬时压曲，侧壁部产生折弯或弯曲，从而产生破裂和纵向裂纹。

消除方法

（2）胀形过多而产生破裂。

（3）由于混入异物而引起断裂。

若没有察觉凹模上粘有异物而进行拉深时，异物就以此为起点，可能沿拉伸方向撕裂制品。这种原因产生的裂纹，开初小，逐渐增大撕裂范围。

自然时效破裂加工硬化性能强的SUS301等材料，当经过剧烈的成形加工后，一直放置不用，由于残余应力的作用，往往会发生纵向裂纹。但含镍量多的奥氏体不锈钢板，即SUS304以上的材料，即使进行剧裂的冲压加工，也不会产生自然时效裂纹。

另外，使用黄铜等铜合金板，经剧烈成形加工后一直放置，也往往会产生纵向裂纹。其原因与残余应力及周围某些气氛有关。图1是其示意图。

图1 自然时效裂纹

消除方法

最主要是尽量减少残余应力。成形后立即进行退火处理能防止裂纹产生。

为了尽量减少残余应力，操作时必须注意以下几点：

①使凹模圆角半径（rd）尽量小。

②用多次拉深增加拉深深度时，尽可能要余留下凸缘部分。

③设计拉深工艺时，要避免不合理的工艺。

④压边圈应经常研磨，以增加压边力，防止折皱发生。

侧壁端面裂纹

如图1所示，从制品端面开裂的现象称为侧壁端面裂纹，与延伸凸缘侧裂纹为同一现象。

图1 侧壁端面裂纹消除方法

（1）制品形状。

① 避免开式拉深。

② 凹模圆角半径（rd）过小

图2 拉深件端面制止裂纹产生

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

将压边力稍作减少后进行拉伸，然后检查制品形状变化情况和有无破裂。

② 毛坯形状不适宜。

③ 凹模面润滑不良。

制品如产生刮伤，则是由于润滑不好所致，所以应检查润滑质量和用量。

（3）模具问题。

① 拉深筋的位置和形状不好。

② 凹模面加工不良。

在试模阶段，由于凹模面的光洁度不好，引伸力不均匀而产生缺陷。如果发现毛坯面有擦伤，就用砂轮磨光划伤部位，以消除撞击印痕。

（4）材料。

① 由于凸缘延展性不足而引起缺陷，就需要换成r值大的材料。

② 稍微增加板材厚度。

直边壁破裂

拉深方筒时，直边壁中央附近，大范围产生拉深破裂。见图1。

图1 直边壁破裂

（1）制品形状。

① 拉深深度过大。

② 凹模圆角半径（rd）过小。

方筒拉深时，防止直边部侧壁发生回弹凹陷的措施，一般用拉深筋拉伸的方法，但该方法有发生拉深筋伤痕的缺陷。

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

凸缘面全部发亮，说明压边力太大，可将压边力减少到既允许材料流入而又不起皱的程度。

② 凹模面润滑不良。

要使材料容易流入，就要检查润滑油的种类及用量。

（3）模具问题。

① 凹模面加工与配合不好。

在制品产生破裂的同时，凸缘面上又有擦伤，就要用砂轮很好地磨光，达到材料流入容易的条件。

② 间隙太小。

制品的侧壁发亮而破裂时，是由于侧壁减薄量太大，因此需调整间隙。

③ 拉深筋的位置和形状不良。

由于拉深筋力量过大而产生破裂的情况很多，所以要降低拉深筋的力量。

④ 模具精度不良。

模具精度不良，有模芯偏移；凸模和凹模的平行度、垂直度不好等原因。如果对模具事先检查，在试拉深时就不会发生问题。

⑤ 压边圈刚性不足。

压边圈刚性不足时，会只在几个缓冲销部位受到剧烈拉伸而产生破裂。

⑥ 压力机精度不良。

当压力机的精度不好时，就会产生与模具精度不好一样的缺陷，在试拉深前，要使机床保持在高精度状态下，并且必须进行试拉深。

（4）材料。

① 当缺陷是由于材料拉伸强度不够及晶粒过大而产生时，就需要改变材料。

② 当由于板材厚度不够而产生缺陷时，需要增加板材厚度。

侧壁纵向裂纹

如图1所示，如果加工初期受到压缩变形，加工后期受到拉伸变形，可能产生纵裂纹。

（1）制品形状。

① 拉深深度过大。

胀形超过极限而引起纵向裂纹；另外，在精整时，纵向或横向胀形若超过极限，也会引起破裂。总之，破裂的直接原因，与胀形超限是一致的。

因此，超过变形极限而产生破裂，从形式上讲，就是拉深深度过深，如果降低拉深深度，成形条件就会变好。

图1 侧壁纵向裂纹

② 凹模圆角半径（rd）过小。

增大rd虽然防止了破裂产生，但这时的rd比图纸尺寸大，为使rd达到图纸要求，应增加一道精整工序。

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

② 凹模面润滑不足。

随着压边力的增加，润滑油油膜强度也应相应提高，使其尽量减少摩擦。

③ 毛坯形状不良。

如果毛坯越大，成形条件就会越来越坏。因此，需将毛坯减小到最小限度。即可接近下死点时，毛坯要越过拉深筋，然后进行试拉深。

（3）模具问题。

① 拉深筋的形状和位置不对。

② 加工不良。

如果模面加工不良，往往不能提高压边力。因此，需要用砂轮磨光。

（4）材料。

如果超过变形极限，就需要换成更高级的材料，另外，还要增加板材厚度。

凸模肩部相应部位裂纹

由于材料的强度不够，当拉深载荷达到材料破断载荷时就会发生此缺陷。

初期横向破裂，呈舌状。如图1。

图1 rp部破裂

原因及消除方法

（1）制品形状。

① 拉深深度过大。

② 凸模半径（rp）过小。a 将rp修正到适当值。

b 图纸上的rp过小时，首先按适当值进行拉深，然后再增加一道工序，成形所需尺寸。

③ 凹模尺寸（rd）过小。a 将rd修正到适当值。

b 图纸上的rd过小时，首先用适当rd值进行拉深，然后再增加一道工序，成形到所需尺寸。

④ 方筒的角部半径（rc）过小。a 将拉深深度减小； b 多增加一道拉深工序； c 换成更高级的材料； d 将板料厚度增加。

（2）冲压条件。

① 压边力过大。

压边力过大时，由于凸缘面会全面发亮，所以很容易判断。

② 润滑不良。

③ 毛坯形状不良。

在试拉深阶段，决定毛坯形状是重要的工作之一。必须将毛坯形状限制在最小尺寸。当用方形毛坯进行圆筒拉深时，极限拉深率为0.58左右。另外，如果拉深率过于严苛，rp部位的伤痕会产生破裂，如进行切角，就可防止破裂。

④ 毛坯定位不好。

即使毛坯形状良好，但如果调整位置不好，或者放置方位不对，这时，凸模与毛坯产生错位，也会产生破裂或起皱。

不锈钢与软钢板相比较，容易受到速度的影响，但如进行充分的冷却和润滑，在实际操作中，其他方面的问题比速度问题更重要。

当进行高速冲裁时，即使使用一般间隙，切口的全部剪切面都是非常理想的。

⑤ 模具安装不良。

该缺陷是由模具安装不良，上下模不对中所造成的。近来，几乎所有的模具都备有导向装置，由于模具不对中产生的故障已很少见。

⑥ 缓冲销的长短不齐。

缓冲销在使用过程中，由于出现压弯，冲击伤痕等，往往变得长短不一，拉深过程中，缓冲销长的部分，由于受到集中载荷而破裂。为了对缓冲销的长短不一进行检查，在模具调整阶段，用手来回摇销，长销由于集中承受压边圈的重量，而变得很重，这是很容易理解的。

⑦ 缓冲垫凹凸不平。

⑧ 缓冲销配备不良。

⑨ 起皱引起破裂。a 坯料尺寸大于压边圈。

一般来说，即使是大坯料局部胀形，其原则仍是毛坯用压边圈压住后再进行加压。b 压边力小。

当压边力小时，毛坯表面就会起皱，该折皱通过凹模圆角半径（rd）时，往往会破裂。因此，这种场合，折皱和破裂就混为一体。

当用加工硬化程度高的不锈钢板进行方筒深拉深时，如图1所示的角部凸缘部位，有一光亮部分，在靠近rd处产生折皱。

该折皱就是产生破裂的原因，rd部分如果破裂，首先要提高压边力，消除折皱，这是头等重要的事情。决不要增大rd或者降低压边力。

例如圆筒凸缘压紧拉深或方筒局部凸缘压紧拉深时，凸模与压边圈侧壁的间隙，必须比凹模圆角半径（rd）小。

如果间隙过大，拉深时材料不能贴紧rd，而是要向上鼓起，从而产生折皱，折皱进入间隙后压成一定形状，并成为产生破裂的原因。

因此，加工时压边圈侧壁要有一个合理的间隙，筒形件凸缘压紧部分和方筒角部凸缘压紧部分，间隙必须设计成小于rd。

图2 凸模与压边圈的间隙超过rd而产生破裂

⑩ 压力机精度不良。

（3）模具关系。

① 凹模表面粗糙。

当进行面压高的深拉深时，即使消除碰撞也往往会产生破裂，为了使表面更光滑，可用“刮刀”消除碰撞，防止油膜破碎。

② 消除压边圈碰撞。

在拉深过程中，为了不产生集中载荷，应根据板厚变化改变模面接触状态，使模面间隙呈均布载荷。

拉深时，如不消除压边圈的碰撞，也会形成集中载荷而产生破裂。

③ 拉延筋的位置和形状不良。

④ 间隙过小。

拉深件角部靠近rd部分的侧壁，有亮点并产生破裂时，这是间隙过小引起的。因此，只要修正间隙，消除亮点，即可防止破裂。

⑤ 凸模与压边圈的间隙过大。

为了使压边圈准确地上下移动，通常是使压边圈在凸模上滑动，或者采用压边圈在上模的导向板上导向的方法。

⑥ 由于热胶着而产生破裂。

⑦ 压边圈刚性不好。

（4）材料。

① 拉深性能不好。

当拉深条件恶劣，又不允许增加工序时，就要提高材料的性能。a 试换成CCV值小，r值大的材料。b 研制深拉深性能好的材料。

② 板材厚度不够。

增加板材厚度再进行试拉深。

③ 板厚误差大。

测量板厚，如果板厚误差大，可换成误差小的材料进行试拉深。

④ 研讨时效问题。

凹模肩部相应部位裂纹

如图1所示，这种破裂现象产生于非常靠近rd的部位。

（1）凹模圆角半径rd过小。

由于这种缺陷产生于rd过小的场合，因此需将rd增大到适当值。如果rd是图纸要求的尺寸，可以首先用标准的rd值进行拉深，然后再增加一道整形工序。

图1 rd部破裂

（2）由起皱引起破裂。

如果压边力太小，在凸缘部就会起皱，在rd部分如不能控制住起皱，rp或rd部分就产生破裂。尤其是rd偏小，当压边力小时，破裂就集中发生于rd部位。其措施是必须首先很好地研磨rd部位并提高压边力，如仍发生破裂，就要再增大压边力。

（3）材料的加工硬化。

对方筒进行深拉深，当拉深到下死点时，完全没有起皱，但在rd部位却发生破裂。原因是，进行剧裂的拉深加工时，由于材料的硬化按比例增加，因此，rd部位不能承受剧烈的弯曲，在变形功极低的情况下，rd附近就会破裂。

消除方法

（1）改变毛坯形状；

（2）更换润滑油；

（3）稍微变换缓冲销压力；

（4）经常进行研磨，消除破裂部位的凸缘部撞击；

（5）产生局部破裂的原因及消除方法。

① 定位不好或毛坯形状不合适；

② 缓冲销的位置或长度不合适；

③ 润滑油不合适；

④ 凹模面的接触不良；

⑤ 垂直度不好；

⑥ 根据rd的破裂部位再研磨凸缘部位。

折线

模具表面形状复杂，在成形结束时，往往会产生象图1那样的弯曲线--折线。

压边圈板面成复杂曲面时，在压住材料的瞬时，发生扭曲而形成弯曲线。这条曲线在拉深过程中不会消失而残留下来。

其次，有的拉深是在部分凸模高出压边圈板面的情况下进行的，在凹模与压边圈接触前，材料已与凸模的凸起部分接触，以凸模作为顶点，形成一条象图2那样的弯曲线，接着才是凹模与压边圈相接触。该条曲线在拉深过程中，往往也不会消失而一直遗留下来。

另外，成形时弯曲线变深，成形初期发生的大折皱，到最后不能消除而成为壁折皱、折皱或折线。

消除方法与复杂形状的壁折皱相同。

图1 折线

图2 部分凸模高出压边圈板面，产生折线

臌凸所谓臌凸，是在拉深、成形或弯曲加工时，凸模或凹模R部位的材料产生弹性回复或轻度偏移，沿棱线发生的少量臌凸现象。一般都发生在凸模肩的底部或侧壁部。

（1）凸模圆角半径（rp）部的材料向底部偏移引起的臌凸

图1表示，用薄板成形rp比较小的制品时，在成形过程中，拉伸力发生急骤变化，材料的流入平衡受到破坏，由rp部被弯曲的材料，离开rp部位，移向凸模底部，结果，随着凸模底部弯曲和板厚减少，而发生臌凸。

消除方法

① 当增大rp时，臌凸就变得不明显。

② 如因整个毛坯越过拉深筋，或因毛坯的凹口部分越过rd时发生臌凸，则以修正毛坯形状为好。

（2）凸模圆角半径（rp）的材料向侧壁偏移产生的臌凸

图2表示，在薄板成形过程中，凸模R部的材料，由于材料的延伸和材料流入失去平衡，凸模rp部的材料向侧壁偏移，弯曲被遗留下来，而形成臌凸。

图1 由于拉伸力的急骤变化，材料在凸模底部移动而发生臌凸

消除方法

① 压边力稍微降低一点。

图2 侧壁上材料流动发生的臌

凸

只要压边力稍微降低一点，便能解决上述缺陷。为了使效果更好，还要同时考虑不使凸模底部的材料流动。

② 创造凸模底部材料难以向侧壁移动的条件。

从成形初期，就对凸模底部的材料用压料垫压紧，另外，可将凸模rp稍微减小，以及把rp部位表面变粗糙一些。

（3）由于拉伸力不足引起的臌凸。

用较小rp成形薄板时，如果与材料的弯曲刚性相对应的凹模平面一侧的引伸力不足，由于rp部材料回弹和加工硬化，与rp不能贴合，会发生臌凸。消除方法

如果拉伸力不足为主要原因，则应通过各种方法增强附加拉力。

① 安装压边圈。

象图3那样，不用压边圈拉深时，由于拉伸力不足，就有发生臌凸的危险。将间隙稍稍减小有时能解决问题，另外，如果用压边圈来调节拉伸力，也能防止这种缺陷。

② 增强压边力。

这是一种应用最广的方法。如果局部发生臌凸，其原因是该部分拉伸力不足，应修正接触状态，提高拉伸力。

③ 改变毛坯形状。

当不能采用拉深筋控制时，可将毛坯形状加大。

④ 将间隙变小。

如间隙变小，改为变薄拉深。进行较浅拉深时，如改为变薄拉深，对拉伸材料很有效。但是在批量生产时，由于臌凸随模具的摩损成比例增大，所以无法保证质量。

⑤ rp增大，rd减小。

rp小，不但臌凸容易发生而且很明显，所以rp必须尽可能增大；为了增加拉伸力，rd要尽可能减小，其成形条件就会好起来。

⑥ 再次检查润滑方法。

因为过于润滑有发生臌凸的危险，所以要再次检查润滑油的种类，使滑动下降。为了不发生臌凸，也可以不润滑。

⑦ 采用拉深筋控制和多次拉深的方法。

如想在局部附加拉力，使用拉深筋控制为好。如想整体增加拉力，多次拉深较为有效。

⑧ 为了不产生拉深筋引起的伤痕，可增加工序。

例如，不锈钢板方形筒拉深时，由于拉深强度大，臌凸和回弹瘪陷就会大量发生。虽然采用拉深筋控制进行变薄拉深可以解决问题，但由于制品的商品价值降低，所以一般不能采用。

消除方法为：

第一道工序进行粗拉深，精整时，在制品外面四周都装上拉深筋，以控制材料流入，增加拉深深度的同时，去除臌凸。

图3 拉伸力不足引起的臌凸

弓背形

产生的原因与翘曲一样。象图1那样，制品弯成鞍形，称之为弓背形。

消除方法

最有效的方法是估计出鞍形的翘度，然后将凸模做成反翘度。由于每一批量都必须把凸模面刮削成反翘度，所以做成可调式凸模是有利的。

可调式凸模是将模面稍微做大一些，沿凸模长方向的中央嵌入一薄镶片，然后固紧即可。

如产生小量翘曲，只需用底模稍加校正。

图1 弓背形

收缩垂驰

“收缩”和“垂驰”是由于成形过程中所产生的板面内应力分布不均匀，引起成形后的弹性回复，部分表面或臌起，或塌陷，使形状发生变化。如图1所示。

曲率半径小，部分形面臌起，称之为“垂驰”，它往往同时发生在表面的几个地方。与此相反，曲率半径大，将部分形面挤瘦，称之为“收缩”。

“收缩”和“垂驰”是由于制品张力刚性不足产生的，它也是“凹陷”的原因之一。但总的来说，是因为周边附加拉力不足所造成的，基本消除方法与“凹陷”相同。

图1 收缩、垂驰

消除方法

① 改变形状。

当采取改变模具结构形状及加强压边力等措施不能奏效时，将形状曲面试加厚几个毫米。

② 创造胀形条件。

虽然加大压边力能消除缺陷，但是为了把拉深变成接近于胀形成形的拉深胀形成形法，就要用拉深筋围起来。另外，多次拉深法效果也较好。

③ 模面配合状态要好。

这是修整时最基本而又重要的项目。配合状态分压边圈板面的配合状态和凸模面的配合状态。凸模面的配合状态最为重要，用200号砂纸轻轻打磨成形后的制品，配合状态就会一目了然。

要达到全面而良好的配合状态，需要花时间用砂纸等打磨，经过打磨，弹性回复等缺陷也就会消除。

④ 使用屈服点低，屈强比低的材料为好。

冲撞痕线

所谓冲撞痕线，是在进行拉深或者胀形加工时，在成形初期，凸模圆角半径（rp）部位、凹模圆角半径（rd）部位、或与拉深筋相接部分的材料发生弯曲，而到成形结束时，成形件的侧壁上形成与成形方向垂直的带状线条。这种带状线条，在单弯曲的情况下，往往随着板厚的减少而减少。

上模下降，使材料与压边圈保持接触状态。接着，当材料开始流入时，模具与材料的摩擦状态从静摩擦转移。材料刚刚开始流入之前的静摩擦力很大，材料弯曲部分引起加工硬化和使料厚减薄，但这一部分，随着材料的流动由静摩擦转变为动摩擦状态，摩擦阻力大幅度减小，因此，原来的弯曲形状没有被拉直，而作为冲撞痕线而遗留下来。

消除方法

（1）由于凹模圆角半径产生的冲撞痕线。

① 进行阶梯形拉深时，rd要尽可能大。如图1所示，为了成形圆锥形，用阶梯形拉深作预成形，这是rd应尽可能大。如果rd小，精整时会大量发生冲撞痕线。用研磨来消除它们是很费工时的。

另外，为了防止冲撞痕线和拉深伤痕，rd要认真进行研磨，能同时进行镀硬铬，TD处理（丰田扩散法）等表面硬化处理，效果更佳。

要求：rd/t≥8～20

② 进行胀形加工时，rd要尽可能小。

如图2所示，进行拱面形胀形加工，或进行10～15%以上的拉伸加工时，rd要尽可能小，冲撞痕线就会减少。

rd小，从静摩擦向动摩擦转变的时刻，冲撞痕线窄而深，在拉伸时就会消失。如果rd大，由于发亮的部分（即加工硬化部分）的表面积大，拉伸时，冲撞痕线只能变宽而不能消除。

图1 为成形圆锥形，用尽可能

大的rd进行阶梯拉深

图2 拱面形的rd要尽量小

《拉深缺陷与解决措施.docx》