阅读说明：本技术 一种深筒件高减薄率拉深工艺 (Deep barrel high-reduction-rate deep drawing process ) 是由 宋孟 李妍妍 白凤梅 黄贞益 刘相华 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种深筒件高减薄率拉深工艺,属于塑性材料加工技术领域。它包括初步成形、预减薄和阶梯成形三个步骤,在预减薄和阶梯成形中采用一种高减薄率拉深模具进行拉深,能够降低工件出现质量缺陷的可能性,且其在最后阶段的阶梯成形中对工件采用分段拉深减薄的方式,有效地避免了拉深深度过大造成的质量缺陷,从而可以拉深出减薄率大的薄壁深筒件。(The invention discloses a deep barrel part high-reduction-rate deep drawing process, and belongs to the technical field of plastic material processing. The method comprises three steps of primary forming, pre-thinning and step forming, a high-thinning-rate drawing die is adopted for drawing in the pre-thinning and step forming, the possibility of quality defects of workpieces can be reduced, and the workpiece is subjected to segmented drawing and thinning in the step forming of the final stage, so that the quality defects caused by overlarge drawing depth are effectively avoided, and the thin-wall deep cylinder part with high thinning rate can be drawn.)

一种深筒件高减薄率拉深工艺

技术领域

本发明属于塑性材料加工技术领域，更具体地说，涉及一种深筒件拉深工艺。

背景技术

随着现有工件轻薄化的发展趋势，市场上对于各种工件的壁厚要求也越来越高。在圆筒件的拉深领域，对于直径与高度的比值较小的圆筒件一般称为深筒件，由于深筒件的拉深高度较高，一次变形容易出现拉丝、变形、拉裂等质量缺陷，因此通常对深筒件采用多步拉深的方式。

现有的深筒件拉深方式主要包括等壁拉深和变薄拉深，等壁拉深过程一般会伴随拉深工序较多、需要多步退火和生产周期较长等不足，而变薄拉深则可以通过采用较大的变形加工量、较少的工序获得金属晶粒组织细密、强度高的薄壁深筒件，拉深效率高且产品的组织性能有所提升。

但是，为了满足变薄拉深时的金属变形量，坯料需要取一个较大的厚度，使得坯料在拉深过程中会产生较大的减薄率。然而，随着科学技术的发展，部分行业对于薄壁深筒件的壁厚要求也越来越高，这就使得对超薄深筒件进行变薄拉深时，整体拉深工艺的减薄率极大，达到甚至超过50％，这种极大的减薄率导致拉深时的金属变形量剧烈，十分容易出现壁厚不均、拉裂等质量缺陷。如果对深筒件采用很多步的小变形逐步拉深的话，一方面拉深工序极多，影响拉深效率，另一方面过多次的拉深工序也容易使得拉深过程的错误率上升，其中任何一道拉深工序出错都会对最终成形的薄壁深筒件的质量造成影响。

中国专利申请号为：CN201310299393.6，公开日为：2013年10月23日，公开了一种筒形件的锥形压边拉深冲压方法，属于冲压成形技术领域。该方法通过制造拉深模具、使坯料形成陷入凹模锥形凹内的锥形凹陷、在锥形凹的中央拉深出所需圆筒，直至圆筒达到预定深度。其中拉深模具的压边圈锥形凹的锥角为借助计算机得出的最优锥角。该发明主要是通过对常规圆筒件拉深工艺中的拉深模具的锥角进行精确计算，得到最优数据，从而降低拉深时的起皱和拉裂的问题。

中国专利申请号为：CN201410062540.2，公开日为：2014年5月21日的专利文献，公开了一种小凸缘筒形件不变薄拉深工艺，包括以下步骤：对毛坯件进行材料软化，洗涤，润滑；将处理过的毛坯件放入拉深模内进行四次拉深；修边，整形。通过采用四次拉深成最终的成品，并且在拉深前有一系列前期处理：软化、清洗和润滑，使拉深次数减少，效率提高，而在拉深过程中也伴随的对材料的软化和润滑处理，进一步可以使拉深效率提高，整个发明简单易操作，适用于生产中。

上述两种拉深工艺均是圆筒件的拉深工艺，但是，第一种方案主要是针对常规圆筒件的模具锥角进行计算，降低拉深时的起皱和拉裂问题，其方案并不适用于薄壁深筒件的拉深，无法解决上述提高的薄壁深筒件拉深时的问题。第二种方案则是通过前期对坯料进行一系列处理，从而减少拉深次数，其应用于薄壁深筒件的拉深时，理论上可以降低薄壁深筒件拉深时出现质量缺陷的概率，但是其对坯料进行的前期处理的周期长、成本高，降低了整个拉深工艺的拉伸效率和使用价值。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的减薄率较大的薄壁深筒件在拉深时容易产生变形，甚至拉裂和拉断的问题，本发明提供一种深筒件高减薄率拉深工艺，通过独特的拉深工艺和拉深模具的配合，能够高效率地拉深出预定的薄壁深筒件，并保证拉深时不易出现变形、拉裂的现象。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种深筒件高减薄率拉深工艺，包括以下步骤：

一、初步成形：准备坯料，对坯料进行2-6次拉深工作，形成上端开口的空心圆筒件，该圆筒件的壁厚为原坯料厚度的85％～95％，；

二、预减薄：对步骤一形成的圆筒件进一步拉深，使圆筒件的壁厚减薄为原坯料厚度的60％～80％；

三、阶梯成形：

①对步骤二的圆筒件进一步拉深，使圆筒件的中下部的壁厚减薄为原坯料厚度的40％～50％，所述中下部高度占成品深筒件高度的50％～70％；

②对步骤①的圆筒件进一步拉深，使圆筒件的上部壁厚减薄为原坯料厚度的40％～50％，所述上部高度占成品深筒件高度的30％～50％。

作为技术方案的进一步改进，所述步骤二和步骤三采用高减薄率拉深模具进行拉深；所述高减薄率拉深模具包括配合工作的上模和下模；所述上模包括圆柱凸台；所述下模具有上端开口的拉深槽，所述拉深槽内从上到下依次设置有圆台段、定径段和圆筒段，所述定径段的直径基本等于每一步拉深减薄后的工件直径。

作为技术方案的进一步改进，所述圆筒段的直径大于定径段的直径0.5mm～2mm。

作为技术方案的进一步改进，所述步骤①中，下模中的定径段和圆筒段的高度之和为成品深筒件的高度的50％～70％。

作为技术方案的进一步改进，所述定径段的高度为5mm～15mm。

作为技术方案的进一步改进，所述圆台段的高度为8mm～13mm，其侧面与竖直方向的夹角为13°～20°。

作为技术方案的进一步改进，所述定径段和圆筒段的连接处为圆弧过渡，圆弧半径0.5mm～2mm。

作为技术方案的进一步改进，拉深前，向工件和模具中添加润滑剂，保持工件与上模的摩擦系数为0.08～0.1、工件与下模的摩擦系数为0.1～0.125。

作为技术方案的进一步改进，拉深时，深冲速度为150m/s～250m/s。

作为技术方案的进一步改进，所述成品深筒件的直径与高度的比值为1/2～1/4。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明一种深筒件高减薄率拉深工艺，对于减薄率接近甚至超过50％的深筒件采用多步拉深的方式，并对每一步拉深的减薄量进行合理的规划，从而在拉深出预期的薄壁深筒件的同时，能够有效地减少拉深时和拉深后出现的拉丝、变形、拉裂等现象，深筒件的壁面平整，壁厚均匀，进一步地，为了减少拉深步骤，后面三步采取较大减薄率的拉深，而为了避免减薄较大容易造成的拉丝、拉裂现象，最后两步拉深采用阶梯拉深的方式，先拉深工件下段，再拉深工件上段，避免了一次性整体拉深对圆筒件造成的影响，且弥补了倒数第三步较高减薄率的拉深对工件造成的表面质量缺陷，在提高拉深效率的同时，保证了圆筒件的表面质量；

(2)本发明一种深筒件高减薄率拉深工艺，在进行最后三步较高减薄率的拉深时，采用特定的高减薄率拉深模具进行拉深，该模具在上端预留有圆台段开口，在定径段的下部设有直径稍大于定径段的圆筒段，通过控制定径段和圆筒段的高度之和，能够精确地控制减薄高度，方便最后两步的阶梯拉深，而设置直径大于定径段的圆筒段，则可以有效地容纳进入下模中的润滑液等杂物，防止杂物影响圆筒件壁厚的尺寸精度，提高拉深效果；

(3)本发明一种深筒件高减薄率拉深工艺，通过向模具内加入润滑油，能够很好地控制工件与模具之间的摩擦系数处于设定的范围值，从而在保证将工件拉深至设定的尺寸的同时，工件表面不会与模具之间产生过大的摩擦力，有利于成形过程中的金属流动。

附图说明

图1为本发明的拉深过程示意图；

图2为本发明高减薄率拉深模具的下模结构示意图；

图3为阶梯成形前的工件图；

图4为阶梯成形①阶段后的工件图；

图5为阶梯成形②阶段后的工件图；

图中：1、上模；2、下模；21、拉深槽；22、圆台段；23、定径段；24、圆筒段。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

在圆筒件的拉深领域，对于直径与高度的比值较小(不大于1/2)的圆筒件一般称为深筒件，由于深筒件的拉深高度较高，一次变形容易出现拉丝、变形、拉裂等质量缺陷，因此通常对深筒件采用多步拉深的方式。现有的深筒件拉深方式主要包括等壁拉深和变薄拉深，等壁拉深过程一般会伴随拉深工序较多、需要多步退火和生产周期较长等不足，而变薄拉深则可以通过采用较大的变形加工量、较少的工序获得金属晶粒组织细密、强度高的薄壁深筒件，拉深效率高且产品的组织性能有所提升。

但是，为了满足变薄拉深时的金属变形量，坯料需要取一个较大的厚度，使得坯料在拉深过程中会产生较大的减薄率。然而，随着科学技术的发展，部分行业对于薄壁深筒件的壁厚要求也越来越高，这就使得对超薄深筒件进行变薄拉深时，整体拉深工艺的减薄率极大，达到甚至超过50％，这种极大的减薄率导致拉深时的金属变形量剧烈，十分容易出现壁厚不均、拉裂等质量缺陷。如果对深筒件采用很多步的小变形逐步拉深的话，一方面拉深工序极多，影响拉深效率，另一方面过多次的拉深工序也容易使得拉深过程的错误率上升，其中任何一道拉深工序出错都会对最终成形的薄壁深筒件的质量造成影响。

因此，现有的拉深工艺在拉深高减薄率薄壁深筒件时，很难在拉深出设定尺寸的薄壁深筒件的同时保证深筒件的表面质量，深筒件容易出现变形、拉丝甚至是拉裂的现象，影响使用效果。尤其是针对减薄率不小于50％的薄壁深筒件，这种问题更加严重。针对上述薄壁深筒件成品工件容易出现缺陷的问题，本发明提出了一种新的拉深工艺。

如图1所示，一种深筒件高减薄率拉深工艺，用于高减薄率(不小于50％)的薄壁深筒件的拉深加工，包括以下步骤：

一、初步成形

准备坯料，为了方便拉深，坯料通常情况下为具备一定厚度的圆形坯料。拉深前，预先设定好该步骤中的坯料的减薄量，由于坯料在刚开始变形的阶段容易出现质量缺陷，因此该步骤根据减薄量的大小，对坯料进行3-6次的微减薄拉深工作，形成上端开口的空心圆筒件，该圆筒件的壁厚为原坯料厚度的85％～95％。该步骤中，拉深模具包括互相配合的凸模和凹模，凸模为一个实心圆柱，凹模则为一个带有圆筒槽的实心体，该圆筒槽的位置和大小与凸模的实心圆柱相对应，二者的直径大小的差值约为每一步拉深后的工件的设定壁厚的两倍。

二、预减薄

对步骤一形成的圆筒件进一步拉深，在坯料初步成形的情况下，对工件进行较大减薄率的拉深，使圆筒件的壁厚减薄为原坯料厚度的60％～80％。该步骤为一次成形的拉深，主要用于减少拉深步骤，提高拉深效率，工件在拉深后并没有很明显的质量缺陷。该步骤的拉深通常情况下为一步成形，但针对壁厚过薄的深筒件，可以根据情况分为两步进行。

该步骤中，采用高减薄率拉深模具对工件进行拉深。如图1和图2所示，该高减薄率拉深模具包括配合工作的上模1和下模2。上模1包括一个圆柱凸台，下模2则具有一个上端开口的拉深槽21，拉深槽21的位置和大小与圆柱凸台相对应，拉深槽21内从上到下依次设置有圆台段22、定径段23和圆筒段24。其中，定径段23用于确定拉深的圆筒件的直径，其直径与单次拉深后的圆筒件的直径基本保持一致，其与圆柱凸台的直径之差则约等于单次拉深后的圆筒件的壁厚的两倍，为了保证拉深工作的顺利进行，一般定径段23的直径比单次拉深后的圆筒件的直径会大1mm～5mm，定径段23的高度通常为5mm～15mm，根据拉深情况进行选取。拉深槽21上段的圆台段22用于拉深时，使多余的金属可以顺利地流动到工件上方，方便工件减薄部分的变薄成形，工件上方堆积的多余金属则在最后成形后进行切割，其高度为8mm～13mm，侧面与竖直方向的夹角为13°～20°。圆筒段24的直径稍大于定径段的直径，约大于0.5mm～2mm，其高度则根据设定的拉深高度进行选取。为了使拉深时的金属流动顺畅，定径段23和圆筒段24的连接处为圆弧过渡，圆弧半径0.5mm～2mm。该圆筒段24主要是配合较大减薄率的拉深过程而设定的，在减薄率较大的情况下，成形的圆筒件的壁厚较薄，且相对于原工件的壁厚的变形程度较大，因此其对于壁厚的精确度要求较高。但是，在这种减薄率较大的拉深过程中，往往需要加入润滑液来控制工件与模具的摩擦系数，润滑液和其他杂物如果进入下模内，很容易在拉深时影响壁厚精度，而圆筒段24预留出的部分空间能够使杂物堆积在预留的空间中，不会影响工件的壁厚精度，配合相应的加工工艺参数，工件也不会出现拉深的壁厚较大而不达标的情况。

三、阶梯成形

工件经过步骤二拉深后，壁厚已经减薄了一部分，但成形件在壁厚和高度上均没有达到要求，因此需要继续进行减薄拉深。发明人在步骤二后的减薄过程中发现，无论是分成一次性大减薄率拉深还是两到三次较大减薄率的拉深，最终成形的圆筒件均容易出现拉丝、变形、拉裂等质量缺陷，而分成较多次数的小减薄率的拉深的话，一方面拉深工序极多，影响拉深效率，另一方面过多次的拉深工序也容易使得拉深过程的错误率上升，其中任何一道拉深工序出错都会对最终成形的薄壁深筒件的质量造成影响。因此，发明人针对上述问题进行了大量的实验，通过对实验结果进行记录和对比，总结出了造成上述问题的主要原因。

对于减薄率不低于50％的圆筒件，尤其是直径和高度的比值小于1/2的薄壁深筒件，在最后几步拉深时，工件的拉深高度一般较高，导致其直径与高度的比值较小，如果对其进行整体拉深的话，工件的上部和下部需要的变形量是不一样的，对于直径与高度的比值较小的工件，变形量的差异则更加明显，因此进行大减薄率的拉深时，容易产生拉丝、变形和拉裂的现象。为了解决该问题，本发明通过阶梯拉深的方式，减小单次拉深时的拉深高度，具体步骤如下：

①对步骤二的圆筒件进一步拉深，使圆筒件的中下部的壁厚减薄为原坯料厚度的40％～50％，所述中下部高度占成品深筒件高度的50％～70％；

②对步骤①的圆筒件进一步拉深，使圆筒件的上部壁厚减薄为原坯料厚度的40％～50％，所述上部高度占成品深筒件高度的30％～50％。

实际拉深时，步骤①和步骤②根据实际情况均可以分为1-2步进行拉深，通常情况下，单步拉深即可拉深成功，且单步拉深的拉深效率更高。

其中，步骤①和步骤②均采用步骤二中的高减薄率拉深模具进行拉深，步骤二、步骤①和步骤②中的模具的结构基本相同，有所区别的是，三者的尺寸根据最终成形的薄壁深筒件的尺寸和拉深阶段的不同而有所调整。在步骤①和步骤②中，通过控制定径段23和上模的圆柱凸台的直径差值即可控制减薄率，通过控制定径段23和圆筒段24的高度之和来控制减薄的工件高度。其中，步骤①中的定径段23和圆筒段24的高度之和为成品深筒件高度的50％～70％，步骤②的定径段23和圆筒段24的高度之和为成品深筒件的高度。通过这种方式，能够保证拉深效率，且在最后两步大减薄率的拉深时，提高单次拉深的拉深直径与拉深高度的比值，降低工件减薄位置的拉深变形量，有效地减少拉深后出现拉丝、变形、拉裂等质量缺陷。

拉深前，需要向工件和模具中添加润滑剂，保持工件与上模1的摩擦系数为0.08～0.1、工件与下模2的摩擦系数为0.1～0.125，整体拉深时的深冲速度根据实际情况在150mm/s～250mm/s之间进行选择，最终成形的成品深筒件的直径与高度的比值为1/2～1/4。如图3至图5所示，依次为阶梯成形前的工件图片、阶梯成形①阶段后的工件图片和阶梯成形②阶段后的工件图片，工件上端的开口段为多余金属堆积形成，后续会对其进行切削修整。

下面给出具体的拉深实验的实施例来加以说明。

实施例1

本实施例的拉深工序分为7步，拉深前，根据原坯料的尺寸和设定的成品深筒件的尺寸分配每一道次的拉深深度并调整模具间隙，接着在相关拉深成形参数(压边力、摩擦系数、深冲速度)的条件下，使得直径为75mm，厚度为0.5mm的圆形坯料减薄至厚度为0.25mm的圆筒件。

一、初步成形

拉深工序一：将坯料放置在凹模上后，通过压边圈将坯料压紧，压边力可以取5000N-20000N，本实施例取8000N。接着，加入润滑液来控制坯料与模具之间的摩擦系数，最后控制凸模下压对坯料进行拉深操作。

本步骤中，坯料与凸模的摩擦系数为0.1，坯料与凹模的摩擦系数为0.11，坯料与压边圈的摩擦系数为0.09，深冲速度为200mm/s。

凹模圆筒槽的底部圆角半径设置为3mm，凸模圆柱的底部圆角半径设置为2mm；凹模内的圆筒槽的深度为20mm，直径为45.03mm；凸模的圆柱的高度为19mm，直径为44.08mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，使得厚度为0.5mm的圆形坯料成形为直壁圆筒状，工件壁厚略小于原坯料厚度，没有明显变化，约为0.5mm，多余的金属坯料集中在工件上端。

拉深工序二：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第一步拉深工件进行拉深工作，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制凸模下压对工件进行拉深操作。

本步骤中，工件与凸模的摩擦系数为0.09，工件与凹模的摩擦系数为0.11，深冲速度为200mm/s。

凹模圆筒槽的底部圆角半径设置为2mm，凸模圆柱的底部圆角半径设置为2mm；凹模内的圆筒槽的深度为27mm，直径为40.03mm；凸模的圆柱的高度为26mm，直径为39.08mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件减薄段为直壁圆筒状，工件壁厚得到减薄，为0.48mm。

拉深工序三：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第二步拉深工件进行拉深工作，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制凸模下压对工件进行拉深操作。

本步骤中，工件与凸模的摩擦系数为0.09，工件与凹模的摩擦系数为0.11，深冲速度为200mm/s。

凹模圆筒槽的底部圆角半径设置为2mm，凸模圆柱的底部圆角半径设置为2mm；凹模内的圆筒槽的深度为36mm，直径为36.03mm；凸模的圆柱的高度为35mm，直径为35.08mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件减薄段为直壁圆筒状，工件壁厚得到减薄，为0.46mm。。

拉深工序四：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第三步拉深工件进行拉深工作，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制凸模下压对工件进行拉深操作。

本步骤中，工件与凸模的摩擦系数要求为0.08，工件与凹模的摩擦系数为0.11，深冲速度为200mm/s。

凹模圆筒槽的底部圆角半径设置为2mm，凸模圆柱的底部圆角半径设置为2mm；凹模内的圆筒槽的深度为43mm，直径为30.03mm；凸模的圆柱的高度为42mm，直径为29.18mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件减薄段为直壁圆筒状，工件壁厚得到减薄，为0.44mm。

二、预减薄

拉深工序五：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第四步拉深工件进行拉深工作，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制上模1下压对工件进行拉深操作。

本步骤中，工件与上模1的摩擦系数为0.08，工件与下模2的摩擦系数为0.125，深冲速度为200mm/s。

上模1的圆柱凸台的底部圆角半径设置为2mm，高度为63mm，直径为21.28mm；下模2的拉深槽21内，上部圆台段22的侧面与竖直方向的夹角为15°，高度为5mm，中部定径段23的高度为8mm，直径为22.04mm，中部定径段23和圆筒段24连接处的圆弧半径为2mm，下部圆筒段24的高度为57mm，直径为23.5mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件如图3所示，减薄段为直壁圆筒状，工件壁厚得到明显减薄，约为0.37mm。

三、阶梯成形

拉深工序六：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第五步拉深工件的中下部进行拉深工作，该中下部的高度约为成品深筒件高度的2/3，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制上模1下压对工件进行拉深操作。

该步骤中，工件与上模1的摩擦系数为0.08、工件与下模2的摩擦系数为0.1，深冲速度为200mm/s。

上模1的圆柱凸台的底部圆角半径设置为1mm，高度为65mm，直径为17.48mm。下模2的拉深槽21内，上部圆台段22的侧面与竖直方向的夹角为15°，高度为5mm，中部定径段23的高度为8mm，直径为18.03mm，中部定径段23和圆筒段24连接处的圆弧半径为1mm，下部圆筒段24的高度为42mm，直径为19.2mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件如图4所示，上端为流动金属堆积的开口状，开口下方为阶梯圆筒状，减薄段壁厚得到明显减薄，为0.25mm。

拉深工序七：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第六步拉深工件的上部进行拉深工作，该上部的高度约为成品深筒件高度的1/3，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制上模1下压对工件进行拉深操作。

该步骤中，工件与上模1的摩擦系数为0.08、工件与下模2的摩擦系数为0.1，深冲速度为200mm/s。

上模1的圆柱凸台的底部圆角半径设置为1mm，高度为74mm，直径为17.48mm。下模2的拉深槽21内，上部圆台段22的侧面与竖直方向的夹角为15°，高度为5mm，中部定径段23的高度为6mm，直径为18.03mm，中部定径段23和圆筒段24连接处的圆弧半径为1mm，下部圆筒段24的高度为70mm，直径为19.2mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件如图5所示，上端为流动金属堆积的开口状，开口下方为外直径18mm，高度75mm的直壁深筒状，工件上部壁厚减薄为0.25mm，中下部壁厚保持不变，经切削后，零件为外直径18mm、高度72mm、整体上壁厚约为0.25mm的直壁圆筒状，且壁厚基本保持均匀，表面平整，无明显质量缺陷。

实施例2

本实施例的拉深工序分为6步，拉深前，根据原坯料的尺寸和设定的成品深筒件的尺寸分配每一道次的拉深深度并调整模具间隙，接着在相关拉深成形参数(压边力、摩擦系数、深冲速度)的条件下，使得直径为62mm，厚度为0.4mm的圆形坯料减薄至直径为21mm，厚度为0.2mm的深筒件。

一、初步成形

拉深工序一：将坯料放置在凹模上后，通过压边圈将坯料压紧，压边力可以取5000N-20000N，本实施例取6500N。接着，加入润滑液来控制坯料与模具之间的摩擦系数，最后控制凸模下压对坯料进行拉深操作。

本步骤中，坯料与凸模的摩擦系数为0.09，坯料与凹模的摩擦系数为0.11，坯料与压边圈的摩擦系数为0.1，深冲速度为220mm/s。

凹模圆筒槽的底部圆角半径设置为3mm，凸模圆柱的底部圆角半径设置为3mm；凹模内的圆筒槽的深度为16mm，直径为38.03mm；凸模的圆柱的高度为15mm，直径为37.28mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，使得厚度为0.4mm的圆形坯料成形为直壁圆筒状，零件壁厚略小于原坯料厚度，没有明显变化，约为0.4mm，多余的金属坯料集中在工件上端。

拉深工序二：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第一步拉深工件进行拉深工作，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制凸模下压对工件进行拉深操作。

本步骤中，工件与凸模的摩擦系数为0.09，工件与凹模的摩擦系数为0.11，深冲速度为220mm/s。

凹模圆筒槽的底部圆角半径设置为3mm，凸模圆柱的底部圆角半径设置为2mm；凹模内的圆筒槽的深度为28mm，直径为31.03mm；凸模的圆柱的高度为27mm，直径为30.28mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件减薄段为直壁圆筒状，工件壁厚得到减薄，为0.38mm。

拉深工序三：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第二步拉深工件进行拉深工作，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制凸模下压对工件进行拉深操作。

本步骤中，工件与凸模的摩擦系数为0.09，工件与凹模的摩擦系数为0.11，深冲速度为200mm/s。

凹模圆筒槽的底部圆角半径设置为2mm，凸模圆柱的底部圆角半径设置为2mm；凹模内的圆筒槽的深度为38mm，直径为27.03mm；凸模的圆柱的高度为37mm，直径为26.33mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件减薄段为直壁圆筒状，工件壁厚得到减薄，为0.35mm。

二、预减薄

拉深工序四：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第三步拉深工件进行拉深工作，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制上模1下压对工件进行拉深操作。

本步骤中，工件与上模1的摩擦系数为0.09，工件与下模2的摩擦系数为0.12，深冲速度为220mm/s。

上模1的圆柱凸台的底部圆角半径设置为2mm，高度为56mm，直径为23.28mm；下模2的拉深槽21内，上部圆台段22的侧面与竖直方向的夹角为18°，高度为5mm，中部定径段23的高度为10mm，直径为22.64mm，中部定径段23和圆筒段24连接处的圆弧半径为1mm，下部圆筒段24的高度为48mm，直径为23mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件如图3所示，减薄段为直壁圆筒状，工件壁厚得到明显减薄，约为0.27mm。

三、阶梯成形

拉深工序五：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第四步拉深工件的中下部进行拉深工作，该中下部的高度约为成品深筒件高度的2/3，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制上模1下压对工件进行拉深操作。

该步骤中，工件与上模1的摩擦系数为0.09、工件与下模2的摩擦系数为0.12，深冲速度为220mm/s。

上模1的圆柱凸台的底部圆角半径设置为1mm，高度为68mm，直径为21.08mm。下模2的拉深槽21内，上部圆台段22的侧面与竖直方向的夹角为18°，高度为5mm，中部定径段23的高度为6mm，直径为20.53mm，中部定径段23和圆筒段24连接处的圆弧半径为1mm，下部圆筒段24的高度为47mm，直径为21mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件如图4所示，上端为流动金属堆积的开口状，开口下方为阶梯圆筒状，减薄段壁厚得到明显减薄，为0.2mm。

拉深工序六：不采用压边圈，直接对上一步的拉深工件，即第五步拉深工件的上部进行拉深工作，该上部的高度约为成品深筒件高度的1/3，加入润滑液来控制工件与模具之间的摩擦系数，接着控制上模1下压对工件进行拉深操作。

该步骤中，工件与上模1的摩擦系数为0.09、工件与下模2的摩擦系数为0.12，深冲速度为220mm/s。

上模1的圆柱凸台的底部圆角半径设置为1mm，高度为82mm，直径为21.08mm。下模2的拉深槽21内，上部圆台段22的侧面与竖直方向的夹角为18°，高度为5mm，中部定径段23的高度为6mm，直径为20.53mm，中部定径段23和圆筒段24连接处的圆弧半径为1mm，下部圆筒段24的高度为77mm。

此步拉深成形过程中，冲压工艺参数与模具尺寸相配合，成形后工件如图5所示，上端为流动金属堆积的开口状，开口下方为外直径21mm，高度82mm的直壁深筒状，工件上部壁厚减薄为0.2mm，中下部壁厚保持不变，经切削后，工件为外直径21mm，高度80mm整体上壁厚约为0.2mm的直壁圆筒状，且壁厚基本保持均匀，表面平整，无明显质量缺陷。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。