第4章拉深 筒壁传递至凸缘变形区将其逐渐拉入凹模口内的。 如图48所示,筒壁部分所受的最大拉应力主要有: (1)凸缘材料的变形抗力σ哑 (2)压边力Po在凸缘表面产生的摩擦所引起的应力 (3)由坯料与凹模圆角处摩擦引起的应力 (4)坯料经过凹模时的弯曲和绕过凹模圆角后的变直 引起的应力 理论和试验研究表明,在正常条件下拉深时(指合理的 凹模圆角半径、间隙大小、压边力、润滑条件等,凸缘变图48简壁传力区的受力分析 形区最大拉应力σm在筒壁所受到的总拉应力n中,约占65%75%,因此 4-2 式中:η—一拉深效率,其值为065-0.75 由此也可分析得出:在拉深过程中,筒壁部分所受的最大拉应力a,与Sm同时出现 综上所述,拉深件侧壁愈高,需要转移的材料愈多,坯料边缘变形程度愈大,所需变 形力愈大,传力区受到的力也就愈大:当变形力超过了传力区的许用强度,拉深就会失败。 可见,每次拉深变形的量是有限的。为保证拉深过程顺利进行,必须保证变形区为弱区, 传力区为强区,且强弱差别愈大,拉深过程愈稳定。 4.14筒形件的拉深系数与拉深次数 在拉深工艺设计时,必须判断制件是否能一次拉深成形,或需要几道工序才能拉成。 正确解决这个问题直接关系到拉深生产的经济性和拉深件的质量。 拉深系数 每次拉深后的筒形件直径与拉深前坯料(或工序件/半成品)的直径之比称为拉深系数 用符号m表示(符号右上标表示拉深次数,为避免混乱,一律加方括号,下同),即 首次拉深 ml=dID 以后各次拉深 =d3d12 N mr叫=dln/dn (4-3) 总拉深系数表示从坯料拉深至所需筒形件的总变形程度。即 mr1m2…,m4mlm1(4-4
第 4 章 拉深 121 筒壁传递至凸缘变形区将其逐渐拉入凹模口内的。 如图 4.8 所示,筒壁部分所受的最大拉应力主要有: (1) 凸缘材料的变形抗力 max 1max ; (2) 压边力 PQ 在凸缘表面产生的摩擦所引起的应力 m ; (3) 由坯料与凹模圆角处摩擦引起的应力; (4) 坯料经过凹模时的弯曲和绕过凹模圆角后的变直 引起的应力。 理论和试验研究表明,在正常条件下拉深时(指合理的 凹模圆角半径、间隙大小、压边力、润滑条件等),凸缘变 形区最大拉应力 max 1max 在筒壁所受到的总拉应力 p 中,约占 65%~75%,因此 p = 1 h max 1max b 1 a b h m = - 骣ç ÷ ç ÷ ç桫 ÷ (4-2) 式中: ——拉深效率,其值为 0.65~0.75。 由此也可分析得出:在拉深过程中,筒壁部分所受的最大拉应力 p 与 max 1max s 同时出现。 综上所述,拉深件侧壁愈高,需要转移的材料愈多,坯料边缘变形程度愈大,所需变 形力愈大,传力区受到的力也就愈大;当变形力超过了传力区的许用强度,拉深就会失败。 可见,每次拉深变形的量是有限的。为保证拉深过程顺利进行,必须保证变形区为弱区, 传力区为强区,且强弱差别愈大,拉深过程愈稳定。 4.1.4 筒形件的拉深系数与拉深次数 在拉深工艺设计时,必须判断制件是否能一次拉深成形,或需要几道工序才能拉成。 正确解决这个问题直接关系到拉深生产的经济性和拉深件的质量。 1. 拉深系数 每次拉深后的筒形件直径与拉深前坯料(或工序件/半成品)的直径之比称为拉深系数, 用符号 m 表示(符号右上标表示拉深次数,为避免混乱,一律加方括号,下同),即 首次拉深 m[1]=d [1]/D 以后各次拉深 [2] m = [2] d / [1] d [3] m =d [3]/ [2] d M [ ] n m = [ ] n d / [ 1] n d - (4-3) 总拉深系数表示从坯料拉深至所需筒形件的总变形程度。即 m= [ ] n d D = [1] [2] [ 1] [ ] [1] [ 2] [ 1] n n n n d d d d D d d d - 鬃 - - L = [1] m [2] m … [ 1] n m - [ ] n m (4-4) 图 4.8 筒壁传力区的受力分析
中压工艺与模具设计 式中:m1,mr2 各次的拉深系数及总拉深系数 D一坯料直径 各次工序件/半成品(或最终制件)的直径(中径X参考 图49) 图4.9多次拉深件示意图 拉深系数m反映了拉深前后坯料直径的变化量,反映了坯料边缘在拉深时切向压缩变 形的大小,m愈小表示拉深变形程度愈大。拉深系数的倒数称为拉深比,用符号K表示 即K=1/m。 由式(42)可知,m愈小,筒壁传力区产生的最大拉应力an愈大,当an达到筒壁受力区 的有效抗拉强度,危险断面濒于拉断时,这一极限变形状态下的拉深系数即称为极限拉深 系数mmn。mmi表示了拉深前后坯料直径的最大变化,是拉深工作中重要的工艺参数,它 是进行拉深工艺计算和设计模具的基本出发点。如果mmn愈小,就意味着板料的拉深极限 变形程度愈大。原来可能需要两次拉深才能成功的仅需要一次拉深就可以实现。因而其经 济意义也很大。为此,应该从技术上去积极寻求降低mmn的措施 提高拉深成形的极限变形程度,应着眼于降低变形区的变形抗力及提高传力区的承载 能力。围绕这个原则,可以通过以下途径,降低mmin (1)材料性能方面 提高板料塑性,尤其是板料的拉深性能,硏制和选择组织均匀、晶粒大小适中、屈强 比σ/σ小、塑性应变比r大的材料 因为σ小,材料容易变形,凸缘变形区的变形抗力减小,筒壁传力区的拉应力也相应 减小;而σ大,则提高了危险断面处的强度,减小破裂的危险。延伸率δ值大的材料在变 形时不易出现缩颈,因而危险断面的严重变薄和拉断现象也相应推迟。一般认为σ,lσ≤ 0.65,而δ≥28%的材料具有较好的拉深性能。r值大说明板料在厚度方向变形困难,危险 断面不易变薄、拉断,因而对拉深有利,拉深系数可以减小 (2)制件设计方面 在进行拉深件设计时,应该考虑到拉深成形的工艺性。从拉深变形特点出发,尽量使 板料的相对厚度U/D大些,以增大其变形区抗压缩失稳的能力,这样可以减小压边力,也 就可减小摩擦阻力,有利于减小拉深系数。同时,应该注意拉深件底部的圆角半径不宜过 小,以提高传力区危险断面的抗拉强度
122 冲压工艺与模具设计 式中: [1] m , [2] m ,…, [ ] n m , m——各次的拉深系数及总拉深系数; D——坯料直径; [1] d , [2] d ,…, [ 1] n d - , [ ] n d ——各次工序件/半成品(或最终制件)的直径(中径)(参考 图 4.9)。 图 4.9 多次拉深件示意图 拉深系数 m 反映了拉深前后坯料直径的变化量,反映了坯料边缘在拉深时切向压缩变 形的大小,m 愈小表示拉深变形程度愈大。拉深系数的倒数称为拉深比,用符号 K 表示, 即 K=1/m。 由式(4-2)可知,m 愈小,筒壁传力区产生的最大拉应力 p 愈大,当 p 达到筒壁受力区 的有效抗拉强度,危险断面濒于拉断时,这一极限变形状态下的拉深系数即称为极限拉深 系数 mmin。mmin 表示了拉深前后坯料直径的最大变化,是拉深工作中重要的工艺参数,它 是进行拉深工艺计算和设计模具的基本出发点。如果 mmin 愈小,就意味着板料的拉深极限 变形程度愈大。原来可能需要两次拉深才能成功的仅需要一次拉深就可以实现。因而其经 济意义也很大。为此,应该从技术上去积极寻求降低 mmin 的措施。 提高拉深成形的极限变形程度,应着眼于降低变形区的变形抗力及提高传力区的承载 能力。围绕这个原则,可以通过以下途径,降低 mmin。 (1) 材料性能方面 提高板料塑性,尤其是板料的拉深性能,研制和选择组织均匀、晶粒大小适中、屈强 比 s / b 小、塑性应变比 r 大的材料。 因为 s 小,材料容易变形,凸缘变形区的变形抗力减小,筒壁传力区的拉应力也相应 减小;而 b 大,则提高了危险断面处的强度,减小破裂的危险。延伸率 δ 值大的材料在变 形时不易出现缩颈,因而危险断面的严重变薄和拉断现象也相应推迟。一般认为 s / b ≤ 0.65,而 δ ≥28%的材料具有较好的拉深性能。r 值大说明板料在厚度方向变形困难,危险 断面不易变薄、拉断,因而对拉深有利,拉深系数可以减小。 (2) 制件设计方面 在进行拉深件设计时,应该考虑到拉深成形的工艺性。从拉深变形特点出发,尽量使 板料的相对厚度 t/D 大些,以增大其变形区抗压缩失稳的能力,这样可以减小压边力,也 就可减小摩擦阻力,有利于减小拉深系数。同时,应该注意拉深件底部的圆角半径不宜过 小,以提高传力区危险断面的抗拉强度
第4章拉深 (3)工艺与模具设计方面 应设计合理的凸模圆角半径和凹模圆角半径以及选择合理的拉深间隙。因为过小的凸 模圆角半径和过小的凹模圆角半径以及过小的拉深间隙会使拉深过程中摩擦阻力与弯曲阻 力增加,危险断面的变薄加剧,而过大的凸模圆角半径和过大的凹模圆角半径以及过大的 拉深间隙会减小有效压边面积,使板料的悬空部分增加,易于使板料失稳起皱。 采用压边圈并配以合理的压边力对拉深有利,可以减小拉深系数 凹模(特别是其圆角入口处)与压边圈的工作表面应尽量光滑并采用润滑剂,以减小对 板料变形流动的阻力,减小传力区危险断面的负担,可以减小拉深系数。对于凸模工作表 面,则不必做得很光滑,也不需要润滑,使其与板料之间有相当的摩擦力,有利于阻止危 险断面变薄,因而有利于减小拉深系数 对速度敏感的金属(如钛合金、不锈钢和耐热钢等)采用液压机拉深,以降低拉深速度 减小极限拉深系数。 但是,选用过小的拉深系数会引起底部圆角与直壁相切部分过分变薄,而且在以后的 拉深工序中,这部分变薄严重的缺陷会转移到成品制件的侧壁上去,降低制件的质量。所 以,在生产实际中,一般采用大于极限值的拉深系数。表42为筒形件用压边圈时的各次 拉深系数;表43为筒形件不用压边圈时的拉深系数:表44为各种材料的拉深系数(所列m 为后续各次拉深系数的平均值) 表4.2筒形件带压边圈时的拉深系数 坯料相对厚度/D 拉深系数 20~1.515~1010~0606~0303~015015≈~08 0.48~0.50 0.50~0.530.53~0.55 0.58~060060~063 mm07~0750.75~076076~0780.78~079079~0.80080~-082 076~0.78078-0.790.79~0.80080~0.810.81~0.820.82~0.84 mm078-0.80080~081081~0820.82~0830.3~085085~086 0.80~0.820.82~0.840.84~-0.85084~0.850.86~0.870.87~0.88 注:1.表中拉深数据适用于08、10和15M等普通拉深碳钢及软黄铜H62。对拉深性能较差的材料,如20、25、Q215、 Q235、硬铝等应比表中数值大1.5%2.0%:而对塑性更好的,如05、08、10等拉深钢及软铝应比表中数据小 15%2.0%。 2.表中数据适用于未经中间退火的拉深,若采用中间退火工序时,可取较表中数值小2%3% 3.表中较小值适用于大的凹模圆角半径rm=(8-15y,较大值适用于小的凹模圆角半径rm=(48 表4.3筒形件不带压边圈时的拉深系数 坯料相对厚度tD(% 拉深系数 >3.0 0.65 0.53 0.80 0.75 0.75 0.75 0.70 0.80 0.84 0.78 0 0.82 注:此表适用于08、10及I5Mn等材料,其余各项同表4.2之注
第 4 章 拉深 123 (3) 工艺与模具设计方面 应设计合理的凸模圆角半径和凹模圆角半径以及选择合理的拉深间隙。因为过小的凸 模圆角半径和过小的凹模圆角半径以及过小的拉深间隙会使拉深过程中摩擦阻力与弯曲阻 力增加,危险断面的变薄加剧,而过大的凸模圆角半径和过大的凹模圆角半径以及过大的 拉深间隙会减小有效压边面积,使板料的悬空部分增加,易于使板料失稳起皱。 采用压边圈并配以合理的压边力对拉深有利,可以减小拉深系数。 凹模(特别是其圆角入口处)与压边圈的工作表面应尽量光滑并采用润滑剂,以减小对 板料变形流动的阻力,减小传力区危险断面的负担,可以减小拉深系数。对于凸模工作表 面,则不必做得很光滑,也不需要润滑,使其与板料之间有相当的摩擦力,有利于阻止危 险断面变薄,因而有利于减小拉深系数。 对速度敏感的金属(如钛合金、不锈钢和耐热钢等)采用液压机拉深,以降低拉深速度, 减小极限拉深系数。 但是,选用过小的拉深系数会引起底部圆角与直壁相切部分过分变薄,而且在以后的 拉深工序中,这部分变薄严重的缺陷会转移到成品制件的侧壁上去,降低制件的质量。所 以,在生产实际中,一般采用大于极限值的拉深系数。表 4.2 为筒形件用压边圈时的各次 拉深系数;表4.3为筒形件不用压边圈时的拉深系数;表4.4为各种材料的拉深系数(所列 [ ] n m 为后续各次拉深系数的平均值)。 表 4.2 筒形件带压边圈时的拉深系数 拉深系数 坯料相对厚度 t/ D(%) 2.0~1.5 1.5~1.0 1.0~0.6 0.6~0.3 0.3~0.15 0.15~0.08 m [1] min m [2] min m [3] min m [4] min m [5] min 0.48~0.50 0.73~0.75 0.76~0.78 0.78~0.80 0.80~0.82 0.50~0.53 0.75~0.76 0.78~0.79 0.80~0.81 0.82~0.84 0.53~0.55 0.76~0.78 0.79~0.80 0.81~0.82 0.84~0.85 0.55~0.58 0.78~0.79 0.80~0.81 0.82~0.83 0.84~0.85 0.58~0.60 0.79~0.80 0.81~0.82 0.83~0.85 0.86~0.87 0.60~0.63 0.80~0.82 0.82~0.84 0.85~0.86 0.87~0.88 注:1. 表中拉深数据适用于 08、10 和 15Mn 等普通拉深碳钢及软黄铜 H62。对拉深性能较差的材料,如 20、25、Q215、 Q235、硬铝等应比表中数值大 1.5%~2.0%;而对塑性更好的,如 05、08、10 等拉深钢及软铝应比表中数据小 1.5%~2.0%。 2. 表中数据适用于未经中间退火的拉深,若采用中间退火工序时,可取较表中数值小 2%~3%。 3. 表中较小值适用于大的凹模圆角半径 r 凹=(8~15)t,较大值适用于小的凹模圆角半径 r 凹=(4~8)t。 表 4.3 筒形件不带压边圈时的拉深系数 拉深系数 坯料相对厚度 t/D(%) 1.5 2.0 2.5 3. 0 >3.0 m [1] min m [2] min m [3] min m [4] min m [5] min m [6] min 0.65 0.80 0.84 0.87 0.90 ― 0.60 0.75 0.80 0.84 0.87 0.90 0.55 0.75 0.80 0.84 0.87 0.90 0.53 0.75 0.80 0.84 0.87 0.90 0.50 0.70 0.75 0.78 0.82 0.85 注:此表适用于 08、10 及 15Mn 等材料,其余各项同表 4.2 之注
中压工艺与模具设计 表44各种材料的拉深系数m 首次拉深m 后续各次拉深m 铝和铝合金 8A06M、1035M、3A2lM 0.52~0.55 0.70~0.75 杜拉铝 2AIIM、2Al2M 0.56~0 0.75~080 H62 0.52~0.54 0.70~0.72 68 0.50~0.52 0.68~0.72 0.50~0.55 无氧铜 0.52~0.58 0.75~0.82 铜(铜镍合金) 0.50~0.56 0.74~0. 臬、镁镍、硅镍 0.48~0.53 0.70~0.75 白铁皮 0.58~0.65 0.80~0.85 酸洗钢板 0.54~0.58 不锈钢、耐热钢 Cr13 0.52~0.56 0.75~0.78 CrI 8Ni 0.70~0.75 ICrl8N19T1 0.52~0.55 0.78~0.81 Crl8 NilINb、Cr23Ni18 0.52~0.55 078~0.80 Cr20Ni75Mo2AITiNb Cr25N160W15T Cr22N338W3Ti 0.48~0.50 Cr20nI80T 0.54~0.59 0.78~0.84 钢 30CrMnSiA 0.62~0.70 0.80~0.84 可伐合金 0.65~0.67 0.85~0.90 钼铱合金 0.72~0.82 0.91~097 钽 0.65~0.67 0.84~0.87 0.65~0.67 0.84~0.87 钛合金 工业纯钛 0.58~0.60 0.80~0.85 TAS 0.60~0.65 80~0 注:1.凹模圆角半径rn<6时,拉深系数取大值:rm≥(7~8y时,取小值 2.材料相对厚度tD≥0.6%时,拉深系数取小值:tD<0.6%时,取大值 由表42~表44可以看出,用压边圈首次拉深时,m约为0.5~0.6左右:后续各次拉 深时,m的平均值约为07~0.8左右。后续各拉深系数愈来愈大。不用压边圈的拉深系数 大于用压边圈的拉深系数 2.拉深次数 当具体制件所需的拉深系数大于极限拉深系数时,该制件可一次拉成,否则,就需多 次拉深。多次拉深的拉深次数可按以下方法确定。 (1)计算法 如果后续各次拉深系数为m,由式(4-3)可知 由此可得对数方程式 Gdm=(n-1)lg(mm)+lg(m!"D 即 n=1+[gdinl-lg(mlD)]/lg(mIm) (4-5) 式(4-5)中m与m由表44查取。注意,计算所得的拉深次数n小数部分应一律进位取整 数,而不得四舍五入
124 冲压工艺与模具设计 表 4.4 各种材料的拉深系数 m 材 料 牌 号 首次拉深 m [1] 后续各次拉深 m [n] 铝和铝合金 杜拉铝 8A06M、1035M、3A21M 2A11M、2A12M 0.52~0.55 0.56~0.58 0.70~0.75 0.75~0.80 黄铜 纯铜 无氧铜 H62 H68 T2、T3、T4 0.52~0.54 0.50~0.52 0.50~0.55 0.52~0.58 0.70~0.72 0.68~0.72 0.72~0.80 0.75~0.82 康铜(铜镍合金) 镍、镁镍、硅镍 0.50~0.56 0.48~0.53 0.74~0.84 0.70~0.75 白铁皮 酸洗钢板 0.58~0.65 0.54~0.58 0.80~0.85 0.75~0.78 不锈钢、耐热钢 钢 Cr13 Cr18Ni 1Cr18Ni9Ti Cr18Ni11Nb、Cr23Ni18 Cr20Ni75Mo2AlTiNb Cr25Ni60W15Ti Cr22Ni38W3Ti Cr20Ni80Ti 30CrMnSiA 0.52~0.56 0.50~0.52 0.52~0.55 0.52~0.55 0.46 048 0.48~0.50 0.54~0.59 0.62~0.70 0.75~0.78 0.70~0.75 0.78~0.81 0.78~0.80 — — — 0.78~0.84 0.80~0.84 可伐合金 钼铱合金 钽 铌 钛合金 锌 工业纯钛 TA5 0.65~0.67 0.72~0.82 0.65~0.67 0.65~0.67 0.58~0.60 0.60~0.65 0.65~0.70 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. 凹模圆角半径 r 凹<6t 时,拉深系数取大值;r 凹≥(7~8)t 时,取小值。 2. 材料相对厚度 t /D≥0.6%时,拉深系数取小值;t /D<0.6%时,取大值。 由表 4.2~表 4.4 可以看出,用压边圈首次拉深时,m[1]约为 0.5~0.6 左右;后续各次拉 深时,m[n]的平均值约为 0.7~0.8 左右。后续各拉深系数愈来愈大。不用压边圈的拉深系数 大于用压边圈的拉深系数。 2. 拉深次数 当具体制件所需的拉深系数大于极限拉深系数时,该制件可一次拉成,否则,就需多 次拉深。多次拉深的拉深次数可按以下方法确定。 (1) 计算法 如果后续各次拉深系数为 m[n],由式(4-3)可知 d [n]=m[n]d [n-1]=(m[n] ) (n-1)(m[1]D) 由此可得对数方程式 lgd [n]=(n-1)lg(m[n] )+lg(m[1]D) 即 n=1+[lgd [n]-lg(m[1]D)]/ lg(m[n] ) (4-5) 式(4-5)中 m[1]与 m[n]由表 4.4 查取。注意,计算所得的拉深次数 n 小数部分应一律进位取整 数,而不得四舍五入
第4章拉深 (2)推算法 筒形件的拉深次数也可根据t/D值查出m,m2,…,然后从首次拉深d响向d推 算。即按式(4-3)一直算到所得的d四不大于制件所要求的直径d为止。此时的n即为所求 的次数。 (3)查图法 由于拉深后的制件/工序件直径与拉深前工序件/坯料直径是线性关系,只是该直线的斜 率分别是m1l,m1lm12,…,mVmy1),所以,针对不同材料,可分别绘出一组斜线图。 设计时直接查选,直观方便。 (4)查表法 前人对大量的生产实践进行了总结归纳,建立了各种行之有效的表格,如按坯料相对 度D与制件相对高度hd查拉深次数,按坯料相对厚度t/D与总拉深系数m2查拉深 数(表45),等等。设计时可直接查取 表4.5总拉深系数m2与拉深次数的关系 拉深次数n 坯料相对厚度tD(%) 20~15 5~1010~0.505~02 0.33~0.36 0.36~0.40 0.40~0.43 0.43~0.46 0.46~0.48 0.24~0.27 0.27~0.30 0.30~0.34 0.34~0.37 0.37~0.40 0.18~0210.21-0240.24~0.27 0.27~0.30 0.30~0.33 0.13~0.16 016~0.190.19~0.22022~0 0.25~0.29 注:表中数据适用于08及10钢的筒形件(用压边圈) 为了保证拉深工序的顺利进行和变形程度分布合理,应使每次拉深的实际拉深系数与 相应次数的极限拉深系数的差值尽量接近。设实际采用的拉深系数为m1!,m2l ,m可”,应使 ml-mll≈m2l-m2l≈m|3l-m13l≈…≈m-m=Dm 3.后续各次拉深的特点及方法 后续各次拉深时所用的坯料与首次拉深不同,它不是平板而是筒形工序件/半成品。因 此它与首次拉深相比,有许多不同之处。表46对二者进行了归纳比较 表4.6首次拉深与后续拉深特点比较 项目 首次拉深 后续拉深 板料厚度【、材料性能 均匀 不均匀,已有加工硬化,坯料要经过2 次弯曲才被拉入凹模 变形区 不变,最后阶段才缩小 3「拉深力参见图410)|升始阶段较快达到最大值,然在整个拉深过程中一直都在增加,直 后逐渐减小为零 到拉深最后阶段才由最大值下降至零 破裂可能发生的时刻初始阶 5稳定性 起皱容易发生在初始阶段 较好,因为有筒壁刚性支持,起皱可 能发生在最后阶段 拉深系数 m{较大,且m≥mm1≥…≥mF2
第 4 章 拉深 125 (2) 推算法 筒形件的拉深次数也可根据 t /D 值查出 m[1],m[2],…,然后从首次拉深 d [1]向 d [n]推 算。即按式(4-3)一直算到所得的 d [n]不大于制件所要求的直径 d 为止。此时的 n 即为所求 的次数。 (3) 查图法 由于拉深后的制件/工序件直径与拉深前工序件/坯料直径是线性关系,只是该直线的斜 率分别是 m[1],m[1] m[2],…,m[1](m[n] ) (n-1),所以,针对不同材料,可分别绘出一组斜线图。 设计时直接查选,直观方便。 (4) 查表法 前人对大量的生产实践进行了总结归纳,建立了各种行之有效的表格,如按坯料相对 厚度 t/D 与制件相对高度 h/d 查拉深次数,按坯料相对厚度 t /D 与总拉深系数 m 查拉深次 数(表 4.5),等等。设计时可直接查取。 表 4.5 总拉深系数 mε 与拉深次数的关系 拉深次数 n 坯料相对厚度 t/D(%) 2.0~1.5 1.5~1.0 1.0~0.5 0.5~0.2 0.2~0.06 2 0.33~0.36 0.36~0.40 0.40~0.43 0.43~0.46 0.46~0.48 3 0.24~0.27 0.27~0.30 0.30~0.34 0.34~0.37 0.37~0.40 4 0.18~0.21 0.21~0.24 0.24~0.27 0.27~0.30 0.30~0.33 5 0.13~0.16 0.16~0.19 0.19~0.22 0.22~0.25 0.25~0.29 注:表中数据适用于 08 及 10 钢的筒形件(用压边圈)。 为了保证拉深工序的顺利进行和变形程度分布合理,应使每次拉深的实际拉深系数与 相应次数的极限拉深系数的差值尽量接近。设实际采用的拉深系数为 m[1]′,m[2]′, m[3]′,…,m[n]′,应使 m[1]′-m[1]≈m[2]′-m[2]≈m[3]′-m[3]≈…≈m[n]′-m[n]=D m 3. 后续各次拉深的特点及方法 后续各次拉深时所用的坯料与首次拉深不同,它不是平板而是筒形工序件/半成品。因 此它与首次拉深相比,有许多不同之处。表 4.6 对二者进行了归纳比较。 表 4.6 首次拉深与后续拉深特点比较 序 号 项 目 首次拉深 后续拉深 1 板料厚度 t、材料性能 s σ / b σ 、 δ 均匀 不均匀,已有加工硬化,坯料要经过 2 次弯曲才被拉入凹模 2 变形区 逐渐缩小 不变,最后阶段才缩小 3 拉深力(参见图 4.10) 开始阶段较快达到最大值,然 后逐渐减小为零 在整个拉深过程中一直都在增加,直 到拉深最后阶段才由最大值下降至零 4 破裂可能发生的时刻 初始阶段 末尾阶段 5 稳定性 起皱容易发生在初始阶段 较好,因为有筒壁刚性支持,起皱可 能发生在最后阶段 6 拉深系数 m [1]较小 m [n]较大,且 m [n]≥m [n-1]≥…≥m [2]