拉深工藝簡介

一：概念

拉深：將板料壓制成空心件（壁厚基本不變）

拉深過程：是由平面（凸緣）上的材料轉(zhuǎn)移到筒形（盒形）側(cè)壁上，因此平面的外形尺寸 發(fā)生較大的變化

拉深系數(shù)：拉深直徑與毛胚直徑之比值“m”（毛坯到工件的變形程度）

二：影響拉深系數(shù)的主要因素

1）材料機(jī)械性能（降伏強(qiáng)度----彈性變形；抗拉強(qiáng)度----塑性變形；延伸系數(shù)；斷面收縮率)

2）材料的相對厚度（T/D<1 D為毛坯直徑）

3）拉深次數(shù)：由于存在冷作硬化現(xiàn)象，除中間採用退火工序，一般每次的 m 值為遞增（m1<m2<m3可見m意盡可能取小值）

4）拉深方式：有無壓料板對m值影餉是有壓料板m可取小些；凸模R過小時比較容易產(chǎn)生危險截面破裂

5) 凸凹模圓角半徑：凹模R大可減小成形的磨擦力，但過大時壓料面積減小會引起起皺

6) 拉深工作面的光潔度以及潤滑條件，間隙等拉深速度：拉深時速度過快，凸緣材料無法及時轉(zhuǎn)換成側(cè)壁容易產(chǎn)生破裂

無凸緣筒形件採用或不採用壓邊圈m值的大小

三：帶凸緣筒形件的第一次拉深系數(shù)受到下列因素影餉

1）其中d凸/d1：凸緣相對直徑應(yīng)包括修邊余量

2）h1/d1=相對高度（窄凸緣：d凸/d=1.1~1.4)

3）r/d1=相對圓角半徑（寬凸緣：d凸/d>1.4)

4）t/D=相對厚度

對于寬凸緣筒形件一般要求第一次拉深時就拉成所要求的凸緣直徑，此時應(yīng)盡量採用更小m1,即用足變形能力，以后各次拉深中凸緣直徑保持不變（凸緣不變原則）

四：拉深工序安排

1）材料較薄拉深深度比直徑大的零件：用減小筒形直徑來達(dá)到增加高度的方法，圓角半徑可逐次減小

2）材料較厚拉深深度和直徑相近的零件：可用維持高度不變逐步減小筒形直徑過程中減小圓角半徑

3）凸緣很大且圓半徑很小時：應(yīng)通過多次整形達(dá)成

4）凸緣過大時：必要時采應(yīng)脹形成形法為體現(xiàn)“凸緣不變”原則，讓第一次拉深形成的凸緣不參與以后各次的拉深變形，寬凸緣拉深減首次入凹模的材料（即形成壁與底的材料）應(yīng)比最后拉深完成實際所需的材料多3~10%。

注：按面積計算拉深次數(shù)多時取上限，反之取下限。這些多余的材料將在以后各次拉深逐步返回到凸緣上，引起凸緣變厚但能避免頭部拉裂，局部變薄的區(qū)域可通過整形來修正。因此拉深時嚴(yán)格控制各次的拉深高度是相當(dāng)重要的。

五：盒形件拉深

轉(zhuǎn)角部分相當(dāng)于筒形件的拉深，直壁部分相當(dāng)于彎曲變形

六：拉深潤滑理論

1:單面潤滑

在拉深過程中，材料與模具之間有磨擦存在，這時有5種磨擦力：

F1----凹模上表面壓邊，圈下表面與毛胚

F2----凹模圓角處

F3----凹模側(cè)壁處

F4----沖頭與空間

F5----沖頭圓角處

A 磨擦力F1，2，3逆拉深變形方向，不僅使拉深系數(shù)增大，拉深力增加而且會磨損，刮傷模具和工件表面，所以是有害的

B F4，5順著拉深成形方向，且有阻礙材料在危險段面處變薄的作用，因而是有益的基于這種分析，在拉深操作中應(yīng)該潤滑凹模一面，不準(zhǔn)潤滑沖頭一面，在生產(chǎn)實際中有時會將凹模和壓邊圈表面盡量拋光而將沖頭表面有意弄粗糙來進(jìn)行拉深

C 單面潤滑只舌合于某些筒形件的拉深而不舌合整個拉深更藝的各種拉深成形（如：淺筒形件，盒形件及脹形變形為主的曲面零件的拉深成形）

2:雙面潤滑理論

盒形件拉深的雙面潤滑

從變形的角度來看，筒形件拉深的變形是均勻的，要求其變形區(qū)順利變形且盡量減少傳力區(qū)的塑性變形，以提高成形極限，這時隻有單面潤滑才能滿足要求

而在盒形件的拉深中，由于其變形區(qū)存在有不均勻變形的特點，因而利用雙面潤滑條件發(fā)揮傳力區(qū)的變形潛力來補(bǔ)償這兩部分變形區(qū)的不均勻性，既能提高傳力區(qū)的承載能力，又能促進(jìn)整個變形區(qū)順利進(jìn)行塑性變形，于是盒形件的拉深成形極限便獲得了一定程度的提高。

七：抽引拉裂維修方法

1）拉裂形式：

A:頸部拉裂

B:頭部拉裂

C:頭部圓角拉裂

D:框口拉裂

2）維修方法

1：“A、B”頸部與頭部拉裂原因分析：

1）前一抽高度不夠（材料抽入量過少）

2）凹模圓角過小或R角與直面過渡處不光滑對策：

1）前一抽高度適當(dāng)加高

2）針對凹模圓角進(jìn)行拋光并它不適當(dāng)加大R角

2：”C”頭部圓角拉裂原因分析：

1）前一抽沖子高度不夠

2）沖子R角過小（相對于前一抽）圓角處材料承受不住過大程度的瞬間轉(zhuǎn)化

3）前一抽沖子A尺寸小于本抽對策：

1）前一抽沖子高度適當(dāng)加高

2）適當(dāng)加大沖子R角并修正A尺寸(確保大于或等于前一抽）

3：”D”框口拉裂原因分析：

1）工藝孔距抽引壁過近

2）沖之R角過大或太光滑（底部材料流動時磨擦力減小導(dǎo)致過量流動）

3）底部材料之壓料力過小對策：

1）位移工藝孔

2）沖之R角減小且故意地適量打毛

3）模仁之浮料塊彈簧力量加強(qiáng)

4 ：第二抽拉裂

原因：第一抽至第二抽過渡太大，材料承受不起瞬間轉(zhuǎn)換時的壓力而產(chǎn)生破裂。

對策：將第一抽沖子頭部磨斜度（如圖所示）

5：抽引起皺維修方法原因分析：

1）凸緣壓料力過小

2）凸緣壓料面積過小

3）在抽引過程中由于拉裂引起的材料堆積對策：

1）剝料板彈簧強(qiáng)度（建議用紅色）

2）剝料板預(yù)壓量（1 T+0.02~0.04mm）

3）先將拉裂修復(fù)

總結(jié)

1）在維修拉裂時首先要檢查第一抽凸緣變形量----使凸緣材料最大限度地轉(zhuǎn)化成側(cè)壁之材料。

2）要確定各抽之抽引高度確認(rèn)各 抽之抽引高度時需以沖子高度為準(zhǔn)（并作好記錄）。*以最后一抽沖子高度為基準(zhǔn)（若現(xiàn)有產(chǎn)品高度為 OK）；最后第二抽應(yīng)比最后一抽高0.10~0.20mm前面幾抽應(yīng)逐漸降低。

3）檢查凹模工作面光潔度。

4）在維修拉裂時需綜合考量仔細(xì)分析原因、切不可“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”。