极限
拉深系数是指在一定的坯料直径下,所能拉深出的最小直径,小于这个直径将产生破裂。
极限
拉深系数与材质、模具的圆角、板料的相对厚度(t/D)、润滑、压边力等因素有关。极限拉深系数是在一定条件下由实验确定的。图1列出了圆筒形件用压边拉深时的极限拉深系数。
一般用于拉深的材料为软化状态,即一般材料为退火状态,
奥氏体不锈钢和
高温合金为淬火状态。对于硬化剧烈的材料,必须增加工序间的热处理以
恢复塑性,才能进行下一道的拉深。
相对厚度越大,对拉深越有利。因为相对厚度t/D大,抵抗凸缘处失稳起皱的能力提高,这样压边力可以减小甚至不需要,这就相应地减小甚至完全去掉了压边圈对毛坯摩擦的阻力,从而使变形抗力相应地减小;同时,厚度大还能增加筒壁传力区的承载能力。
润滑的好坏对拉深变形抗力的影响很大。润滑好,可以降低极限拉深系数。对厚料或拉深力很大时,特别要注意润滑剂的选用,必要时还必须采用
固体润滑剂或毛坯表面隔离层(磷化及涂漆等)处理。
对极限拉深系数有较大影响的是凹模的
表面粗糙度。如使用高黏度润滑剂,凹模表面的粗糙度在3~5μm范围内,其润滑效果最好。
凹模圆角半径大些对减小拉深阻力有利,凸模圆角半径大些对分散局部变形程度有利。但凸、凹模圆角半径过大,会减少板料与凸模和凹模端面的接触面积及压料圈的压料面积,板料悬空面积增大,容易产生失稳起皱。图2所示为凸、凹模圆角半径对极限拉深系数的影响。
对于直径小、高度大的圆筒形件,不能一次拉成形,需要多次拉深才能成功,这是因为一方面多次拉深总是首次时增大筒壁直径,这也就增大了筒壁传力区的承载能力,即减小了筒壁截面单位面积的承载应力;另一方面,首次拉深的筒壁直径增加,也减小了变形区,也就减小了变形抗力,减小了变形阻力所需的筒壁应力。这样的一增一减,筒壁就不会被拉破了。