能的检测与优化方法检测优化压边力、拉深力及功率的方法

1.采用压边的条件

解决拉深工作中起皱问题的主要方法是采用防皱压边圈。至于是否需要采用压边圈，可按表3-41的条件决定。

2.压边力的计算

压边力的作用是防止毛坯起皱，它的大小对拉深过程有很大的影响。压边力的数值应适当，太小时防皱效果不好，太大时则会增加危险断面处的拉应力，引起拉裂或严重变薄超差（见图3-126）。在生产中，压边力都有一定的调节范围（见图3-127），介于最大压边力F_Qmax和最小压边力F_Qmin之间。当拉深系数小至接近极限拉深系数时，这个变动范围就小，压边力的变动对拉深工作的影响就显著。通常是使压边力F_Q稍大于防皱作用所需的最低值，并按式（3-60）进行计算，即

F_Q＝Aq （3-60）

式中 A——在压边圈下毛坯的投影面积（mm²）；

q——单位压边力（MPa），可按表3-42选用。

表3-41 采用或不采用压边圈的条件

图3-126 拉深力与压边力的关系

图3-127 压边力对拉深的影响

表3-42 单位压边力q

在生产中，首次拉深时的压边力F_Q也可按拉深力的1/4选取，即

3.压边形式

目前在生产实际中常用的压边装置有以下两大类：

（1）弹性压边装置 这种装置多用于普通压力机。通常有三种：橡皮压边装置（见图3-128a）、弹簧压边装置（见图3-128b）和气垫式压边装置（见图3-128c）。这三种压边装置压边力的变化曲线如图3-128d所示。另外，氮气弹簧技术也逐渐在模具中使用。随着拉深深度的增加，需要压边的凸缘部分不断减少，故需要的压边力也就逐渐减小。从图3-128d可以看出橡皮及弹簧压边装置的压边力恰好与需要的相反，随拉深深度的增加而增加。因此，橡皮及弹簧结构通常只用于浅拉深。

图3-128 弹性压边装置

图3-129 有限位装置的压边装置

a）、b）固定式 c）调节式

气垫式压边装置的压边效果较好，但也不是十分理想。它结构复杂，制造、使用及维修都比较困难。

弹簧与橡皮压边装置虽有缺点，但结构简单，单动的中小型压力机采用橡皮或弹簧装置还是很方便的。

在拉深宽凸缘件时，为了克服弹簧和橡皮的缺点，可采用图3-129所示的限位装置（定位销、柱销或螺栓），使压边圈和凹模间始终保持一定的距离s。图3-129a用于首次拉深模；图3-129b、c用于以后各次拉深模。限制距离s的大小，根据拉深件的形状及材料分别为

拉深有凸缘零件： s＝t＋（0.05～0.1）mm

拉深铝合金零件： s＝1.1t

拉深钢零件： s＝1.2t

（2）刚性压边装置 这种装置的特点是压边力不随行程变化，拉深效果较好，且模具结构简单。这种结构用于双动压力机，凸模装在压力机的内滑块上，压边装置装在外滑块上。

4.拉深力的计算(www.xing528.com)

圆筒形工件采用压边拉深时，可用式（3-62）计算拉深力，即

F＝kπdtR_m （3-62）

式中 k——修正系数，见表3-43。

横截面为矩形、椭圆形等拉深件，可用式（3-63）计算拉深力，即

F＝（0.5～0.8）LtR_m （3-63）

式中 L——横截面周边长度（mm）。

表3-43 修正系数k、λ的数值

5.拉深功的计算

当拉深行程较大，特别是采用落料—拉深复合模时，不能简单地将落料力与拉深力叠加来选择压力机，因为压力机的公称压力是指在接近下死点时的压力机压力。因此，应该注意压力机的压力曲线，否则很可能由于过早地出现最大冲压力而使压力机超载损坏（见图3-130）。一般可按式（3-64）、式（3-65）作概略计算，即

浅拉深时：∑F≤（0.7～0.8）F₀ （3-64）

深拉深时：∑F≤（0.5～0.6）F₀ （3-65）

式中 ∑F——拉深力、压边力以及其他变形力的总和（N）；

F₀——压力机的公称压力（N）。

拉深功（W，单位为J）可按式（3-66）、式（3-67）计算（见图3-131），即

首次拉深：

以后各次拉深：

式中 F_1max、F_nmax——首次和以后各次拉深的最大拉深力（N）；

λ₁、λ₂——平均变形力F_m与最大变形力F_max的比值，见表3-43；

h₁、h_n——首次和以后各次的拉深高度（mm）。

图3-130 拉深力与压力机的压力曲线

1—压力机压力曲线 2—拉深力 3—落料力

图3-131 F_max和F_m

拉深所需压力机的电动机功率（kW）为

式中 ξ——不均衡系数，取ξ＝1.2～1.4；

η₁——压力机效率，取η₁＝0.6～0.8；

η₂——电动机效率，取η₂＝0.9～0.95；

n——压力机每分钟的行程次数。

若所选压力机的电动机功率小于计算值，则应另选功率较大的压力机。