凹模圓角半徑
關注創建者：模具設計學習 創建時間：2019-05-31
凹模圓角半徑的實例教程
連續拉深的各次拉深凸、凹模圓角半徑的確定
凸、凹模圓角半徑應隨著工序的增加而逐漸減小，原則上最后一次拉深凸模的圓角半徑應取等于制件底部的圓角半徑。拉深凹模圓角半徑取等于制件的凸緣圓角半徑。具體確定見表3-35。
連續拉深的各次拉深高度的計算
帶料連續拉深過程中，只是將首次拉深進人凹模部分的材料面積作重新分布(而凸緣直徑d保持固定不變)，隨著拉深直徑的減小和凸、凹模圓角半徑的減小，從而改變各工序半成品直徑和高度。當直徑減小時，可使其拉深高度增加，而當其圓角半徑減小時，反而使其拉深高度減小。
拉深高度的計算原則如下。
①根據毛坯直徑D來計算最后一次拉深工序的凸緣直徑，這一凸緣直徑應是固定值，即從第一次拉深到最后一個拉深工位都保持不變。
②根據毛坯和凸緣直徑，用一般的方法計算各次拉深的高度，每一工序拉深面積應與毛坯的面積相等。
每個工序的拉深高度，可根據有關尺寸按如下公式計算，參看圖3-74。
其直壁部分的高度為(3- 3)
所以各工序的拉深總高度
H=h+r1+r2+t (3- 4)
式中D-毛坯直徑， mm;
r2-凸模圓角半徑，mm;
r1-凹模圓角半徑，mm;
t-材料厚度， mm。
各工序的拉深總高度也可以由下面公式計算求得(參看圖3-75)。
展開 而值得注意的是在五金沖壓件加工時，沖壓模具的圓角半徑的大小，直接影響到模具的使用壽命及五金沖壓拉深件的表面質量。
沖壓拉深加工的凸凹模具圓角半徑對拉深工作影響很大，尤其是凹模圓角半徑。坯料經過凹模圓角進入凹模時，經過彎曲和重新拉直變化，如果凹模圓角過小勢必引起應力的增大和模具壽命的降低，因此，在實際五金沖壓拉深件生產中應盡量避免采用過小的凹模圓角半徑。
凸模圓角半徑過小，會降低沖壓件傳力區危險斷面強度，容易產生局部變薄甚至破裂，沖壓件圓角處彎曲痕跡較明顯。局部變薄和彎曲的痕跡在經過多次拉深工序后，必然留在零件的側壁，影響沖壓拉深零件的表面質量。
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展開 加工五金拉深件需要沖壓模具，拉深件的模具由凸模和凹模組成。拉深件的凸、凹模圓角半徑對拉深工作影響很大，尤其是凹模圓角半徑。
以圓筒形拉深件為例，來說明下為什么拉深模的圓角半徑不能過小。
在拉深加工時，坯料經過凹模圓角進入凹模時，要經過彎曲和重新拉直的變化，如果凹模圓角過小勢必引起應力的增大和模具壽命的降低。因此在實際生產中應盡量避免采用過小的凹模圓角半徑。
凸模圓角半徑過小，會降低沖件傳力區危險斷面強度，容易產生局部變薄甚至破裂，沖壓件圓角處彎曲痕跡也較明顯。局部變薄和彎曲的痕跡在經過多次拉深工序后，必然留在零件的側壁，影響零件的表面質量。
所以在設計筒形拉深件的凸、凹模具時，五金沖壓件廠的模具設計人員，應結合實際生產經驗來合理的選擇其圓角半徑。
展開 采用尖角凸模時凸模進入凹模太深使彎曲部位厚度明顯減少。
九. 拉深件凸緣在拉深過程中起皺的原因及預防
原因：
凸緣部位壓邊力太小，無法抵制過大的切向壓應力；而引起切向變形，因而失去穩定后形成皺紋，材料較薄也較易形成皺紋。
預防措施：
A. 加大壓邊圈的壓邊力和適當的加大材料的厚度。
十. 拉深件壁部被拉裂
原因：
1. 材料在拉深時承受的徑向拉應力太大；
2. 凹模圓角半徑太小，
3. 拉深潤滑不良；
4. 原材料塑性較差。
措施：
A. 減小壓邊力；
B. 加大凹模圓角半徑
C. 正確使用潤滑劑
D. 選用塑性較好的材料或增加工間退火工序。
十一. 拉深件底部被拉裂
原因及預防措施：凹模圓角半徑太小，使材料處于被切割狀態。(一般發生在拉深初始階段)增大凹模的圓角半徑，并使其圓滑過度表面粗糙度要小一般Ra<0.2μm。
十二. 拉深零件邊緣高低不平及有褶皺
原因：毛坯與凸凹模中心不合或材料厚度不均勻，以及凹模圓角半徑和凸凹模間隙不均勻(凹模圓角半徑太大，在拉深的最后階段脫離了壓邊圈，使尚未越過圓角的材料壓邊圈壓不到起皺后被拉入凹模形成口緣褶皺。
預防措施：沖壓模具重新定位，校正凹模圓角半徑和凸凹模間隙使其大小均勻后再投入生產(減少凹模圓角半徑或采用弧形壓邊圈裝置即可消除褶皺)。
十三. 錐形零件或半球形零件拉深時腰部起皺
原因：在拉深開始時大部分材料處于懸空狀態，加之壓邊力太小，凹模圓角半徑又太大或者使用的潤滑劑太多。使得徑向拉應力變小使得材料在切向壓應力的作用下失去穩定而起皺。
預防措施：增大沖壓模的壓邊力或采用壓延筋結構，減小凹模圓角半徑或使材料厚度稍微加大。
十四.
展開 原因：毛坯與凸凹模中心不合或材料厚度不均勻，以及凹模圓角半徑和凸凹模間隙不均勻(凹模圓角半徑太大，在拉深的最后階段脫離了壓邊圈，使尚未越過圓角的材料壓邊圈壓不到起皺后被拉入凹模形成口緣褶皺
措施：
◆ 沖模重新定位，校正凹模圓角半徑和凸凹模間隙使其大小均勻后再投入生產(減少凹模圓角半徑或采用弧形壓邊圈裝置即可消除褶皺)
16錐形零件或半球形零件拉深時腰部起皺的原因及預防措施；
原因：在拉深開始時大部分材料處于懸空狀態，加之壓邊力太小，凹模圓角半徑又太大或者使用的潤滑劑太多。使得徑向拉應力變小使得材料在切向壓應力的作用下失去穩定而起皺。
措施：
◆ 增大壓邊力或采用壓延筋結構，減小凹模圓角半徑或使材料厚度稍微加大。
17拉深件表面產生拉痕的原因及預防措施
原因：
A. 凸模或凹模表面有尖利的壓傷，致使工件表面相應的產生拉痕，此時應將壓傷表面進行修磨或拋光即可。
B. 凸凹模間隙過小或者間隙不均勻，使其在啦深時工件表面被刮傷，此時應修整凸凹模間隙直至合適為止。
C. 凹模圓角表面粗糙，拉深時工件表面被刮傷，此時應將凹模圓角半徑進行修磨打光；
D. 沖壓時由于沖模工作表面或材料表面不清潔而混進雜物從而壓傷了工件表面，因此在拉料時一定要始終保持凸凹模表面的清潔，坯料拉深前一定要擦拭；
E. 當凸凹模硬度低時，其表面附有金屬廢屑后，也使得拉深工件表面產生拉痕，因此除了增加凸凹模表面的硬度外在拉深時還要時常檢查凸凹模表面即使清除其遺留下的金屬廢屑。
F. 潤滑劑質量差，也會使拉深工件表面粗糙度加大，這時應使用適合于拉深工藝使用的潤滑劑，必要時應將潤滑劑過濾后再使用。
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反之，也可以利用邊界混合做類似的效果
反之，也可以利用邊界混合做類似的效果
由于已知磨損主要發生在凹模圓角半徑處，因此網格細分過程只改變板料和凹模圓角處的網格大小。壓邊力按照12MPa施加，板料―模具間庫倫摩擦系數假設為0.15。
結果與討論
圖2是從所建立模型中獲得的界面接觸壓力分布圖，最大接觸壓力主要發生在凹模圓角區附近。本研究所涉及的界面接觸壓力都是從該區域提取的最大值。
解決辦法：
1、制件在沖壓最后階段凸凹模應有足夠壓力
2、做出與制件外圓角相應的凹模圓角半徑
3、增加工序完善
問題七：凹形件底部不平
原因：
1、材料本身不平整
2、頂板和材料接觸面積小或頂料力不夠
3、凹模內無頂料裝置
解決辦法：
1、校平材料
2、調整頂料裝置,增加頂料力
3、增加頂料裝置或校正
4、加整形工序
問題八
原因：毛坯與凸凹模中心不合或材料厚度不均勻，以及凹模圓角半徑和凸凹模間隙不均勻(凹模圓角半徑太大，在拉深的最后階段脫離了壓邊圈，使尚未越過圓角的材料壓邊圈壓不到起皺后被拉入凹模形成口緣褶皺
措施：
◆ 沖模重新定位，校正凹模圓角半徑和凸凹模間隙使其大小均勻后再投入生產(減少凹模圓角半徑或采用弧形壓邊圈裝置即可消除褶皺)
16錐形零件或半球形零件拉深時腰部起皺的原因及預防措施
對策
沖模重新定位，校正凹模圓角半徑和凸凹模間隙使其大小均勻后再投入生產(減少凹模圓角半徑或采用弧形壓邊圈裝置即可消除褶皺)。
(一般發生在拉深初始階段)增大凹模的圓角半徑，并使其圓滑過度表面粗糙度要小一般Ra<0.2μm。
十二. 拉深零件邊緣高低不平及有褶皺
原因：毛坯與凸凹模中心不合或材料厚度不均勻，以及凹模圓角半徑和凸凹模間隙不均勻(凹模圓角半徑太大，在拉深的最后階段脫離了壓邊圈，使尚未越過圓角的材料壓邊圈壓不到起皺后被拉入凹模形成口緣褶皺。
多則皺，少則裂”，按此原則調節材料的流動狀況，方法有調整壓邊圈的壓力、增加拉深筋、修整凸凹模圓角半徑、工件上切工藝口等。
6.為保證耐磨性和防止拉伸劃痕，凸凹模和壓邊圈必須淬火，必要時可鍍硬鉻。
學無止境，沒有最好，只有更好。
6.凸凹模圓角半徑磨損或間隙過小——進料阻力增大。
7.潤滑不夠——摩擦力較大。
4.克服拉伸破裂的方法：減小凸緣變形區的變形阻力；加大凸、凹模圓角半徑；調整凸模與凹模的相對位置。增加拉深工序數，增加整形工序；適當調整壓邊力。在不影響使用功能的情況下，適當減小局部成形深度，增大轉角，在允許的情況下，增加工藝切口或工藝孔，以增加局部形狀內部材料的流動，減小變形區的塑性變形量等。
另外，拉伸溫度和潤滑狀態對成形質量也有影響。
