任何事情都是一分為二的,氣墊式裝置壓邊效果較好,但結構複雜,製造、使用、維修都比較困難。彈簧與橡皮壓邊裝置雖有缺點,但結構簡單,對單動的中小型壓床,采用橡皮或彈簧裝置還是很方便的。根據生產經驗,隻要正確的選擇彈簧規格及橡皮的牌號和尺寸,就能盡量減少它們的不利方麵,充分發揮它們的作用。
關於彈簧的選擇,可以參考前麵衝裁模設計中所講述的方法。由於拉延行程較大,因此應當選用總壓縮量大、壓邊力隨壓縮量緩慢增加的彈簧。
橡皮應選用軟橡皮(衝裁卸料是用硬橡皮)。由於橡皮的壓邊力隨壓縮量增加很快,因此,橡皮的總厚度自然應選大些,以保證相對壓縮量不致過大。建議所選取的橡皮總厚度不小於拉延行程的5倍。
在拉延具有寬凸緣的零件時,為了克服彈簧和橡皮的缺點,可以采用的限製裝置(定位銷、柱銷或螺栓),使壓邊圈和凹模製件始終保持一定的距離S。當拉延鋁合金件時,取S=1.1t;拉延鋼件時,取S=1.2t;拉延帶凸緣的工件時,取S=t+(0.05~0.1mm)。
(2)剛性壓邊裝置
這種裝置的特點是:壓邊力不隨行程變化,拉延效果較好,且模具結構簡單。這種結構用於雙動壓床,凸模裝在壓床的內滑塊上,壓邊裝置裝在外滑塊上。
6.2.5.2拉延力和拉延功
在實用上,拉延力可按下式計算:
對橫截麵為矩形、橢圓形等的拉延件,拉延力也可應用上式原理得
選擇壓床的總壓力應為拉延力和壓邊力的總和,即
當拉延行程較大,特別是采用拉延複合模時,不能簡單地將落料力與拉延力迭加去選擇壓床,因為壓床的公稱壓力是指在接近下死點時的壓床壓力。因此,應該注意壓床的壓力曲線。如果不注意壓力曲線,很可能由於過早的出現最大衝壓力使壓床超載損壞。
一般可按下式作概略計算:
式中,∑P為拉延力和壓邊力的總和。在複合模衝裁時,還包括其他變形力。
式中,根據實驗資料,取C≈0.6~0.8。
因而,壓床的電動機功率N(kW)按下式計算:
選擇壓床的行程次數時,應該考慮速度對拉延的影響。所列為各種材料的實用拉延速度的平均數值,有條件時,所選壓床的速度不應超過表列的速度。
事實上,對一般小型鋼件的拉延,即使大大增加壓床的行程次數,也絲毫沒有惡化拉延條件。隻有當拉延大型零件如汽車的覆蓋零件時,增加拉延速度才會影響拉延質量。
一般認為:對某些在拉延過程中硬化嚴重的材料,如不鏽鋼、耐熱鋼及其合金,以及鈦及其合金等,宜用較低的成形(拉延)速度。一般以小於250mm/s為宜,這相當於液壓機的成形速度。
6.2.6凸、凹模工作部分設計
6.2.6.1凹模、凸模圓角半徑
凹模、凸模圓角半徑對拉延工作的影響很大,其中尤以凹模圓角半徑r凹為甚。為凹、凸模圓角半徑對黃銅極限拉延係數的影響。
(1)凹模圓角半徑
拉延奧氏體不鏽鋼、耐熱鋼及其合金時,r凹對極限拉延係數的影響實驗值如下:當r凹為15t時,極限拉延係數值m為0.5~0.4;為10t時,極限拉延係數值m為0.6~0.5;為5t時,極限拉延係數值m為0.7~0.6;為2t時,極限拉延係數值m為1.0~0.9。
因此,一般說來,凹模圓角半徑盡可能大些。大的圓角半徑r凹可以降低極限拉延係數,而且還可以提高拉延件質量。但是r凹太大,會削弱壓邊圈的作用,可能引起起皺現象,這同樣會對拉延工作不利。因此,凹模圓角半徑應適當。據實踐經驗,其合適值。
所列數值是第一次拉延的r凹值。以後各次拉延時,r凹值應逐漸減小,其關係為
但不應小於材料厚度的2倍。
帶料連續拉延,由於拉延係數取得較大一些,故凹模圓角半徑可取較小值。