拉延比

拉延比是拉延成形為圓筒形製件的最大圓板料直徑與凸模直徑之比，符號為LDR。極限拉延比表示板料拉延成形時 極限變形程度的大小，是評定板料成形性能的指標，也 是進行板料拉延成形工藝及模具設計的依據。極限拉 延比值愈大，板料拉延成形時的極限變形程度愈大，板 料拉延成形性能愈好。影響極限拉延比的因素包括材 料的力學性能、模具幾何參數、摩擦與潤滑狀況、壓邊 力、成形速度、坯料表面狀態和相對厚度(材料實際厚 度與坯料直徑之比)等。

基本介紹

• 中文名：拉延比
• 外文名：Drawing than
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 釋義：最大圓板料直徑與凸模直徑之比
• 符號：LDR

極限拉延比與極限直徑減小比之間的關係

材料在一次拉延加工中，不致發生破壞的變形程度叫極限拉延比。通常都以圓毛坯拉延成筒形件為基準，並以破壞時的毛坯直徑與凸模直徑或凹模直徑（應是圓筒件厚度的平均直徑）的比值作為比較值。這個值大，說明材料的拉延性能好。除此而外，還用極限拉延係數，極限直徑減小比來表示拉延加工限度。極限拉延比不僅是材料特性問題，而且與模具形狀、尺寸、拉延速度、潤滑等有關，所以比較時也要說明這些情況。

壓料力對極限拉延比的影響

拉延比一定時，壓料力低時會產生凸緣皺紋；壓料力過高時，在凸模圓角處破裂，所以，為使拉延正常進行，一般採用上下兩極限之間的壓料力來進行加工，改變毛坯直徑，畫出壓料力的上下曲線，如果毛坯直徑超過這兩個曲線的交點時，就不能加工，這時的拉延比就是極限拉延比。拉延試驗的L.D.R（極限拉延比），是通過一定壓料力作用下產生斷裂時的毛坯直徑來計算。

一般的加工中，因有各種不利的因素，對要保證作業穩定就應取極限拉延比較低的值。再拉延加工的極限拉延比也是這樣。這在設計拉延工序時，都是不可忽視的。

乾膜潤滑劑的深拉延

1.乾膜潤滑機理分析。高溫合金材料拉延時，零件表面產生劃傷、拉延模具產生粘結的主要原因是由於潤滑劑不能較好地將坯料與模具表面隔離，致使坯料與模具局部表面產生乾摩擦，加之坯料的變形熱，使坯料及金屬屑熔敷在模具的表面上，使工件表面擦傷產生劃痕。塗復乾膜後，在拉延過程中，乾膜能隨坯料一起變形，所以，始終可將坯料與模具隔開，加之乾膜本身具有一定孔隙度和大量顯微裂紋，可存放一定的潤滑油，這樣乾膜加機油可起到複合潤滑作用。

2.乾膜潤滑劑的配製。考慮到高溫合金材料拉延力大、硬化快、材料與拉延模具摩擦力大、材料變形熱大等特點，我們認為，高溫合金拉延潤滑劑，除應具有一般潤滑劑性能外，還應具備下述能力：

（1）可形成均勻的、能承受更大壓力的潤滑膜，若為乾膜，應有一定的韌性及延伸率；

（2）能全面防止零件劃傷和拉延模具粘結；

（3）拉延後易於清洗，不影響後序加工。根據上述要求，我們研製了乾膜潤滑劑，其主要成分為：硝化棉、油改性醇酸樹脂、增塑劑、極壓劑等添加劑調劑而成，共用7種不同的配方及配比，進行了優選，使塗層含有一定的附著力，良好的抗壓性，一定的塑性和韌性。該乾膜潤滑劑配成後，使用時可加稀釋劑稀釋，可用刷塗、噴塗等法進行塗復，塗復時乾膜厚度以0.007~0.01 mm為宜，可視拉延材料厚度和變形程度不同而變化塗層厚度。

3.乾膜潤滑劑具有優異的性能。由於乾膜潤滑劑具有較好的附著力、一定的塑性及小的摩擦係數，為高溫合金拉延帶來許多有益之處：

（1）拉延過程中，乾膜始終能將模具與坯料隔開，防止零件表面劃傷和模具粘結，從而提高零件表面質量和成品率；

（2）該潤滑劑能滿足厚度≤2 mm的高溫合金板一次塗復、中間不退火、兩次連續拉延；

（3）乾膜潤滑劑摩擦係數小，一次能拉出較深的零件，從而減少拉延工序，提高生產率；

（4）由於摩擦係數小，減少拉延過程中的摩擦，同樣的凹模圓角半徑，可降低拉延力、壓邊力、總工藝力，可減少模具發熱，提高模具壽命，並對模具材料要求不嚴格；

（5）與墊塑膠薄膜及鍍銅、錫等工藝相比，工藝簡單，成本低，適合於大批量生產。

摩擦力對極限拉延比的影響

為提高極限拉延比，希望坯料與凹模及壓邊圈之間的摩擦力越小越好，希望坯料與凸模之間的摩擦力越大越好，因此，對凸緣部和凹模進行良好的潤滑的同時，尚要保持凸模仍有很大的摩擦，以此來提高極限拉延比。

1.降低坯料與凹模及壓邊圈之間的摩擦力的措施：

（1）提高壓邊圈和凹模工作表面光潔度，降低磨擦係數。因為變形程度一定時，壓邊力和材料傳遞的徑向拉力不變，只有降低摩擦係數，才能達到降低的坯料與凹模及壓邊圈之間摩擦力的目的。

（2）在壞料與凹模間施用潤滑劑，潤滑劑的附著性能越大越好，在強大壓邊力作用下，潤滑劑不被擠走，仍能托浮坯料流動是最理想的。實踐表明，豬油用機油稀釋效果最佳。在坯料與壓邊圈之間不便使用潤滑劑，是因為它雖能降低坯料與凹模及壓邊圈之間摩擦力，但容易被帶入筒內壁，減少凸模摩擦力。

（3）條件允許情況下，凹模上平面製成錐面有利材料流動。

（4）凹模洞口形狀，習慣上採用半徑轉接，該半徑太大，減小壓料面，容易形成內皺；太小又增加流動阻力。試驗表明，採用拋物線型洞口，摩擦作用小。

（5）適當加大凸、凹模間隙，使拉深直壁略呈錐形，坯料拉入一段後能不與凹模接觸。

2.提高凸模摩擦力措施：

（1）保證工件內表面質量的前提下，使凸模表面較凹模表面粗糙些，凸模打光沿圓周進行，避免沿軸向打光。

（2）凸模的通氣孔儘量制在底部，不要制在側面；再者，採取提高傳力區承載能力和防止變形失穩起皺的任何措施都會對拉延有利，例如適中的凸、凹模圓角半徑、凸緣徑向加壓拉深、液體凹模拉深、凸緣局部加熱、直壁局部冷卻拉深等。

降低凸緣部徑向拉延的變形抗力

降低凸緣部徑向拉延的變形抗力，也就是提高材料與凸模圓角接觸的最容易斷裂部位在加工結束時的抗拉能力，這能有效提高極限拉延比。

周邊退火拉延法

進行不同程度退火的拉延法，只對產生拉延變形的部位進行退火，以降低其變形抗力；提高凸模圓角處的抗拉能力也就提高了極限拉延比；採用加熱-冷卻拉延法也能有效提高極限拉延比。

總結

實踐表明，提高極限拉延比的方法中，凸緣部和凹模進行良好的潤滑的同時，保持凸模仍有很大的摩擦，對提高極限拉延比的效果最顯著。