连续拉伸模设计的料带排样

连续拉伸模设计的料带排样

      连续拉伸模设计第一步就是料带的排样设计，最关键的也是料带排样设计，这需要丰富的模具设计经验。没有完全的公式或一成不变的模板套用。每一款拉伸产品，外径大小和拉伸高度不同导致展开尺寸不一样，拉伸工序不一样，拉伸的次数不一样。这样讲那是不是连续拉伸模设计很难呢？当然难，连续拉伸模是五金模具里最抽象的模具，目前还没有一款设计软件能完全模拟设计。但是也不是说完全没有规则可依，只要我们设计工程师熟悉几个关键步骤，也不是很难的。下面我来总结下我10多年的设计心得：

1.拉伸件的展开

拉伸件的展开是料带排样的第一步，在连续拉伸模设计过程中，计算展开尺寸很关键，展开大了，浪费材料，有可能还会影响拉伸的次数，增加模具的成本，展开小了，成品会缺料，增加拉伸难度。所以合理的展开尺寸非常重要。我们在计算展开尺寸是按照零件的外表面面积来得出展开尺寸，比如圆柱体：（外径*π*高度）+半径*半径*π=表面面积。圆柱体的展开也是圆的，所以展开圆=表面面积*π的开方，我相信这个公式大家都明白，但是在产品拉伸的实际过程中，拉伸是有R角，还需要切除边料，所以在计算展开时需要考虑拉伸件的边料部分，正常拉伸高度+上R角不分高度，还有计算最大外圆面积需要加上合理的边料。

如上图拉伸零件：按理论计算展开=（（30*3.14*20）+15*15*3.14）/3.14=825的开方*2=Ø57.45

这个是理论上的拉伸展开尺寸，我们来看下连续拉伸过程中零件最后一次拉伸成型后的图型

连续拉伸不能像单工序拉伸一样把零件拉伸成直筒，连续拉伸都是有料带搭边，整个过程都由料带来导向定位，所以拉伸必须是有点R角，最后落料时切除边料，所以计算展开时要计算这一部分，按上图计算的展开=((30*3.14*23.5)+19*19*3.14)/3.14=1066的开方*2=Ø65.3

这个展开就大很多了，这是按直落的落料方式计算的展开圆，如果是按旋切的落料方式，拉伸高度需要增加1-2mm直身，计算的展开圆会更大一点。

2.拉伸的工序设计

 

 拉伸展开计算好后，就需要排拉伸的工序，也就是需要排列出从展开圆到成品需要的拉伸次数和每一步拉伸的大小，这里需要了解拉伸系数，这个拉伸系数是我们排列拉伸工序的关键，理论上有个计算公式，这是我的压箱底秘籍，当然不是万能公式，拉伸材料不一样，厚度不一样这个公式也有变化：第一步拉伸按0.55的拉伸系数，第二步按0.7的拉伸系数，第三步按0.8的拉伸系数，第四步以后都按0.85-0.9的拉伸系数。这里可能有人不理解拉伸系数是什么？拉伸系数简单的讲就是展开圆到拉伸圆的外径比例，比喻上面计算的展开圆是Ø65.3，我们要计算第一步拉伸外圆尺寸=65.3*0.55=Ø35.91（理论尺寸），我们在设计过程里一般取整数比较好利于模具加工，可以把第一步拉伸取Ø36.0，第二步Ø36.0*0.7=Ø25.2，当然上图的零件外径是Ø30，所以两步拉伸直接到位，我们也可以倒推，比如上图，拉伸直径Ø30/0.8=Ø37.5，这样计算的第一步拉伸Ø37.5，第二步拉伸Ø30，这样也可以，或者在这个两个数中取个中间整数。

 选择拉伸系数时尽量取大些，在合理范围里，尽量选择拉伸工序少，拉伸系数大的排列，有些零件需要拉伸很多次，7-8次，或更多次，这时就要合理选择拉伸系数，一般不要小于上面的系数。

3.料带的开料和搭边设计

 

 关于料带搭边的设计有很多种，一般按产品料厚和材质合理设计，保证料带稳定的前提尽量节省材料，下面列举几种常见的排料

这是精密小拉伸件常用的料带设计，采用冲搭边孔的连料方式，形状像蜘蛛，俗称蜘蛛网料带，这种工艺冲切搭边，没有废料和细小毛刺，对拉伸生产的稳定性和拉伸零件的表面光洁度有好处，唯一的缺点是浪费材料，所有针对一些小拉伸件，材料成本不高，偏薄的材料，都采用这样的设计工艺。

这种是半切内外圆形成搭边的工艺设计，是比较节省材料，又能有稳定的料带的一种设计，最大的问题是两个圆都是不完全切断，切断处容易产生小毛削影响拉伸件的表面，会产生一些小凹点，或者影响拉伸凹模的使用寿命，所以一般要求高的不能采用这种工艺，如果生产时多加拉伸油可以很大程度的减少这个影响。

其他还有比较多的料带排样设计，有完全没搭边的设计，有简单撕裂让料带自由变形的排样设计等等，这里就不一一列举了。