压料圈的主要功能是在深拉过程中将铝箔毛坯牢固地固定在模具表面上。通过施加精确、可控的力，它可以在材料承受应力时防止其屈曲，同时调节金属流入模腔的流动，以确保获得无缺陷的壳体。
深拉依赖于力的精妙平衡。压料圈充当关键的控制机制，施加恰到好处的压力以抑制起皱，同时又不至于限制材料流动到撕裂的程度。
材料控制的力学原理
固定铝箔
压料圈的基本作用是将铝箔毛坯牢固地夹持在模具上。
这确保了在冲头接触之前，工件相对于模具表面保持静止。
没有这种稳定，当冲头接触时，轻质材料会不可预测地移动。
抵消切向应力
当冲头将材料压入腔体时，铝会承受显著的切向压应力。
如果不加以控制，这种应力会导致薄材料自然地屈曲和折叠。
压料圈施加一个反作用力，中和这种应力，使法兰区域保持平坦和稳定。
优化成型质量
防止起皱
起皱是压应力压倒材料刚度的直接结果。
压料圈通过在毛坯表面保持恒定、可控的压力来缓解这种情况。
这种压力迫使材料塑性变形并平滑流动，而不是堆积成皱纹。
平衡材料流动
除了简单地固定材料外，该装置还充当精确的流动调节器。
它控制着冲头将铝拉入腔体的速率。
这种调节对于保持超薄铝壳的结构完整性至关重要。
理解权衡：压力窗口
过度用力风险
如果压料力设置得过高，摩擦力会阻止材料流入模具。
冲头将继续拉伸，拉伸静止的材料，直到超过其拉伸极限。
这会导致壳体壁立即撕裂或断裂。
用力不足风险
相反，如果压力过低，压料力无法克服切向压应力。
材料会过快、不均匀地流入腔体。
这会导致法兰或侧壁出现起皱，导致零件在几何形状上不准确。
实现实验室实验的精度
深拉超薄铝材的成功需要找到一个精确的“最佳点”，即压力足够高以压平，但又足够低以流动。
- 如果您的主要重点是防止起皱：逐渐增加压料力，以更好地抵消切向压应力。
- 如果您的主要重点是避免撕裂：降低压料压力，以降低摩擦力，使材料更容易流入腔体。
掌握压料圈是实现将原始铝箔转化为无瑕、高精度组件的关键。
总结表：
| 功能 | 机制 | 对质量的影响 |
|---|---|---|
| 固定材料 | 将箔片夹在模具上 | 防止移动并确保冲头对齐 |
| 应力控制 | 抵消切向应力 | 抑制薄材料的屈曲和折叠 |
| 流动调节 | 控制拉入速率 | 通过平衡摩擦和张力来防止撕裂 |
| 压力平衡 | 优化压料力 | 消除起皱，同时保持壁完整性 |
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参考文献
- Peng Zhai. Design and Manufacturing of Ultra-Thin Square Power Battery Aluminum Shell Forming Die. DOI: 10.52710/fcb.195
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
