本发明涉及一种金属冲压，尤其设计一种用模具组进行冲压的，尤其涉及一种高效不锈钢拉深模具及其使用方法。
背景技术：
1、不锈钢是一种合金材料，主要由铁、铬、镍等元素组成。它具有耐腐蚀、耐高温、抗氧化和美观等优点，被广泛应用于各种工业领域和日常生活中。
2、不锈钢的拉深过程是一种金属加工工艺，通过在金属板材上施加力量，使其在模具的作用下发生塑性变形，从而形成深度较大的凹凸形状，这个过程是将金属板拉伸到所需的形状，用于将不锈钢进行拉深的模具被称为不锈钢拉深模具。
3、现有技术cn 117483554 a公开了一种不锈钢拉深模具及其使用方法，包括固定座，所述固定座上靠近底部处开设有空腔，且所述空腔的内腔设有提升机构，所述固定座顶部的中间位置处开设有开槽，且所述固定座的顶部靠近四角处均固定连接有l形限位板，通过固定环、旋钮、螺纹套、限位杆和夹板这些部件之间的相互配合，便于对电动伸缩杆进行夹持安装，且通过第一弹簧、挤压块、活动块、第一圆板、活动齿轮、叶片和移动齿条板这些部件之间的相互配合，便于对电动伸缩杆移动的方向进行监测，避免其移动时行程发生偏移，从而影响该装置的使用，在使用过程中，不锈钢模具在进行高倍率拉深过程中产生形变，并在拉深退出后会因不锈钢工件内的剩余形变和模具带给的摩擦力使得不锈钢工件产生与预定形状不一致的形变，且在进行高拉伸倍率时此形变突出更为明显。
4、因此，有必要对现有技术中的不锈钢拉伸模具和方法进行改进，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种高效不锈钢拉深模具及其使用方法，旨在解决现有技术中不锈钢拉深模具在进行高倍率拉深时出现预期外形变的缺陷。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高效不锈钢拉深模具，包括：
3、凸模单元，用于对不锈钢工件进行拉深，包括若干子凸模，若干所述子凸模分别圆周分布且轴线一致，每个所述子凸模分别连接有驱动单元，所述驱动单元分别带动所述子凸模运动；
4、凹模单元，用于对不锈钢工件进行挤压限位，包括若干子凹模，若干所述子凹模分别圆周分布且轴线一致，相邻所述子凹模之间头尾相连，每个所述子凹模的直径均匀一致，若干所述子凹模的直径按照从上到下的次序依次减小，所述凸模单元与所述凹模单元轴线重合且所述凸模单元位于所述凹模单元上方，所述凸模单元的运动方向为朝向所述凹模单元，若干所述子凸模和若干所述子凹模一一对应，每个所述子凹模上分别固定设置有若干预胀形单元和若干径向压力单元，所述预胀形单元和所述径向压力单元分别位于所述子凹模的底部和顶部，所述预胀形单元用于对不锈钢工件进行预胀形处理，所述径向压力单元用于对工件提供径向压力，所述凸模单元和所述凹模单元上分别设置有若干传感器；
5、所述凸模单元和所述凹模单元分别连接有处理单元，所述处理单元用于对所述凸模单元和所述凹模单元进行数据收集和参数控制。
6、本发明一个较佳实施例中，若干所述子凸模包括有一个中心凸模，其余所述子凸模依次串套在所述中心凸模上，若干所述子凸模的运动距离与所述子凸模直径尺寸成反比，直径大的所述子凸模的运动距离小于直径小的所述子凸模的运动距离。
7、本发明一个较佳实施例中，所述预胀形单元水平设置，所述预胀形单元对不锈钢工件进行径向扩张，对不锈钢工件作用方向为背离所述子凹模轴线。
8、本发明一个较佳实施例中，所述径向压力单元水平设置，所述径向压力单元对不锈钢工件施加径向压力，对不锈钢工件作用方向为朝向所述子凹模轴线。
9、本发明一个较佳实施例中，相邻所述子凹模之间进行圆角处理，若干所述子凸模下平面与侧面之间进行圆角处理，所述子凸模之间的圆角与所述子凹模之间的圆角一一对应且匹配。
10、为达到上述目的，本发明采用的第二套技术方案为：一种高效不锈钢拉深模具的使用方法，基于一种高效不锈钢拉深模具，包括以下步骤：
11、s1：将不锈钢工件放置与所述凹模单元上表面，且对准所述凹模单元轴线放置；
12、s2：启动所述凸模单元，对不锈钢工件向下挤压，不锈钢工件进行拉深，直至不锈钢工件抵达第一个所述子凹模的下端；
13、s3：启动所述预胀形单元对不锈钢工件进行预胀形处理，在完成预胀形处理后切换所述子凸模，持续将工件向下挤压，直至不锈钢工件抵达相邻径向压力单元；
14、s4：启动径向压力单元，对不锈钢工件进行径向挤压，并持续将工件向下挤压；
15、s5：在不锈钢工件持续拉深过程中，按照拉深、预胀形、拉深和径向挤压的顺序循环进行，直到不锈钢工件抵达最下方一个凹模底面，进行脱模。
16、本发明一个较佳实施例中，不锈钢工件在进行拉深过程中，对所述凸模单元和所述凹模单元之间的拉深角度进行调整，所述凸模单元和所述凹模单元之间的拉深角度范围为80°-90°。
17、本发明一个较佳实施例中，不锈钢工件拉深过程中的拉深速度与不锈钢工件进行的处理相匹配，所述s2过程中的拉深速度大于所述s3过程中的拉深速度，所述s3过程中的拉深速度大于所述s4过程中的拉深速度。
18、本发明一个较佳实施例中，所述s2过程、所述s3过程、所述s4过程和所述s5过程进行前经过模型构建以获得最佳工序参数，模型构建方法为有限元分析。
19、本发明一个较佳实施例中，所述s2过程、所述s3过程、所述s4过程和所述s5过程有限元分析时，需要收集的参数包括但不限于有：拉深角度、预胀形角度、径向拉应力和拉深速度；
20、预胀形角度和拉深角度对不锈钢工件拉深完毕后退出时形变的影响如下：
21、，其中，为工件与预定形状的形变程度，αn为每个拉深阶段中的拉深角度，βn为每个拉深阶段中的预胀形角度，σ为工件材料屈服强度，m是硬化指数，μ是摩擦系数，a、b、c、d和e均为系数，a的取值为0.6-0.7，b的取值为0.2-0.3，c的取值为0.1-0.2，d和e均为1，m的取值为0.1-0.5；
22、径向拉应力和拉深速度对不锈钢工件拉深完毕后退出时形变的影响如下：
23、，其中，vn为每个拉深阶段中的平均拉伸速度，σn为每个拉深阶段中的不锈钢工件的平均径向拉应力，rn为子凹模的内半径，tn为每个拉深阶段中的不锈钢工件的厚度，ε为工件材料的屈服应变，θ为模具与工件接触面的角度，k1和k2均为系数，k1取值为0.1-1.0，k2取值为1。
24、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
25、本发明提供了一种高效不锈钢拉深模具及其使用方法，利用凸模单元、凹模单元以及分别设置在子凹模顶部和底部的径向压力单元和预胀形单元，使得凸模单元对不锈钢工件向下挤压拉深的过程中，不锈钢工件先后多次经过预胀形工序和径向挤压工序，能够使得不锈钢工件在拉深过程中的应力状态和流动性得到控制，相比于现有技术中的不锈钢拉深模具，具有高倍率拉深的能力，且能够控制不锈钢工件与凸模单元的径向拉应力，避免不锈钢工件在高倍率拉深的条件下与凸模单元摩擦力过大导致产生形变，解决了现有技术中不锈钢拉深模具在进行高倍率拉深时出现预期外形变的缺陷。
26、本发明中，凸模单元上包含若干子凸模，凹模单元上包含若干子凹模，若干子凸模能够分别运动，若干子凸模与若干子凹模之间一一对应，若干子凸模能够分别控制不锈钢工件的不同拉深过程和预胀形过程，能够满足不锈钢工件的多层次拉深，相比于现有技术，能够对不锈钢工件进行多段拉深过程，并在每段拉伸过程中施加预胀形处理，能够改善不锈钢工件的应力情况，保证不锈钢工件在拉深过程中受力均匀，具有防止拉深过度而结构断裂的能力。
27、本发明中，在拉深过程中实现对拉深角度的调整，拉深角度的调整能够与预胀形工序和径向压力工序进行结合，平衡不锈钢工件拉深过程中的应力，相比于现有技术，能够在满足多拉深角度的拉深工艺的同时减小拉伸过程中的径向拉应力，降低不锈钢工件出现褶皱的可能性，保证不锈钢工件应力均匀。
28、本发明中，不锈钢工件的拉深速度与正在进行的工艺相匹配，纯拉伸步骤的拉深速度大于预胀形工艺时的拉深速度，预胀形工艺时的拉深速度大于预胀形工艺与径向拉伸时的拉深速度，能够通过拉深速度的调节使得不锈钢工件在多个工艺中保证均匀的应力，相比于现有技术，能够避免应力过大导致断裂，具有对不锈钢工件的保护能力。
1.一种高效不锈钢拉深模具，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高效不锈钢拉深模具，其特征在于：若干所述子凸模包括有一个中心凸模，其余所述子凸模依次串套在所述中心凸模上，若干所述子凸模的运动距离与所述子凸模直径尺寸成反比，直径大的所述子凸模的运动距离小于直径小的所述子凸模的运动距离。
3.根据权利要求1所述的一种高效不锈钢拉深模具，其特征在于：所述预胀形单元（300）水平设置，所述预胀形单元（300）对不锈钢工件进行径向扩张，对不锈钢工件作用方向为背离所述子凹模轴线。
4.根据权利要求1所述的一种高效不锈钢拉深模具，其特征在于：所述径向压力单元（400）水平设置，所述径向压力单元（400）对不锈钢工件施加径向压力，对不锈钢工件作用方向为朝向所述子凹模轴线。
5.根据权利要求1所述的一种高效不锈钢拉深模具，其特征在于：相邻所述子凹模之间进行圆角处理，若干所述子凸模下平面与侧面之间进行圆角处理，所述子凸模之间的圆角与所述子凹模之间的圆角一一对应且匹配。
6.一种高效不锈钢拉深模具的使用方法，基于权利要求1-5任一项所述的一种高效不锈钢拉深模具，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种高效不锈钢拉深模具的使用方法，其特征在于：不锈钢工件在进行拉深过程中，对所述凸模单元（100）和所述凹模单元（200）之间的拉深角度进行调整，所述凸模单元（100）和所述凹模单元（200）之间的拉深角度范围为80°-90°。
8.根据权利要求6所述的一种高效不锈钢拉深模具的使用方法，其特征在于：不锈钢工件拉深过程中的拉深速度与不锈钢工件进行的处理相匹配，所述s2过程中的拉深速度大于所述s3过程中的拉深速度，所述s3过程中的拉深速度大于所述s4过程中的拉深速度。
9.根据权利要求6所述的一种高效不锈钢拉深模具的使用方法，其特征在于：所述s2过程、所述s3过程、所述s4过程和所述s5过程进行前经过模型构建以获得最佳工序参数，模型构建方法为有限元分析。
10.根据权利要求9所述的一种高效不锈钢拉深模具的使用方法，其特征在于：所述s2过程、所述s3过程、所述s4过程和所述s5过程有限元分析时，需要收集的参数包括但不限于有：拉深角度、预胀形角度、径向拉应力和拉深速度；
