106淺談不銹鋼拉深件成型時的表面保護(hù)方式
淺談不銹鋼拉深件成型時的表面保護(hù)方式
摘 要:拉深是利用拉深模具把平板材料變成開口空心零件的沖壓過程,是典型的變形工序。本文通
過對不銹鋼拉深件成型過程中的滑移狀態(tài)及應(yīng)力、應(yīng)變分析,揭示了不銹鋼拉深件成型時的表面劃痕出現(xiàn)
的根源,進(jìn)而提出了表面保護(hù)的基本方式。
關(guān)鍵詞:拉深;拉深系數(shù);劃痕;滑移
隨著人民生活水平的不斷提高,不銹鋼制品由于其獨特的耐腐蝕,不易生銹的特點越來越受到眾多消
費者的青睞。但是我們也發(fā)現(xiàn)在許多不銹鋼制品的表面往往留有拉深成型時的劃痕,使得光亮的制件表面
少了幾分wm****。怎樣才能使得這些劃痕得到控制,直至消除。本人以多年來從事沖壓實踐及理論研究認(rèn)為
;這些劃痕的出現(xiàn)是在一種較為復(fù)雜的滑移過程中造成的,控制、消除,首先應(yīng)從改變相對滑移時的摩擦
狀態(tài)著手,弄清其劃傷的根源及機理,才能作到有的放矢。目前***常用的保護(hù)方式主要有:液態(tài)潤滑法,
涂油覆膜法,噴涂刷油法及凹模強制潤液法四種。
1 拉深時金屬板料變形滑移機理分析
拉深過程中的一對運動副不同于普通的機械元件,因他們相對滑動的一方是淬過火的硬模具,而另一
方是比模具軟得多的加工板料,所以它們各自基體變形的差異極大,隨著加工方位的變化,加工板料在各
成型段的變形快慢也有很大的差異。通過對部分有代表性的拉深件觀察檢測,發(fā)現(xiàn)拉深件各部分的厚度是
不一致的。通常是底部基本保持原有厚度,側(cè)壁上部增厚,下部變薄,且以接近底部圓角處稍上為***薄。
這就反映了拉深過程金屬滑移的不一致性。再進(jìn)一步分析也使我們發(fā)現(xiàn)造成這些表面質(zhì)量缺陷的根源在于
拉深時材料各部分的應(yīng)力、應(yīng)變的不一致性。圖1(略)所示是不銹板材拉深成型時的應(yīng)力、應(yīng)變分布及
模擬滑移狀態(tài)。
?。病±罴砻娉霈F(xiàn)劃痕的因素分析
拉深件表面出現(xiàn)的劃痕及其它表面質(zhì)量缺陷主要是由于拉深材料與模具的接觸面產(chǎn)生相對滑移而造成
,而這種滑移又因某些質(zhì)點處滑移時所受的摩擦阻力的不一致而產(chǎn)生了制件表面上的劃痕。從拉深摩擦力
狀態(tài)圖2不難發(fā)現(xiàn)F1,F2,F3是不利成形的,F1-模圓角處摩擦力;F2-壓邊圈、凹模與板料
之間的摩擦力;F3-工件與凹模側(cè)壁的摩擦力;F4-工件與凸模側(cè)壁的摩擦力;F5-凸模圓角處的
摩擦力。它不僅使拉深系數(shù)m增大,拉深力增大,大量的拉深實踐還表明,此三力的存在會刮傷模具和工
件的表面特別是拉深不銹鋼等易粘模的材料時,這種情況就更為嚴(yán)重。
?。场”砻姹Wo(hù)的幾種常用方式
制件表面的劃痕是由于拉深板料與模壁的摩擦所引起,所以保護(hù)制件表面,消除劃痕亦要從減少其相
互之間的摩擦著手。***常用有以下四種方式。
?。常薄〔扇∫簯B(tài)涂抹潤滑這種保護(hù)方式是一種***常見的以減少板料與凹模側(cè)壁的摩擦力及板料與模
具材料的親合力出發(fā)的,從而提高不銹鋼的相對極限變形程度和保護(hù)模面及工件表面不受劃傷。***常用的
滑液為機油、工業(yè)菜油及氯化乙烯乳化液。潤滑的方式有:手工刷涂、滾筒涂油、滴流、噴霧。
?。常病⊥坑图痈材み@種方法是在單涂油的基礎(chǔ)上再在與凹模接觸的涂油板面覆上一層(0.05~
0.10)mm的聚氯已烯塑料薄膜,以減少料與模壁的摩擦,增強板料與模腔壁的相對滑動,保護(hù)工件
表面不受劃傷,這種方式多用于反向拉深成型的模具。
?。常场±钋暗穆然严┢釃娡勘Wo(hù)這種方法需預(yù)先在板料上噴涂上一層氯化已烯漆以起到對板料
的常規(guī)保護(hù),待拉深時再涂抹潤滑油進(jìn)而起到保護(hù)材料表面不被劃傷的作用。
?。常础“寄娭茲櫼悍ㄈ鐖D3(略)所示對某些特殊形狀的拉深件,僅靠加工時涂抹在板料和模具
上的潤滑油一般很難保證整個拉深過程向摩擦面上不斷補充潤滑,往往會發(fā)生材料與凹模在圓角部位的燒
結(jié)和卡咬,使得拉深件的表面劃傷。但是采用凹模強制潤液法,能在拉深時把潤滑油反向擠回凹模圓角處
,并形成液體油膜從而強制潤滑模具和板件側(cè)壁起到保護(hù)拉深件不被劃傷。
?。础〗Y(jié)束語
拉深過程中造成拉深件表面出現(xiàn)各種劃痕的因素較多,就其機理而言是拉深過程中潤滑不充分,冷卻
不到位,模具溫度逐漸升高引起模具膨脹凸模與凹模之間的間隙減小,摩擦及施加在材料上的各種應(yīng)力增
大,局部產(chǎn)生高溫,使滑膜破裂,從而造成拉深件劃傷。所以對拉深件正確的表面保護(hù)處理,加上拉深過
程中的正確潤滑一定能使這種燒結(jié)、劃傷拉深件表面的缺陷得到控制,并進(jìn)一步消除。
參考文獻(xiàn)
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