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不锈钢拉伸件冲压方向的确定
零件的冲压方向是确定拉伸工艺首先要遇到的问题,它不但决定能否拉伸出满意的不锈钢拉伸件,而且还影响到工艺补充部分的多少和压料面的形状。合理确定冲压方向应满足以下3方面的要求。 (1)保证凸模能够进入凹模。(2)使凸模接触毛坯的面积大。接触面越大,接触面与水平面的夹角越小.毛坯越不易发生局部应力过载而使零件产生破裂。材料在拉伸时贴模性能提高,容易获得完整的凸模形状,有利于提高零件的变形程度。 (3)压料面各部分进料阻力要均匀可靠。拉伸深度均匀是保证压料面各部分进料阻力均匀可靠的主要条件。而压料面各部分进料阻力均匀是确保拉伸件不起皱、不开裂的重要保证。
锈钢拉伸件残余应力如何消除
残余应力普遍存在于塑性成形的 工件中,它随材料性质、工件的形状和尺寸、加工工艺参数的不同而有所不同。拉深件中的残余应力对其疲劳寿命、强度、尺寸和形状精度及稳定性都有很大的影 响。因此,冲压工件,评估拉深件中的残余应力,调整残余应力的分布或者消除残余应力对工件的影响很有必要。 304不锈钢综合性能良好,冲压工件好不好,冷加工性能优良,适合用于制造拉深成形产品。但是不锈钢拉深件的成形工艺过程受到拉深比、模具参数(凸模/凹模间隙、凸模底部 圆角半径和凹模口部圆角半径)、压边力、摩擦等因素的影响。本文研究了不同拉深比对304不锈钢圆筒拉深件残余应力的影响。主要研究内容和得出的结论如 下: 1)在304不锈钢板上沿轧制的0°、45°、90°三个方向取样,通过室温拉伸试验研究了304不锈钢板在不同拉伸速度下的塑性变形行为,结果表明:屈 服强度随着变形速度的提高略微增大,但抗拉强度有所降低。拉伸速度对304不锈钢拉伸变形加工硬化的影响不明显;拉伸真实应力-应变曲线随取样方向不同没 有明显差别,说明304不锈钢板的力学性能基本呈平面各向同性,冲压工件找哪家,其弹性模量为E=193MPa,屈服强度为σs=257GPa,泊松比为0.28,为制定 圆筒件的拉深成形工艺和拉深成形模拟提供材料特性。 2)使用ABAQUS有限元分析软件对304不锈钢圆筒件的拉深成形进行数值模拟,得到拉深比分别为1.82、1.67、1.54和1.43圆筒件的残余 应力分布情况。模拟结果表明:上述四种不同拉深比所得圆筒件筒壁外表面的残余应力分别为483.69MPa、386.61MPa、343.56MPa 和312.60MPa,随拉深比的增大而增加。残余应力均出现在筒壁高度的中部,且在筒壁上的位置随拉深比的增大而增高。 3)设计并制造了圆筒件拉深模具,用拉深比分别为1.82、1.67、1.54和1.43圆形毛坯拉深获得4种不同的304不锈钢圆筒件。从圆筒件筒壁上 用线切割方法截下环形试样,用纳米压痕法测出上述不同拉深比所得环形试样外表面(根据模拟估算的残余应力处)的残余应力分别为1588.46MPa、 793.74MPa、745.30MPa、391.87MPa,也随拉深比的增大而增加,均比数值模拟得到的残余应力大。主要因为模拟时没有考虑304不 锈钢拉深后的相变会使残余应力增大。
防止拉深件起皱的措施
增加压边圈的压力在拉深模中一般都加有防皱压边圈,其压边力在拉深过程不能过大或过小。若过大会增加坯料与凹模间的摩擦而使工件拉裂;若过小会使工件发生失稳而引发起皱。故拉深开始时就应施加压边力,且在拉深过程中对压边力进行随机调节和控制。对于单边压力机选用气垫和液压来控制压边力。对于拉深一些中、小型的工件,冲压工件厂家,还可采用弹簧和橡胶,靠自身的弹性力来控制压边力的大小。对于双动压力机,由于有两个滑块,故在拉深一开始时,外滑块首先进行压边,而内滑块进行拉深。这时应该控制好压边间隙Z(压边圈下底面和凹模上平面之间的距离)来调整压边力。若压边间隙Z1小时,当材料变厚后压边力就会猛增,对拉深极为不利,这时需要重新调整间隙值。一般情况下,间隙值Z1=(1.03~1.07)t较为合适(t为材料厚度)。
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