不锈钢拉伸过程中常见问题 一
拉伸模的常见缺陷分析~

拉伸模的常见缺陷分析~1壁破裂分析方筒拉深的直边部和角部变形不均匀,随着拉深的进行,板厚只在角部增加,从而研磨了的压边圈,压边力集中于角部,同时,也促进了加工硬化,为此,弯曲和变直中所需要的力就增大,拉深载荷集中于角部,这种拉深的行程载荷曲线载荷峰值出现两次。
第一峰值与拉深破裂相对应,第二峰值与壁破裂相对应。
就平均载荷而言,第一峰值最高,就角部来说,在加工后期由于拉深载荷明显地向角部集中,在第二峰值就往往出现壁破裂。
与碳素钢板(软钢板)相比较,18—8系列不锈钢由于加工硬化严重,容易发生壁破裂。
即使拉深象圆筒那样的均匀的产品,往往也会发生壁破裂。
原因及消除方法1.制品形状①拉深深度过深。
由于该缺陷是在深拉深时产生的,如将拉深深度降低即可解决。
但是必须按图纸尺寸要求进行拉深时,用其他方法解决的例子也很多。
② rd、rc过小。
由于该缺陷是在方筒角部半径(rc)过小时发生的,所以就应增大rc。
凹模圆角半径(rd)小而进行深拉深时,也有产生壁破裂的危险。
如果产生破裂,就要好好研磨(rd),将其加大。
消除方法① 拉深深度过大。
胀形超过极限而引起纵向裂纹;另外,在精整时,纵向或横向胀形若超过极限,也会引起破裂。
总之,破裂的直接原因,与胀形超限是一致的。
因此,超过变形极限而产生破裂,从形式上讲,就是拉深深度过深,如果降低拉深深度,成形条件就会变好。
② 凹模圆角半径(rd)过小。
由于是胀形变形,如果超过材料所具有的变形极限,就会产生破裂。
因此,合理的rd既能防止凸缘部裂纹的产生,又能补充材料。
作为改善材料流入条件的方法之一,是增大凹模圆角半径(rd)。
增大rd虽然防止了破裂产生,但这时的rd比图纸尺寸大,为使rd达到图纸要求,应增加一道精整工序。
2.冲压条件①压边力过大只要不起皱,就可降低压边力。
如果起皱是引起破裂的原因,则降低压边力必须慎重。
如果在整个凸缘上发生薄薄的折皱,又还在破裂地方发亮,那就可能是由于缓冲销高度没有加工好,模具精度差,压力机精度低,压边圈的平行度不好及发生撞击等局部原因。
不锈钢薄板拉深时出现的问题及对策

不锈钢薄板拉深时出现的问题及对策不锈钢薄板拉深是通用冲压成形工艺中最常用的一种薄板冲压成形方式。
不锈钢薄板拉深工艺具有板料利用率高、深度比较大、拉深成型比较方便等优点。
然而,不锈钢薄板拉深过程中也出现一些问题,这些问题的出现不仅会影响产品的外观和功能性能,而且也影响到生产的效率。
针对不锈钢薄板拉深过程中出现的问题,有必要对其进行深入的研究,并采取恰当的对策,以达到质量的要求。
一、不锈钢薄板拉深时出现的问题1、形变问题。
不锈钢薄板在拉深过程中,板料容易发生形变,尤其是拉深深度达到几十毫米以上时,形变比较严重。
如果板料不正确,可能会造成节点变形,导致拉深效果不理想。
2、剪切纹问题。
不锈钢薄板拉深过程中,剪切纹也是一个经常出现的问题。
如果剪切纹过大,拉深效果不佳,严重的会影响金属的加工性能,并影响最终成型的质量。
3、拉深模具问题。
不锈钢薄板拉深过程中,拉深模具的加工精度和寿命对拉深质量至关重要。
如果拉深模具加工精度较低,拉深时会出现不良痕迹,影响拉深效果,同时会长期损害拉深模具,把模具的寿命大幅度缩短。
4、焊接问题。
焊接是不锈钢薄板拉深工艺中一个重要环节,也是容易出现问题的环节,如果焊接不当会使焊接处的精度受到影响,同时还会影响到不锈钢薄板的外观和功能。
二、不锈钢薄板拉深时的对策1、选用合适的板料。
焊接前,应根据拉深工艺要求选用合适的不锈钢薄板,将其硬度、拉伸度和刚度调整到最佳状态,以确保板料在拉深过程中能够获得最佳形变效果。
2、调整拉深模具的加工精度。
拉深模具的加工精度是不锈钢薄板拉深质量的重要保证,应使用非标准精密加工技术,加工出复杂抛光表面,以提高薄板拉深工艺质量。
3、精确控制焊接参数。
对于不锈钢薄板拉深工艺中的焊接工序,应根据不锈钢薄板的材质和厚度,精确控制焊接参数,以确保焊接精度,并尽可能降低焊接缺陷出现的几率。
4、采用有效的检测手段。
除了提高拉深过程中的加工精度外,还可以采用有效的检测手段,对不锈钢薄板进行拉深全过程的检查,以确保拉深质量。
不锈钢拉伸缺陷

不锈钢拉伸缺陷
不锈钢拉伸缺陷是指在拉伸过程中,不锈钢材料出现的各种缺陷。
主要包括以下几类:
1. 纵向裂纹:不锈钢在拉伸过程中,如果受到过大的拉力或者
过快的拉速度,就会出现纵向裂纹。
这种缺陷不仅会降低不锈钢的强度和韧性,还可能导致材料断裂。
2. 横向裂纹:不锈钢在拉伸过程中,如果受到过大的横向应力,就会出现横向裂纹。
这种缺陷通常发生在板材或带钢等扁平材料中。
3. 毛刺:在不锈钢拉伸过程中,如果材料表面存在毛刺或划痕,就会导致拉伸过程中出现毛刺缺陷。
这种缺陷不仅会影响不锈钢的美观度,还可能导致材料表面损伤。
4. 拉伸不均匀:不锈钢在拉伸过程中,如果拉力不均匀或者应
力集中,就会导致拉伸不均匀缺陷。
这种缺陷会影响不锈钢的力学性能和使用寿命。
5. 表面氧化:不锈钢在拉伸过程中,如果材料表面存在氧化或
者腐蚀,就会导致表面氧化缺陷。
这种缺陷会影响不锈钢的耐腐蚀性和美观度。
为了避免不锈钢拉伸缺陷的发生,需要注意以下几点:
1. 控制拉伸速度和拉力大小。
2. 保持材料表面的平整度和光洁度。
3. 采用优质的不锈钢材料。
4. 加强检测和控制,及时发现和修复缺陷。
不锈钢拉伸过程中常见的问题

不锈钢的延展率小、弹性模量E较大,硬化指数较高。
不锈钢板拉深开裂有时发生在拉深变形之后,有时是在当拉深件由凹模内退出时立即发生;有时是在拉深变形后受撞击或振动时发生;也有时在拉深变形后经过一段时间的存放或在使用过程中才发生。
不锈钢拉伸过程中常见问题分析:1开裂形成的原因:奥氏体不锈钢的冷作硬化指数高(不锈钢为0.34)。
奥氏体不锈钢为亚稳定型,在变形时会发生相变,诱发马氏体相。
马氏体相较脆,因此容易发生开裂。
在塑性变形时,随着变形量的增大,诱发的马氏体含量也将随着变形量的增大而增高,残余应力也越大.残余应力与马氏体含量的关系:诱发的马氏体相含量越高,引起的残余应力也越大,在加工过程中也就越易开裂。
2表面划痕形成的原因:不锈钢拉深件表面出现划痕主要是由于工件和模具表面存在相对移动,在一定压力的作用下,致使坯料与模具局部表面直接产生摩擦,加之坯料的变形热使坯料及金属屑熔敷在模具表面上,使工件表面擦伤产生划痕。
不锈钢常见成形缺陷的预防措施:1、选择合适的不锈钢材质:在奥氏体不锈钢中常用材料是1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti。
在拉深过程中1Cr18Ni9Ti比0Cr18Ni9Ti稳定,抗开裂性好。
因此应尽可能选择1Cr18Ni9Ti材料。
2、合理选择模具材料:不锈钢在深拉深过程中硬化显著,产生许多硬金属点,造成粘附,使工件和模具表面容易划伤、磨损,因此不能采用一般模具用工具钢。
实践证明:选择铜基合金模具能消除不锈钢件表面划痕、划伤,降低破损率。
另一种材料为高铝铜基合金模具材料(含铝13Wt%~16Wt%),这种材料与SUS304不锈钢互溶性小,拉深件和模具之间不粘着,拉深件表面不易产生划痕划伤,产品抛光成本低,在不锈钢拉深成形领域已经获得成功应用。
但是由于这种模具硬度偏低(40HRC~45HRC),常用于生产相对厚度t/D较小的产品。
一般拉深1500件~2000件以后在凹模表面容易产生始于圆角R处呈放射状拉深棱。
不锈钢拉伸工艺

不锈钢拉伸工艺一、引言不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能的金属材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
而不锈钢拉伸工艺是将不锈钢材料通过拉伸加工,使其形成所需的形状和尺寸。
本文将从不锈钢的特性、拉伸工艺的原理和具体步骤等方面进行阐述。
二、不锈钢的特性不锈钢具有良好的耐腐蚀性、高强度和韧性,是一种理想的结构材料。
其主要成分为铁、铬、镍和少量的其他元素。
其中,铬的加入可以形成一层致密的氧化膜,防止氧气侵蚀金属内部,从而起到防腐蚀的作用。
不锈钢的高强度和韧性使其具有较好的可塑性,适合进行拉伸加工。
三、拉伸工艺的原理拉伸工艺是通过施加力使不锈钢材料发生塑性变形,从而改变其形状和尺寸。
拉伸过程中,外力作用下,材料内部的晶界滑移和形变使其逐渐延长。
不锈钢的高韧性使其具有较高的延伸率,能够承受较大的拉伸应力。
拉伸过程中,不锈钢材料会发生颈缩现象,即在某一局部出现断裂,但整体仍能保持一定的强度。
四、拉伸工艺的步骤1. 材料准备:选择合适的不锈钢材料,并进行切割或加工成所需形状和尺寸。
2. 加热处理:不锈钢材料在拉伸前需要进行加热处理,以提高其塑性和可塑性。
常用的加热方式有电阻加热、感应加热等。
3. 拉伸装置:将加热后的不锈钢材料固定在拉伸装置上,根据需要施加适当的拉伸力。
4. 拉伸过程:通过拉伸装置施加外力,使不锈钢材料发生塑性变形,逐渐延长。
5. 检测与调整:在拉伸过程中,需要不断检测拉伸力和变形情况,根据需要进行调整,以确保拉伸效果。
6. 冷却处理:拉伸完成后,对不锈钢材料进行冷却处理,使其恢复到室温状态。
五、工艺参数的选择在不锈钢拉伸工艺中,工艺参数的选择对于成品的质量和性能具有重要影响。
常见的工艺参数包括拉伸速度、拉伸力、加热温度和冷却速度等。
拉伸速度的选择应根据不锈钢材料的性能和尺寸来确定,过快的拉伸速度可能导致材料脆性增加,而过慢则会增加拉伸时间。
拉伸力的选择应根据材料的强度和韧性来确定,过大的拉伸力可能导致断裂,而过小则会影响拉伸效果。
不锈钢的拉伸

不锈钢薄板拉伸时出现的问题及对策ak47 发表于: 2007-10-26 14:34 来源: 中国机械信息网引言不锈钢产品以其精美的外表、优良的抗腐蚀性、抗高温氧化性及高低温强度而颇得人们的青睐,愈来愈广泛地用于装饰、轻工、民用五金、厨房设备及用具等行业。
由于这类产品外观质量要求较高,在产品的整个加工过程中,要保证高光亮度的产品表面不划伤和擦伤难度确实很大,特别是由于不锈钢薄板拉深特性所带来的模具选材、热处理、加工及工艺润滑等问题直接影响到产品质金、产量、成本及模具寿命。
1 不锈钢薄板拉深特点及粘结瘤由于不锈钢的屈服点高,硬度高,冷作硬化效应显著,不锈钢薄板进行拉深时其特点如下:1) 因导热性比普通低碳钢差,导致所需变形力大;2) 不锈钢薄板拉深时,塑性变形剧烈硬化,薄板拉深时容易起皱,满要较大的压边力;3) 板料在拉深凹模圆角处的弯曲和反向弯曲所引起的回弹,通常会在产品侧壁形成凹陷变形使得尺寸精度和形状要求较高的产品需要增加整形工序来达到。
4) 不锈钢薄板拉深过程中容易出现粘结瘤现象。
图1所示,从微观角度看,板料与模具表面都是凹凸不平的粗键面,由于拉深过程中压边力较大,载荷由局部凸起部位承受单位压力很大;又因板料与模具间产生相对运动以及板料的塑性变形产生热能,使得润滑膜粘度下降,强度降低;板料上凸起部位在高压、瞬时高温、受运动剪切作用下,润滑膜破裂,板料与模具直接接触,板料凸起部位被模具凸起部位刮下成为碎片堆人模具凸起部位前方,如温度足够高,使得碎片软化、熔化、枯焊在模具上,形成粘结瘤。
粘结瘤一且形成就很难脱落,且越粘越大,从而导致不锈钢板料拉深产品表面留下严重划痕。
另外,拉深速度、板料变形童大小等也对粘结瘤形成起着重要作用。
如何避免拉深模粘结瘤的形成,提高拉深件的表面质量是不锈钢薄板拉深中的技术难题所在。
图1模具、板料真实接触状态2 解决措施不锈钢薄板拉深成形过程中出现粘结瘤的问题一直困扰着生产现场,给生产者带来很大的麻烦,然而由于粘结瘤形成涉及到摩擦学等问题,影响因素较多。
不锈钢板拉伸模具的间隙

不锈钢板拉伸模具的间隙不锈钢板拉伸模具的间隙在塑料加工过程中起着重要的作用。
它影响着成品的质量和外观,因此合理的模具间隙设计对于保证产品品质至关重要。
本文将深入探讨不锈钢板拉伸模具的间隙的重要性、设计原则以及常见问题和解决方案。
一、不锈钢板拉伸模具间隙的重要性不锈钢板拉伸模具的间隙是指模具的两个部分之间的距离。
适当的间隙设计可以确保产品的尺寸精度、表面质量和外观一致性。
具体来说,合理的模具间隙设计可以实现以下几个方面的优势:1. 避免产品尺寸偏差:适当的模具间隙可以确保产品的尺寸精度,避免因过紧或过松的间隙而导致产品的尺寸偏差。
2. 提高产品质量:合适的间隙设计可以保证产品成型时的表面质量,避免因过紧的间隙产生划痕、痕迹或因过松的间隙产生折痕等缺陷。
3. 保证产品的外观一致性:模具间隙的合理设计可以保证产品的外观一致性,避免因间隙不一致而导致产品表面的凹凸不平或其他不良现象。
二、不锈钢板拉伸模具间隙的设计原则在设计不锈钢板拉伸模具的间隙时,应考虑以下原则:1. 根据塑料材料的性质和特点选择合适的间隙:不同的塑料材料在拉伸过程中的变形特性不同,因此在设计模具间隙时应根据具体的塑料材料的性质和特点选择合适的间隙。
2. 考虑产品的尺寸和形状:产品的尺寸和形状不同,对模具间隙的要求也不同。
在设计模具间隙时应考虑产品的尺寸和形状,以确保产品的尺寸精度和表面质量。
3. 考虑模具的材料和制造工艺:模具的材料和制造工艺也会对模具间隙的设计产生影响。
在设计模具间隙时应考虑模具的材料和制造工艺,以确保间隙的稳定性和一致性。
三、常见问题和解决方案在不锈钢板拉伸模具的使用过程中,可能会遇到一些常见的问题。
下面将介绍一些常见问题和相应的解决方案:1. 模具间隙过紧:如果模具间隙过紧,可能导致产品表面出现划痕或痕迹。
解决方案是适当增大模具间隙或采用合适的润滑剂来减小表面摩擦。
2. 模具间隙过松:如果模具间隙过松,可能导致产品出现折痕或形状不一致。
不锈钢拉伸试验

不锈钢拉伸试验不锈钢拉伸试验是一种常用的材料力学性能测试方法,用于评估不锈钢在拉伸过程中的力学性能和变形行为。
本文将详细介绍不锈钢拉伸试验的原理、步骤和结果分析。
一、不锈钢拉伸试验的原理不锈钢拉伸试验是通过施加外力使试样在拉伸方向上发生变形,以评估材料的强度、韧性和延展性等力学性能。
在试验中,试样经过拉伸后会发生弹性变形和塑性变形,最终导致试样断裂。
不锈钢具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能,广泛应用于船舶、化工、食品加工等领域。
不锈钢拉伸试验可以帮助工程师和科研人员了解不锈钢材料的力学性能,为材料的选用和设计提供依据。
1. 试样制备:根据标准要求,从不锈钢板材中切割出符合规格的试样。
试样的几何形状和尺寸应符合标准规定。
2. 试验设备准备:将试样固定在拉伸试验机上,并根据试验要求调整试验机的参数,如加载速率、加载范围等。
3. 弹性阶段测试:在试验机上施加逐渐增加的拉伸载荷,记录试样的应力-应变曲线。
在弹性阶段,试样的应变随应力线性增加。
4. 屈服点测试:继续增加加载直至试样出现塑性变形,即开始发生屈服。
此时应力开始下降,应变继续增加,记录下屈服点的应力和应变值。
5. 极限强度测试:继续增加加载直至试样断裂,记录下极限强度的应力和应变值。
6. 断裂分析:对试样断裂面进行分析,观察断口形态和特征,判断断裂方式。
三、不锈钢拉伸试验的结果分析1. 弹性模量:根据应力-应变曲线的线性段斜率,计算不锈钢的弹性模量,即杨氏模量。
2. 屈服强度:屈服点的应力值表示不锈钢开始发生塑性变形的能力。
屈服强度是评估材料抗拉强度的重要指标。
3. 极限强度:极限强度是材料在拉伸过程中承受的最大载荷,反映了不锈钢的最大强度。
4. 断裂韧性:根据断口形态和特征,可以判断不锈钢的断裂方式和韧性。
常见的断裂方式包括延性断裂、脆性断裂等。
通过对不锈钢拉伸试验结果的分析,可以评估不锈钢的力学性能,并为工程应用提供参考。
根据不同的应用要求,可以选择不同材料和牌号的不锈钢,以满足特定的工程需求。
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不锈钢拉伸过程中常见问题一
不锈钢的延展率小、弹性模量E较大,硬化指数较高。
不锈钢板拉深开裂有时发生在拉深变形之后,有时是在当拉深件由凹模内退出时立即发生;有时是在拉深变形后受撞击或振动时发生;也有时在拉深变形后经过一段时间的存放或在使用过程中才发生。
不锈钢拉伸过程中常见问题分析:
1开裂形成的原因
奥氏体不锈钢的冷作硬化指数高(不锈钢为0.34)。
奥氏体不锈钢为亚稳定型,在变形时会发生相变,诱发马氏体相。
马氏体相较脆,因此容易发生开裂。
在塑性变形时,随着变形量的增大,诱发的马氏体含量也将随着变形量的增大而增高,残余应力也越大.残余应力与马氏体含量的关系:诱发的马氏体相含量越高,引起的残余应力也越大,在加工过程中也就越易开裂。
2表面划痕形成的原因:
不锈钢拉深件表面出现划痕主要是由于工件和模具表面存在相
对移动,在一定压力的作用下,致使坯料与模具局部表面直接产生摩擦,加之坯料的变形热使坯料及金属屑熔敷在模具表面上,使工件表面擦伤产生划痕。
不锈钢常见成形缺陷的预防措施:
1、选择合适的不锈钢材质:在奥氏体不锈钢中常用材料是1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti。
在拉深过程中1Cr18Ni9Ti比0Cr18Ni9Ti稳定,抗开裂性好。
因此应尽可能选择1Cr18Ni9Ti材料。
2、合理选择模具材料不锈钢在深拉深过程中硬化显著,产生许多硬金属点,造成粘附,使工件和模具表面容易划伤、磨损,因此不能采用一般模具用工具钢。
实践证明:选择铜基合金模具能消除不锈钢件表面划痕、划伤,降低破损率。
另一种材料为高铝铜基合金模具材料(含铝13Wt%~16Wt%),这种材料与SUS304不锈钢互溶性小,拉深件和模具之间不粘着,拉深件表面不易产生划痕划伤,产品抛光成本低,在不锈钢拉深成形领域已经获得成功应用。
但是由于这种模具硬度偏低(40HRC~45HRC),常用于生产相对厚度t/D较小的产品。
一般拉深1500件~2000件以后在凹模表面容易产生始于圆角R处呈放射状拉深棱。
氮化硅陶瓷(Si3N4)已成为重要的工程材料,尤其是反应烧结氮化硅陶瓷,具有良好的高低温力学性能、耐热冲击性和化学稳定性,而且可以非常方便地制成形状复杂的零件。
可利用陶瓷材料
的高硬度、高耐磨性以及高化学稳定性,用反应烧结氮化硅材料模具代替金属模具拉深SUS304不锈钢。
3、选择合理的凸、凹模圆角凹模圆角与应力大小和分布有很大的关系。
圆角半径大,压边圈压料面积不足,容易产生失稳起皱;而如果圆角太小,材料在变形过程中进入凹模的阻力就会增加,材料不易向内流动和转移,
从而增加了传力区的最大拉应力,可能导致拉裂。
因此,选择合理的凸、凹模圆角半径是至关重要的。
凸模相对圆角半径rp/t约等于4时,最有利于防止开裂。
凹模和凸模相对圆角半径增加,其极变形程度会增加,凹模相对圆角半径取5mm~8mm 时有利于防止开裂。
4、采用带变薄的拉深以前的探讨者通过试验也证明了采用带变薄的拉深可大幅度降低拉深件的切向残余应力最大值,可有效地防止纵向开裂发生。
根据不同的变形程度和原始板料厚度,选择适当的变薄系数Ψn(一般为0.9t~0.95t),如果Ψn取值过小会使变形应力急剧增加,从而导致拉深件底部破裂。
5、在拉深工艺中加入中间退火工序在多次拉深后应进行一次中间退火工序,可以彻底消除残余应力,并恢复奥氏体不锈钢的组织。
对于高硬度的不锈钢,一般在1~2次拉深工序后,需要进行中间退火。
如1Crl8Ni9Ti,通常加热温度为1150℃~1170℃,加热时间为30min,并在气流中或水中冷却。
并且,无论是工序间热处理,还是最后成品热处理,应尽可能在拉深后立即进行,以免由于长期存放,工件由于内应力作用产生变形或龟裂。
但退火以及退火后的的清洗会导致生产周期的增加,且影响表面品质
6、采用适当的润滑剂采用适当的润滑剂对不锈钢的拉深有明显的效果。
润滑剂能够在凸、凹模之间形成一层有一定韧性和延伸率的薄膜,因而有利于不锈钢的拉深成形。
对于拉深变形程度大、成形困难的不锈钢拉深件,在实际生产中可以使用聚氟乙烯薄膜来充当润滑剂。
聚氟乙烯薄膜具有极好的抗撕裂强度、一定的韧性和延伸率且容易清洗。
涂复干膜后,在拉深过程中干膜能随坯料一起变形,可以始终将坯料与模具隔开,加之薄膜本身具有一定孔隙度和大量纤维裂纹,故也可存放一定的润滑油,所以该薄膜相当于一层干膜润滑剂。
这种润滑方式可以有效地将变形不锈钢板与模具表面隔离开,润滑效果良好,有利于提高模具使用寿命和产品的合格率
7其他预防措施
在不锈钢的拉深中还可以采取下列预防措施:
(1)由于白口铸铁的存油性能好,容易形成润滑油膜,压边圈的材料可以使用白口铸铁;(2)采用锥形压边圈;(3)边缘加工光滑,不能有微裂缺口。
汽车消声器壳体拉深缺陷解决方案某公司为“福特”汽车公司生产的汽车消声器外壳(材料为不锈钢),在预拉深工序和拉深成形工序中均出现开裂现象。
工厂在实际生产时,拉深开裂出现几率在5%~8%左右。
为此他们在预拉深工序和成形拉深工序之间增加了退火和酸洗处理,但其效果不明显。
1、零件开裂原因分析由于该
工件的拉深深度大(预拉深时拉深深度为94mm~95mm)、头部截面又较小、壁薄等原因,使零件拉深成形困难。
该工件的开裂部位出现在凸模的圆角和凹模的圆角处。
经分析,认为引起工件拉深开裂的原因有:
(1)在凸模圆角处(该处变薄最厉害)产生开裂的原因是拉应力超过了材料的强度极限而引起的;
(2)凸缘面积不合理,导致材料变形阻力增大,容易形成开裂;
(3)如前所述凹模的圆角半径与应力的分布有很大的关系,该零件由于
其凹模圆角小,增大了材料变形时的阻力和传力区的最大拉应力,导致变形区应力过大,从而引起零件在凹模圆角处开裂;
(4)只采取了常规的润滑措施,材料在变形时同凹模表面产生摩擦也增大了变形阻力,相应地也增大了最大拉应力,阻碍了材料在变形时的流动。
2、采取的改进措施根据上述开裂形成原因的分析,采用以下改进措施,使得该零件在拉深时开裂的比率大幅下降。
(1)在凹模表面涂干膜润滑剂(主要成份为:硝化棉,油性醇酸树脂和增塑剂,极压剂等添加剂),以减小材料在变形过程中与模具表面的摩擦阻力,使材料更容易由变形区向传力区流动。
干膜润滑剂的干膜能将模具与坯料隔开,防止零件表面划伤和模具粘结,从而可以提高零件表面质量和成品率,同时干膜本身也具有一定的韧性,有利于材料的拉深成形;
(2)优化凸缘直径,降低最大拉应力,减小变形阻力。
增大了第一次拉深的模具横向尺寸,并且加大了第一次拉深的凹模圆角;
(3)经过综合分析后,决定在预拉深工序结束后增加一道切边工序,尽量切除多余材料,减小材料成形阻力,有效的防止材料在进一步变形过程中产生开裂;
(4)合并了原工序中的最终两道工序(即成形拉深、翻边工序),将其整合成一道工序(成形和翻边),使该零件的加工步骤没有增加,从而也
就有效的控制了加工成本。
通过上述一系列的改进措施,很好的解决了该零件在预拉深和最终拉深过程中出现的开裂现象。
结论虽然不锈钢在拉深时常出现开裂、起皱和表面划伤等缺陷,但通过选择成形性能好的不锈钢材料、合理的凸、凹模圆角、增加适当热处理工序和在凹模表面涂润滑剂等合理的预防措施,就可以提高不锈钢拉深成形的成功率,拉深出高质量不锈钢产品。
同时应用本研究成果,可成功地解决汽车消声器外壳在预拉深工序和拉深成形工序中均出现开裂的问题,得到了工厂的好评,取得了良好的经济效益和社会效益
采用适当的润滑剂对不锈钢的拉深有明显的效果。
润滑剂能够在凸、凹模之间形成一层有一定韧性和延
伸率的薄膜,因而有利于301不锈钢带的拉深成形。
对于拉深变形程度大、成形困难的不锈钢拉深件,在实际生产中
可以使用聚氟乙烯薄膜来充当润滑剂。
聚氟乙烯薄膜具有极好的杭撕裂强度、一定的韧性和延伸率且容易清洗。
涂复干膜后,在拉深过程中干膜能随坯料一起变形,可以始终将坯料与模具隔开,加之薄膜本身具有一定孔隙度和大量纤维裂纹,故也可存放一定的润滑油,所以该薄膜相当于一层干膜润滑剂。
这种润滑方式可以有效地将变形不锈钢板与模具表面隔离开,润滑效果良好,有利于提高模具使用寿命和产品的合格率。
另外还有其他一些简单预防措施比如使用白口铸铁做压边圈磨具,因为白口铸铁的存油性能好,容易形成润滑油膜;再比如采用锥形压边圈;另外将工件边缘加工光滑,去除微裂缺口,也可以有效防止开裂。
(本文由:301不锈钢带)。