《谈盒形件的拉深》word版

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1、职称参评论文级别:工具钳工一级实习指导教师(转系列)谈盒形件的拉深姓名:陈伟单位:云南省工业高级技工学校身份证号:532201197103110435日期:2010年6月13日5谈盒形件的拉深陈伟(云南省工业高级技工学校技训中心)摘要:拉深盒形件时,在转角处易产生裂纹,凸沿处容易起皱。本文试从模具的设计制造、安装,材料的性能与下料形状等方面探讨其原因和解决办法,摸索盒形件的拉深规律。关键词:模具拉深裂纹起皱1、前言曾设计并安装调试过几套盒形零件的拉深模具,其中一套一汽红塔轻卡车用膨胀水箱本体零件的拉深模较为典型。该模具为有压边装置一次成型拉深模。在试模时,冲压质量不

2、稳定,有20%的拉深件在转角处出现裂纹,另绝大部分在凸沿的一侧出现细微皱纹。分析原因可能是压边力过大、凸凹模间隙不合适、凸凹模光洁度不够、拉深深度过深、模具结构不合理、模具制造精度不够等。通过逐一分析检查,采取一些措施后解决了问题,拉深件的质量得到了保证。现将有关原因和问题解决的措施写出来,以供参考。2、拉深件该零件为两对角带斜角的盒形件,其与另一零件(水箱上盖)对接滚焊后成为密封的盛水容器。因此冲压件绝对不能有裂纹和皱纹,否则将严重影响焊接质量和密封性而产生废品,但零件的尺寸精度要求不高,因此冲压工艺与模具要重点考虑产品的形状要求及变薄、裂纹、起皱情况。零件图及技

3、术要求如图1,该零件为有凸缘的拉深件,凸缘宽度50mm,拉深深度60mm。拉深较浅,据经验和计算判断可一次拉出。但零件共有六个内圆角,同时底部有5mm深的加强筋,变形具有一定的复杂性,模具设计制造、安装调试和使用要充分考虑各种影响因素。技术要求:1、材料为08F,厚度1mm;2、不允许有裂纹、毛刺、皱纹;3、拉深后最薄处不小于0.6mm;图1本体零件图53、模具该零件为有凸缘的盒形件,总体形状不算复杂,尺寸要求也不算高。根据零件的尺寸和冲压力大小,压力机采用160T气动单动压力机。模具设计制造主要考虑:模具压边装置和压边力的大小,冲压次数,脱料方式及定位办法。经过计

4、算相对深度,考虑定位和脱料后,模具设计为单动压力机用后置导柱有压边装置的首次拉深模。模具基本结构设计如下图。工作时材料放置在压料圈9上,压料圈上设有可调定位装置。凹模6在上,凸模15在下,凹模落下压在材料上,压料圈在压力作用下下移,材料被凸模顶入凹模。到达要求拉深深度后凹模继续下移4mm压出底部加强筋,随后凹模上行顶杆1推动推料板5推出工件。如果工件在下套在凸模上,则由压料圈9向上弹出。图2本体拉深模1、顶杆2、模柄3、上模板4、垫板5、推料板6凹模7、导套8、导柱9压料圈10、下模板11、推杆12、挡板A13弹性橡胶14挡板B15、凸模16、拉杆17螺母(注:图中

5、未画出连接螺栓、定位机构和圆柱销)4、原因分析拉深件起皱的主要原因是压料力太小,对无凸缘的制品口部起皱的原因还有凹模圆角过大、间隙过大,最后变形的材料未被压住,形成的少量皱纹因间隙过大不能整平。拉深件拉裂的主要原因有拉深深度大于材料极限,压料力太大,材料性能规格不符合要求,材料表面不清洁,凹模圆角太小或间隙太小等,确认原因后就可采取相应的对策。该模具结构简单,制造方便,结合以往冲压类似零件的经验和查阅有关手册,可以判断模具基本结构是合理的。现着重从以下方面进行分析。4.1核算冲压深度及拉深次数盒形件的拉深变形较为复杂,既有弯曲变形,又有拉深变形。特别是转角处受力较大

6、,容易拉长变薄,甚至出现裂纹。按照转角处计算最大拉深深度和拉深次数。相对拉深深度H/r=60/12=5,相对圆角半径r/B=12/180≈0.07,通过经验判断和查阅有关资料,可以确认本零件只需一套模具一次拉深即可满足本工序拉5深要求。另从试冲零件的基本情况看,模具的基本结构是合理的,产生问题的主要原因可能在于模具的制造安装精度和使用不规范。4.2检查凸凹模间隙与表面粗糙度实际测得凸凹模单边间隙为0.96~1.10,局部间隙偏小,增加材料流动阻力;凸凹模及压边圈工作部分表面粗糙度Ra0.8~1.6,部分区域不够光滑,也导致拉深时材料流动阻力较大。这样很可能就因为材料

7、流动不畅而导致裂纹的产生。4.3凸凹模最小圆角半径(Ra)及坯料根据经验公式Ra=0.8(式中B为坯料宽度,b为盒形件宽度)和初始下料宽度计算得Ra≈12,而零件图要求为R10,略小,但根据图纸要求已不可更改。但根据试冲切边后的形状尺寸可看出坯料面积过大。面积增大一方面增加了压边力和材料流动阻力,也可能导致产生裂纹。另一方面导致允许的凸凹模最小圆角半径过大,通过减小坯料宽度B就可达到减小计算得到的允许最小凸凹模圆角半径。另经过原材料经过力学性能试验,各项性能指标符合规定要求,排除了材料不合格因素。此外材料和模具工作面干燥,没有润滑也是导致材料流动和滑移困难不可忽

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