小直径耐热钢深筒件深拉成形工艺改进- .pdf

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1、S山I冲压小直径耐热钢深筒件深拉成形工艺改进张利军，朱鹏超，李明生，薛祥义，董志强，杨关锁拉深成形工艺作为金属材料艺设计计划采用等壁厚拉深法与性好取下限。减薄系数是拉深塑性加工的主要方法广泛应用于变壁厚拉深法相结合的工艺。件壁厚与坯料件壁厚的比值，减汽车、家电、航空、航天、兵毛料直径的确定：通过对零薄系数越小，表示减薄变形量越器、舰船、轨道车辆等制造工业件体积计算及综合在成形过程中大，成形越困难(道次越多)。领域，特别适用于薄壁深筒类零板材需要经过多次拉深、固溶、该零件m总=15．4／56=0．275，非常件的成形加工。某成套设备在设吹砂清理、清洗及齐口平端面等小，需要采用多次拉深成形；计时需

2、要一种Ni基耐热钢制造的机械加工产生的消耗，最终确定总=2．35／4=0．5875，为适中，一小直径深筒件，结构尺寸如图1毛坯的规格为56mmX4mm。般需要2次减薄就可以。具体计所示。由于该零件要求具有良好冲裁力是确定模具选材与设算为的疲劳性能与耐蚀性，所以该件m1=35．0／56．0=0．625备选型的主要依据，冲裁力必须使用耐热钢板整体成形，不=4／4=1F=KLsr=1．3X56×3．14X4允许采用分体焊接等工艺制造。m2=28．0／35．0=0．800×0．8×615=449869(N)依据零件形状规格分析可以=4／4=1式中F一冲裁力(N)；看出，该零件直径小、内腔深，m3=24

3、．2／28．0=0．864L一冲裁周边长度(film)；是一个典型的深筒件，此类型产．=4／4=1一坯料厚度(mm)；品只能采用冷旋压成形或冷拉深=22．0／24．2=0．909一系数，一般为1．3；成形，由于零件直径尺寸太小，(fJl=4／4=1f一材料剪切强度旋压成形难度较大，工艺设计采(MPa)，一般按0．80dr。用多道次拉深成形，拉深成形原依据计算的冲裁力我们选定理示意如图2所示。1000kN压力机进行坯料落料。1．首次拉深工艺分析设计拉深次数确定：拉深系数m图1深筒件零件与试制是拉深成形工艺的主要工艺参耐热钢固溶处理后的抗拉强数，拉深件直径与坯料直径比值度为615MPa，伸长率为4

4、2％，称为拉深系数，是衡量拉深变形广、／凸坯模～／该牌号耐热钢固溶处理后具有程度的指标，拉深系数越小，表较好室温塑性，可满足冷拉深示拉深件直径越小，变形程度越成形工艺要求。该零件各处壁大，坯料被拉入凹模越困难，因／fr厚要求均匀一致，平均壁厚为此也越容易出现拉裂废品，一般凹模醋2．35mm，为了保证最终产品厚情况下单次拉深系数不小于0．5度，初步选取4mm厚度板材，工～0．8，坯料塑性差取上限，塑图2拉深成形原理示意参磊⋯61S协叫l冲压m5=19．2／22．0=0．873拉深件的过渡圆角更甚，造成最属材料强度要高出很多，塑性又I=4／4=1终产品该处壁薄不能满足最终产相对较低，加工硬化明显，

5、其拉m6=16．9／19．2=0．880品设计和使用要求。深成形过程中上侧壁的变形抗力I=3／4=0．75非常大，致使底部受到非常大的2．拉深工艺改进与试制m7=15．4／16．9=0．911拉力，最终凸模将过渡圆角处及该零件在拉深成形时其凸凹=2．35／3=0．783下侧壁拉薄(明显薄于工艺设计模间隙一般等于或稍大于板料厚深拉成形示意如图3所示，的4ram)，在进行后续道次拉深度，拉深时板料被拉入凸凹模每次拉深成形后需要进行一次真变形时，由于变薄的部位与模具之间的间隙形成圆筒的直壁，拉空固溶处理，以回复合金的冷加不贴合(模具设计间隙4ram)，深件底部一般不变形，只起到传工塑性，选定630k

6、N压力机进行不受压应力属于自由状态进一步递拉力的作用，在成形过程中直拉深成形。拉深减薄，导致最终产品报废。壁下部由于受到拉力作用，厚度按照以上工艺设计加工模具为有效解决该问题，我们首会有所减薄，直壁与底之间的过后进行了产品试制，试制过程中先计划减小大部分凸模的过渡圆渡圆角一般被拉薄的最严重，直每道次产品解剖件如图4所示，角，以增加拉深成形时坯料底部壁上部(法兰)由于受压应力作可以看出1～5道次产品的壁厚不受力面积；其次，计划采用减径用，壁厚会有所增加，较下端壁一均匀，越靠近口部越厚，越靠近与减薄交替的工艺进行拉深成形厚要厚。底部越薄，且简壁与底部的过渡(首次一工艺采用是＼、先减径后减壁由于该耐

7、热钢较常规拉深成圆角部位明显要薄与其他部位厚厚的工艺)，保证在拉深成形过形用的碳钢或低合金钢、铜等金度，特别是4道次拉深件与5道次程中坯料的侧壁始终受到压应力蜘斗一善．_．_]一~J一22图3首次设计拉深成形示意62删蛑第j期锻造坤压领拿参罩‘磊‘‘热加工me~eiwOrkinglf$O．bom