不锈钢装饰盒的拉深

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电动 车锁 因为长期 暴露在 自然环 境 ，所以对 配件的要求较 高 ，笔者 曾参 与设计制作的-款车 锁中的装饰盒选择 了不锈钢材料，既满足了抗腐蚀要求，还有很强的美观性 ，样 品效果很好 。为把这个 配件实现量产保证加工质量，我们对其材质特性、零件特点、模具选材、冲压工艺的安排等进行了深 入分析 。

1 不锈钢材质分析不锈钢材质选择了常用的1 C r 18N i9T i，力学性能中的抗拉强度达550 MPa、屈服点200 MPa、伸长率为40%，虽与08F铁制件拉深力学性能差很多，但在不锈钢中算是较合适的-种材料达到了∩在拉深中还是可能出现以下问题：因不锈钢冷作硬化指数偏高(约为0.34)，且奥氏体组织易发生马氏体相变，马氏体相较脆，导致制件易开裂，不锈钢拉深时塑性变形剧烈硬化，使材料流动性减弱，易起皱 ；因导热性Bt'，O8F要差多，拉深过程 中易 出现 粘结瘤现象 。拉深过程 中应注意避免这些负面不利因素，提高制件合格率 。

2 不锈钢装饰盒图纸设与拉深工艺分析2.1形状设计凹模圆角与应力大型分布较大的关系。圆角半径大，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。凹模相对圆角半径取8 m m左右时有利于 防止开裂。此零件图1 电动车锁装饰盒在设计时 因为重在装饰性所以各部分形状灵活性强，结合拉深需设计如下(如图1)。

图示零件是电动车锁装饰盒，材料为厚度1 mm。由图可知，该零件属典型矩形盒拉伸件，其外表质量要求较高，不允许有划痕、拉伤起皱等缺陷，同时应保证外形美观对称 。

2.2拉伸工艺分析盒形件拉深时，由于直边部分和圆角部分实 际上是联 系在 -起的整 体 ，因此两部分的变形相互影响，影响的结果是：直边部分除了产生弯曲变形外，还产生了径向伸长，切向压缩的拉深变形。两部分相互影响的程度随盒形 件形状的 不同而不 同，也就是说随相对圆角半径r/B和相对高度H/B的不同而不同。r/B愈小，圆角部分的材料向直边部分流得愈多，直边部分对圆角部分的影响愈大，使得圆角部分的变形与相应圆筒件的差别就大。当 r/B0.5时 ，直边不复存在，盒形件成为圆筒件 ，盒形件的变形与圆筒件-样∩见盒形件拉伸的应力和变形是沿 周边不均 匀分布的 ，其不均匀程度随相对高度H/B和角部及相对圆角半径r/B的大小而变化。在该零件中，长度Al 30 mm，宽度B57 mm，高度H 16 mm，r8 mm，R 8 mm，材料厚度t1 mm，因此，H/B(161)/57：0.29，r/B8/570.14，属于角部具有较大圆角半径的高盒形件。根据t/B×100l/57×100：0.018及H/B 17/570.29，可知该制 件可-次拉伸成 型 ，又 因为装 配面为盒的内底面，拉深成型后的边沿无装配关系美观即可 ，所以可无切边 工序 。经过上述分析计算，图示零件的冲压工艺过程为：落料-拉伸-冲孔。

2.3模具选材与加工分析对于不锈钢冲压件选择模具材料应注意两点：-是抗粘合性，二是防磨损。-般来讲，金属晶格类型、品格间距、电子密度、电化学性能相通的金属，其相互吸引、溶解能力强，易粘附在-起，结果摩擦系数变大。因不锈钢成分中Cr、Ni与Fe的互溶性74 科技资讯 SCIENCE ＆ TECHNOLOGY INFORMATION大，因此用钢模拉深时，更易发生粘结瘤现象。现在多选用铸铝青铜、硬铝青铜、碳化钨钢等合 金材 料 。采 用碳 化钨硬质合 金制造凹模比用Crl2Mov软氮化制造凹模寿命提高数倍，如果采用代号3054合金铸铁，只需在模具表面进行火焰淬火，模具表面不会出现粘结瘤 ；如果-般高碳、高铬工具钢用作不锈钢卞拉深模，热处理硬度应达到60HRC以上，表面可进行软氮化处理。另外在模具易损部位可采用硬质合金镶块，它具有优良的抗压性能、良好的耐磨性和持久的表面粗糙度及尺寸精度度控制。最后考虑成本产量等因素采用高铬钢制作并化学 、热处理 。

模具工作部分的表面加工，不锈钢拉深模表面质量要求很高∠低的表面粗糙度可以起到减摩和提高抗粘合性的作用因此。拉深模在进行了机械加工后，进行了研磨和抛 光工序消除加 工痕迹 。因不锈钢产品的外观质量在很大程度上 撒于模具的抛磨技术，若模具表面粗糙度降低到Ra0。

4-RaO.2，模具的修磨次数将相应减少，模具使用寿命得到较大提高。

3 拉深过程中的表面保护不锈 钢件要 求表面 美观 ，不允许 有划痕等缺 陷，制 件表面的划痕 是 由于拉 深板料与模壁的摩擦所引起，所以保护制件表面，消除划痕亦要从减少其相互之间的摩擦着手 。拉深过程 中造成拉深件表 面出现各种划 痕的 因素较 多 ，就其机理 而言是拉深过程中润滑不充分 ，冷却不到位 ，模具温度逐渐升高 引起模具 膨胀凸模与凹模之 间的间隙减小，摩擦及施加在材料上的各种应力增大，局部产生高温，使滑膜破裂，从而造成拉深件划伤。所以对拉深件正确的表面保护处理 ，加上拉深过程中的正确润滑-定能使这种烧结、划伤拉深件表面的缺陷得到控制，并进-步消除。当时考虑了以下四种方式。