不锈钢薄板冲压拉深加工要点

隧盔 不锈钢薄板冲压拉深加工要点 陕西宝光真空电器股份有限公司 (宝鸡 721304) 杨秋利 不锈钢因其优异的性能而广泛应用于工业生产中， 但其冲压加工性能较差，零件面易划伤，模具易产生 粘结瘤，导致冲压质量和生产效率受到极大的影响。这 就在冲压加工过程中从模具结构、模具材料、热处 理及润滑等方面着手，提高零件质量和模具寿命，更好 地解决不锈钢冲压过程中存在的问。 1．不锈钢薄板冲压特点 (1)屈服点高、硬度高、冷作硬化效应显著、易出 现裂口等缺陷。 (2)导热性比普通碳钢差，导致所需变形力大，冲 裁力、拉深力大。 (3)拉深时塑性变形剧烈硬化，薄板拉深易起皱或 掉底。 (4)拉深模具易出现粘接瘤现象，导致零件外径严 重划伤。 (5)拉深时，难以达到预期的形状。 2．解决不锈钢薄板冲压拉深问题的途径 分析认为，以上问题的产生，是由不锈钢本身的性 能决定的，主要受以下五个方面的因素影响：一是原材 料性能；二是模具的结构及冲压速度；三是模具的材 料；四是冲压润滑液；五是工艺路线的安排。 (4)模具总装图 (见图4) 该套模具是一套生产 三通管的塑料注射模。本模具的分型面选在最大投影面 上。 模具的动作过程是：在注射机开模时，由于弹簧力 的作用，使浇口板与定一次分型，浇道拉料杆将分 浇道凝料从浇道口处拉断，并拉出分浇道，开模在30 mm处在限距螺钉的作用下，浇口板与定模座板分开，使 主流道凝料从浇13套中脱出，并从浇道拉杆上把浇道凝 料强行拉下。然后继续分模，在限位螺丝钉的作用下， 2009年第 T5期 www．meta1workingI950．COITI 参磊 工冷加工 (1)原材料 板材的质量也是影响冲压性能的重要 因素，必须采购符合国标的正规原材料。对于硬态料， 冲压加工前必须进行退火，以提高加工性能。 (2)模具的结构及冲压速度 为了改善拉深难度， 可以把压边圈2的压边面制成斜的，如附图所示。这样 拉深时坯料3在压边圈作用下与压边面和凹模完全处于 接触状态，可以使凹模圆角部位材料承受较大的压边 力，从而改善拉深难度。 1 1．凸模 2．压边圈 3．坯料 4．凹模 冲压不锈钢时的冲裁速度要比碳钢小 1／3，实践证 明，采用液压机的效果要优于机械式冲床。 (3)选抗粘的模具材料 不锈钢拉深过程中，主要 问题是粘模严重，导致模具损耗严重，影响零件外观质 量，所以，解决此类问题必须采用抗粘的模具材料。目 前抗粘的模具材料主要有：①硬质合金类：碳化钨钢结 定模板分开，液压抽芯系统将三个侧抽芯从塑件中抽 出，继续开模顶杆机构开始动作，把塑件顶出动模板。 开模过程结束。 合模时顶杆由复位杆复位，液压系统同时将型芯推 入，以备下次成形。 3．结语 三通塑件采用该注射模生产，不但生产效率高，而 且精度达到了图样要求。MW (收稿日期：20090223) 袭 j一 硬质合金，不粘模 ，模具寿命高。抗粘性最好，但模具 材料费用和热处理费用较高，适合大批量生产。②铜基 合金类：铸铝青铜和硬铝青铜，不粘模，寿命一般。热 处理简单，适合中小批量生产采用。@)3054合金铸铁， 不粘模，寿命一般。需表面淬火，适合中小批量生产采 用。 在实际生产中，各单位可根据 自己的热处理设备、 产量 、切削加工能力、冲压件要求等选择适合的材料。 一 般情况下，硬质合金类和合金铸铁类模具的硬度要达 到60～64HRC，表面粗糙度值R =0．41a,m；铜基合金 类模具需进行淬火处理，硬度 150HBS左右 ，表面粗糙 度值 R =1．6 m可满足普通要求的不锈钢拉深。对于 表面质量要求高的不锈钢拉深件，模具的表面最好能经 过抛光，使表面粗糙值度达到R ：0．4—0．21．Lm，较低 的表面粗糙度值可起到减摩和提高抗粘性的作用，这对 提高不锈钢冲压件表面质量，不粘模都有益处。 近年来，不断有新的抛光技术问世 ，据资料介绍 ， 通过电化学抛光、超声波抛光，磨料喷射等新工艺可在 短时间内降低型腔的表面粗糙度值，提高耐磨性，这些 都值得我们去探索和运用。 (4)冲压润滑油 材料在拉深时，要对其进行适 当的润滑，可降低材料与模具间的摩擦系数 ，从而使拉 深力下降，有润滑与无润滑相比，拉深力可降低 30％ 左右。并且可提高材料的变形程度，降低极限拉深系 数，从而减少拉深次数，更主要的是保证了工件表面质 量，不致使表面擦伤。 对于筒形件的拉深，如果内表面质量要求不高，凸 模不必涂润滑油，这样，有助于降低拉深系数，一般情 况下，可在条料上先涂润滑油，然后放在凹模上冲压拉 深。 不锈钢冲压拉深时，要选用黏度大的润滑液，一般 采用氯化乙烯漆 (G0I一4)喷涂板料表面，拉深时再 涂机油，冲压件表面得到保护，质量好。但氯化乙烯漆 的环保性能差，更主要的是拉深后需用香蕉水清洗，气 味大，对操作工健康有影响。近年来，有新型的不锈钢 拉深油和水基拉深液不断问世，效果好，环保性能好， 可作为替代氯化乙烯漆的不锈钢拉 深润滑油。比如 FHIO0型拉深油，效果良好，在生产中已推广使用。 (5)安排合理的工艺路线 不锈钢材料不但强度 高，变形抗力大 ，在拉深过程中承受塑性变形而产生加 。腑＆ L 土豳 工硬化，使材料的力学性能发生变化，其强度和硬度会 明显提高，而本身塑性会降低，金属冷加工变形后，晶 粒破碎，晶格歪扭，处于一种不稳定状态，即残存的内 应力。这种内应力使变形后的拉深件有改变形状的状态 趋势，致使成品或半成品长期存放会产生变形或裂纹。 为了不使拉深件及半成品由于变形抵抗力及强度的 提高而发生裂纹及破裂现象，在生产过程中，必须合理 安排工艺路线，选取适当的拉深系数 ，并进行合理的中 间退火。一般情况下，不锈钢薄板首次拉深系数可选靠 近下限值，后道拉深系数取中间数值。消除应力的退火 温度为 1050—1IO0~C，保温 5—15min，空冷。另外， 对于形状要求严格的工件，可在退火后增加整形工序， 效果良好。 3．结语 在我公司多年的生产实践中，通过控制好原材料性 能参数、模具结构、模具材料、润滑油 、工艺路线等， 薄板不锈钢拉深质量稳定，变形小，生产效率高，为公 司创造了良好的经济效益。MW (收稿日期 ：20090303) ‘川· · · · · · =· · · · · · · · · “· · · · · ； ● ● j 硬■含盒滚压工具 ： ● ● = ● 本单位生产硬质合金滚压工具已有20余年历史。滚 · !压加工厂泛运用于机械加工、液压、重型机械等行业，是 ． i一种对机械零件表面进行光整和强化的工艺，它利用硬质 · !合金滚轮对工件表面砸加压力，使其表面产生塑性变形，． i达到修整表面微观几何形状、降低表面粗糙度值的目的，◆ ’同时可提高表面硬度。滚压后，使零件表面粗糙度值从R ． ● ◆ =6．3—3．21xm降低到R =0．8～0．4 m，实现以滚代磨。’ ：本单位还可根据用户要求，生产、加工各类异型硬质合金· ·制品。 ’ ：靖江市合力汽车修造有限公司(原国营靖江汽车修· 造厂 ) ’ i ’ ：地 址：江苏靖江市真武河北路47号 ·联系人：蒋文宏 手机：13327780598 ： ：邮 编：214500 电话：0523—84832767 · ?传 真：0523—82853000 E-mail：jwh@sin~．com ： i 广告查询编号：1008 · ．◆ {． ◆ ◆ ． ． ．． ◆ 。◆ ◆ 1． ． J． ． ． I_． ．． ． ． ◆ 磊 工冷加工 2009年第T5期 WWW．meta1working1950．com