拉深模具常見的問題與對策

劉 巖，王艷芳

(河南機電職業(yè)學(xué)院，河南 新鄭 451191)

拉深模具常見的問題與對策

劉 巖，王艷芳

(河南機電職業(yè)學(xué)院，河南 新鄭 451191)

拉深工藝在沖壓生產(chǎn)中占有重要的地位，介紹了變薄拉深和不變薄拉深模具的基本特點，對拉深工藝過程中常見的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并有針對性地提出了改善措施，為模具加工及實際生產(chǎn)提供了實踐經(jīng)驗和理論依據(jù)。

變薄拉深；拉深模具；拉深成型

拉深工藝在沖壓生產(chǎn)中占有重要的地位[1]。拉深是把平的毛坯料變成空心的零件，或者把空心的零件進(jìn)一步改變形狀和尺寸。

1 拉深模具的特點

根據(jù)工件側(cè)面壁厚在不同間隙的情況下是否具有變薄拉深點，拉深模具可分為變薄拉深和不變薄拉深2大類型。

1)變薄拉深時(見圖1),工件的直徑變化很小，側(cè)面壁厚變薄，高度相應(yīng)增加。

圖1 變薄拉深圖

2)變薄拉深模具主要用來制造厚底薄壁且高度很大的圓筒形零件，或是很薄的管形零件。

3)變薄拉深模具一般具有金屬晶粒細(xì)密、強度高、表面粗糙度低(

1.2 不變薄拉深模具的特點

1)采用雙排定位銷定位，預(yù)沖借料孔，拉深成型部分的制作采用不同強度的彈簧和卸料板分開壓料的方式，以便于材料流動和防止起皺。

2)根據(jù)產(chǎn)品成型結(jié)構(gòu)的不同，此類模具可分為反折和不反折2種。過去設(shè)計針對反折模具的成型方式是切斷成型后靠吹氣吹出產(chǎn)品，經(jīng)現(xiàn)場生產(chǎn)實踐證明，該方式速度慢，對模具安全生產(chǎn)造成極大隱患，目前已不再采用，而是改為直接落料的方式形成反折模具。

2017年，重慶市從事數(shù)字出版及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的法人單位和非法人單位事業(yè)部3000余家，其中法人企業(yè)715家（含非傳統(tǒng)出版單位設(shè)立數(shù)字出版相關(guān)業(yè)務(wù)企業(yè)471家）。全口徑統(tǒng)計，數(shù)字出版及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為179.58億元，增加值94.13億元，增加值率53%，數(shù)字出版業(yè)產(chǎn)值為全市國民生產(chǎn)總值的0.92%。

2 拉深模具常見問題與對策

拉深工件圖如圖2所示，各拉深工序參數(shù)見表1。

表1 各拉深工序參數(shù) (mm)

圖2 拉深工件圖

2.1 拉伸破裂或間接性破裂

2.1.1 原因分析

1)材料本身較硬，不適合拉深；2)成型入塊，工作表面不夠順滑或者上下模成型工件R圓角太小；3)上下模成型配合間隙過小或不均勻；4)壓料力過大及潤滑不足或潤滑劑不合適；5)上道拉深工序太淺或本道拉深工序太深；6)預(yù)沖借料孔太小或太大。

2.1.2 對策實施

1)改變壓料力大小，使各個工序的壓料力適中。

2)采用變面羊毛滾輪給油和各拉伸工站單獨給油，使材料充分、均勻、潤滑。

3)上模沖子、下模入塊應(yīng)保持絕對的潤滑，且R角不宜過大或過小。

4)間隙要合理均勻：a.單邊間隙z/2=tmax+kt，式中，tmax為材料最大厚度，t為材料公稱厚度，K為厚度系數(shù)[3](見表2)；b.因材料在角落部分較多，所以圓角部分的間隙應(yīng)較直角邊間隙大0.1t(見圖3)。在最后一道成型工序，當(dāng)工件外形尺寸一定時，以下模成型入塊為基準(zhǔn)，沖子尺寸按下模減去矩形間隙，其中，r=rT=rA-0.76t；反之，若以沖子為基準(zhǔn)，則下模成型入塊應(yīng)按沖子尺寸加上間隙來計算，其中，rA=r=rT+0.76t。

表2 厚度系數(shù)K值

圖3 凸模、凹模及工件圓角半徑關(guān)系圖

5)應(yīng)使各步成型沖高一致，即成型的第1站已將拉深高度拉到比實際高度高約0.15 mm的位置，在最后一站整形沖高時則比前面略低約0.15 mm，以解決上道拉深太淺或本道拉深太深的問題。

6)增加拉深工序，放大拉深系數(shù)。

7)通過看預(yù)沖借料孔的變形情況來判斷借料孔是否過大或過小。

2.2 起皺

起皺產(chǎn)生的原因分析與對策[4]如下。

1)壓料力過小。對策：更換彈性壓料原件來改變壓料力。

2)下模成型R角間隙過大。對策：采用弧形壓料圈壓住R角處材料。

3)材料或剪切毛邊大或抽引過深。對策：減少剪切毛邊的尺寸或降低抽引程度。

4)潤滑油過多、過濃。對策：減少或稀釋潤滑油。

2.3 模痕、刮傷、粉屑

模痕、刮傷、粉屑產(chǎn)生的原因如下。

1)上、下模R角不順滑造成模角刮傷，R角過小，受到擠壓刮出粉屑(見圖4)。

圖4 R角過小的情形

2)材料過厚，配合間隙小，工件側(cè)壁拉薄使材料擠刮至下模R角處，造成刮傷和粉屑壓傷。

3)浮升不順暢，倒角不光滑或過小，造成刮傷、粉屑、模痕。

從上述幾個原因來看，要解決模痕、刮傷和粉屑問題，需要潤滑模具。對于鋁、硬鋁合金、磷青銅、黃銅、不銹鋼類材料制成的模具，可采用的潤滑劑有菜油、豆油、工業(yè)用豬油；工業(yè)凡士林，廢航空油；肥皂與油或水的乳濁液；錠子油、石墨和氯化石蠟油。

3 結(jié)語

在維修拉深模的過程中，關(guān)鍵是要保持順暢，包括成型處要絕對順暢，要順滑如鏡面；浮升、脫料處要順暢，做到收放自如；卡點成型處、90°成型處以及避空處也要順滑。順滑的前提是要保證間隙，這就要求維修人員有豐富的工作經(jīng)驗和良好的專業(yè)素養(yǎng)。

[1] 孫曉.基于ETA/DYNAFORM的某車型前圍內(nèi)板拉延模面優(yōu)化設(shè)計[J].新技術(shù)新工藝， 2013(7):79-82.

[2] 喻祖建,李建輝,楊成林，等.鎂合金薄板沖壓成形技術(shù)研究進(jìn)展[J].熱加工工藝，2012,41(9):116-119.

[3] 曾紹鋒, 陳文哲,范有發(fā). 有限元模擬用于優(yōu)化鎂合金板碟形拉深成形的模具參數(shù)[J].塑性工程學(xué)報,2010,17(4):58-61.

[4] 陸茵.沖壓成型工藝與模具設(shè)計[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2012.

責(zé)任編輯馬彤

IntroductiontoDeepDrawingMouldoftheCommonProblemsandCountermeasures

LIU Yan ，WANG Yanfang

(Henan Mechanical and Electrical Vocational College, Xinzheng 451191, China)

Deep drawing process plays an important role in stamping producing, thinning drawing and the same thin deep drawing characteristics of deep drawing of two kinds of the mould, were introduced in this paper, the common problems in the process of deep drawing technology has carried on the detailed analysis and puts forward the improving countermeasures, which provides practical experience and theoretical basis for mould processing and the actual production.

thinning drawing，deep drawing mould，deep drawing process

TG 386

：B

劉巖(1984-)，女，碩士，助理講師，主要從事材料加工工程等方面的研究。

2014-07-11