抛物线形拉深件的充液拉深工艺的研究.pdfVIP

抛物线形拉深件的充液控深工艺研究 赵振铎于艳秋贾玉玺赵国群王同海 嘏风光 山东工业大学济南250061 鲁蔼化肥厂滕州277527 摘要本文简要讨论了成形精度要求很高的汽车车灯反光章樊抛物线形工件的常规拉深工艺和充液拉深 工艺的工艺特点和板科的变形程度，得出充液拉琛工岂是箍高板料的变形程度、工件的尺寸精度及模具使用 毒裔的具有明显发展前景的一种先进工艺方法，值得进一步研究和推广应用． 蒉键词抛物线形工件秉三西蘧搛充液拉深板料失稳起皱 哆和；、_j?毒；啸叠 守 一概 述 汽车车灯反光罩是一种成形精度要求很高的抛物线形深拉深件，其成形精度影响着车灯的 照度和交通工具的行车安全。敬备国学者、冲压羿的专家对提高该拉深件的成形精度都进行了 深入的研究工作。 目前国内大部分汽车灯具的生产厂家多采用传统的常规钢模进行拉深成形。为提高该冲压 件的成形精度，先后采用加大压边力，增设拉深筋、减少凹模圆角半径，以及增大毛坯尺寸等 措施，对于减少凸、凹模之间悬空部分材料的起皱，提高成彤件的尺寸精度虽起到了一定的效 果，但作为车灯的反光罩成形精度距国外先进：f：业国家的产品仍有较大差距。亦有生产厂家采 用在凹模型腔内贴敷橡腔模垫的方法，利用橡胶筷垫的流动性能，增加对成形件的厚度方向的 压力．以改善成形工件的精度，此种方法虽然效果较好，但由予豫胶模垫长期在高压状态下工 作，其使用寿命低。赦此方法亦不适用于反光覃的大批量生产。 充液拉深是提高拉深件尺寸精度行之有效的一种工艺方法。除可以提高精度外还可以减少 模具的磨损、节省能源、提高板料的一次要彤程度，可以成形形：沃复杂的工件等，是一种应用 前景极为广泛的成形工艺方法。 二常规拉深工艺分析 在传统的常规钢模板料拉深工艺中，如图l所示，在抛物线形凸模和凹模之间存在很大的 间隙，故此间的板料处于中间悬空j状态，拉深过程中极易起皱 叉称内皱，以示与压边圈下方 板料凸缘区起皱相区别 。众所周知，凸模下方的板料由于凸模端部的小面积接触，该区域的 板料双向受拉 即径向和切向受拉 ，称之为胀形区。沿半径增大的方向，切向拉应力逐渐变 小，并由拉应力转为压应力，于是变形区变为拉深区，拉深区和胀形区以图lD点为分界点。 拉深区板料处于中间悬空状态，切向压应刀是使板料发生内皱的内在因暴。根据屈雷斯加 向应力c_，，才能减少切向应力00的绝对值。为防止板料起皱，生产中才不得不采用加大压 边力、加大毛坯尺寸以及设置拉深筋的工艺措施。 一47— 在胀形区．其塑性方程式为q一吒2吼，如前所述，沿半径增大的方向，由于切向 拉应力口；由较大的拉应力逐渐变小，而最终转化为压应力，。所以其区域的径向拉应力q也是[ 由大到小变化的．卵在板料的中间部位，径向拉应力q为最大值，故此处最易变薄和破裂． 上述各种防止拉深区板料起皱的工艺措施，都不同程度地加大了该处破裂的危险性． 拉深区的板料由于径向受拉，而切向受压·局部板料有交厚的趋势 取决于两个应力正和 应力状态，麻 ％的组合情况 ，而在胀形区，其径向、切向均为拉应力，板料处于两向受拉的 能产生变薄的趋势．据资料报道，经拉深后实测的抛糖缎形反光覃的尺寸证实了遮一分析．妯 图2所示． 网茭 ／1 刀 yⅣ扩1／1 蚰 ‰ ￡q町 田2 抛物境形反光覃拉深后实测尺寸 圈1常规钢模拉深工艺变_ 臣区 材料—一08F厚度—-o．8衄毛坯直径一巾280哪 图中括号外为切向尺寸、园括号内为径向尺寸、。方括号内为板料的厚度尺寸的名义应变。 正号为伸长应变。负号为压缩应变。括号外尺寸及园括号内尺寸 叩切向尺寸、径向尺寸应变 、 2 0 均为实测位，而方括号内的厚度方向应变率，则为作者根据体积不变假设‘+岛t-E 计算得出．由圈可见：变薄量严重的点是2点。而不在r点处．造成此种现象的原因是在板料的 ， 拉深变形初期，1-2区域的板料绕凸模埔部向上穹起，包在凸模端部，凸模与板料之闻的摩攘 力阻止板料在随后的拉深变形时的径向和切向的拉伸变形所致．此种摩擦力是有利的，故拉深 工艺中凸模衰面不应涂润滑刑． 三充液拉深工艺1分枷 充液拉深工艺的模再结构及拉深过程如圈3所示． 由于凹模型腔内充满液体．压边誓将板 料压紧在凹模表面上，板料与凹模型腔形成一个封闭的容器，随凸模下行，凹模型腔内的液体 一48一 ’．t： 压力提高 该结构通过一个限压阀使型腔内的液体压力达到某一限定值时才允许液体流出 。 该高压液体压迫板科，使在凹、凸模之间的板料向上穹起形成一个“软拉深筋”。间隙越 大，则此拉深筋尺寸越大，使该处板料的刚度、抗切向受压失稳起皱的能力就越大，当然随之 而来的将板料拉入凹模型腔所需的径向拉应力也要加大。这种软拉深筋不同于常规拉深工艺中 的刚性拉深筋，它紧