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摩擦和拉伸件裂损品质事件的研究

2018-06-0410

  降低摩擦力的方法有:提高模具表面的加工质量。凹模和压边圈的表面粗糙度值应比冲裁模要小,一般要小于几个μm,但在使用高粘度润滑剂时,表面粗糙度值应稍大。表面精加工的方向与材料的流动方向应一致,这样,不容易出现划伤,并可提高模具寿命。同时应注意,凹模圆角与平面的连接应尽可能的平滑,以保证材料被拉入时流动阻力最小。加润滑油降低摩擦力。生产中,通常在凹模面和压边圈与材料的接触部分进行润滑,以提高极限拉伸变形程度防止开裂。一般都要求在坯件与凹模的接触面进行单面润滑,因在坯件和凸模之间有摩擦力,使拉伸件底部的破裂危险部位所受的力很小,所以和两面润滑状态相比,拉伸极限往往会有所提高。但在使用非平底凸模拉伸时,因为该部分材料产生胀形变形,所以不仅凸模端部要润滑,而凸模的侧面也要进行润滑,这样不仅有利于拉伸变形程度的提高,也有利于提高生产效率。

  在成形速度过快时,润滑剂的粘度非常重要,要求形成流体润滑以降低摩擦阻力。因此,在材料全面润滑时要从材料、成形形状、润滑剂及成形速度等方面加以综合考虑,目前,还只能从经验来寻求提高极限变形程度的润滑状态。在低速成形时,其拉伸极限随润滑剂粘度的增加而提高。然而,在中速成形时,都分别出现拉伸极限的最大值,即达到某一润滑状态时再改善润滑条件而拉伸极限反而下降。如图3所示。

  用中性矿物油润滑时,厚度1.0mm铝板的拉伸极限,使用高分子薄膜降低摩擦力。由于高分子薄膜具有自润滑的特性,摩擦系数小,因此,在坯件与凹模的接触面上使用高分子薄膜可以代替润滑剂。且由于高分子薄膜不受温度的影响,其作用效果比较稳定。这种方式一般应用于:材料塑性好,凸模和凹模的间隙为1.1t左右,零件转角处圆角半径r较小,零件表面质量要求高不允许拉毛的情况。

  将这一种方法成功地运用于生产实例。某厂生产的柴油机的油箱,拉伸时,为保证工件底部转角处不开裂,需要设计两副模具,一副拉伸模,另一副为整形模。为减少模具数目,提高劳动生产率,用一副模具进行拉伸,同时又保证拉伸时不开裂,可在毛坯与凹模接触的面上涂抹一层粘度很大的重机油油膜,试拉的产品能达到正品率95%以上。但同时又带来新的问题,后续工序必须用专用设备去油,这样既增加了工人的劳动强度又浪费了企业的物力和人力,很不经济。

  油箱产品图改进措施:在凹模与坯料之间加盖一层PE高分子薄膜,试拉后产品合格率达到100%,无开裂现象的产生。同时省去了后续的去油工序,改善了劳动生产环境,环保且经济,劳动生产率提高,零件成本降低,取得了明显的经济效益。

  事实证明,降低材料通过凹模面的摩擦阻力可以减少拉伸开裂的发生。减慢材料的拉伸速度,在毛坯与凹模的接触面上加盖一层可以减少摩擦阻力、并具有保护作用的高分子薄膜是可行的方法之一。这种方法不仅可以防止拉伸开裂的发生,而且可以提高拉伸件表面质量,防止模具拉毛,提高模具寿命。

  

 

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