張　恕

摘要：盒形件用普通模具拉伸后，側(cè)壁凹凸不平，口部往外張開，底部稍有鼓起等畸變現(xiàn)象，采用脹形整形法工藝后，可以有效克服上述的現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：高盒形件拉伸脹形整形法

盒形件用普通模具拉伸后，往往出現(xiàn)側(cè)壁凹凸不平，口部往外張開，底部稍有鼓起等畸變現(xiàn)象。在板厚為0.5毫米以下，且邊長(zhǎng)是板厚100倍以上的拉伸件更為嚴(yán)重，這對(duì)要求精度較高或有配合要求的零件是達(dá)不到質(zhì)量要求的。產(chǎn)生這種畸變的主要原因有以下兩個(gè)方面。

1、盒形件拉伸與圓筒形拉伸的應(yīng)變情況大不一樣，沿盒形件的周邊變形程度各不相同，圓角部頭似圓筒形拉伸，而直邊部則主要是彎曲變形。當(dāng)大盒形件拉伸呈小盒形件，即由大圓角變?yōu)樾A角時(shí)，必有多余材料擠向直邊，從而導(dǎo)致直邊部的附加變形，產(chǎn)生橫向壓縮變形和縱向拉伸變形，但其程度要比圓角部位輕，且隨著遠(yuǎn)離圓角部而減小。在盒形件邊長(zhǎng)與板厚相比非常大的條件下，擠向直邊的材料難于理想地變成直邊側(cè)壁，因?yàn)橥拱寄Ｖg有較料厚稍大的間隙，在厚度方向產(chǎn)生不穩(wěn)定是必然的，故此直邊材料在相鄰兩圓角的橫向擠壓作用之下而失穩(wěn)，以彎曲態(tài)窩藏在凸凹模的間隙之間，成了側(cè)壁多余之料。這部分材料雖少，但對(duì)側(cè)壁平直度的影響不小，是造成側(cè)壁凸凹不平的主要原因之一。

2、在拉伸力的作用下，材料魚貫進(jìn)入凹模的圓角區(qū)域，側(cè)壁產(chǎn)生縱向彎曲變形，其彎曲率與凹模圓角半徑相同。在拉伸力的連續(xù)作用下，材料經(jīng)過凹模圓角半徑進(jìn)入凹模直壁。這時(shí)如果拉應(yīng)力僅為材料所產(chǎn)生的變形阻力和材料在凹模中滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的磨擦力之和，拉應(yīng)力不夠，所以當(dāng)外力除去之后，側(cè)壁產(chǎn)生彎曲回彈，尤其在拉伸即將結(jié)束之時(shí)，待變形區(qū)愈來愈小，拉力也愈來愈小，材料受力更小，回彈更大，造成了盒形件口部嚴(yán)重張開。

另外，盒形件的底部，由于在拉伸過程中底與凸模面貼不嚴(yán)，故稍有鼓起的傾向。

綜上所述，畸變的主要原因是由于材料轉(zhuǎn)移所產(chǎn)生的多余材料和薄料失穩(wěn)以及彈性回彈而致。因此，必須針對(duì)起因，采取有效措施予以解決。阻止多余材料產(chǎn)生，不讓材料失穩(wěn)和改變材料應(yīng)力狀態(tài)以--控制回彈的常用方法，是在最后工序中縮小凸凹模之間的間隙，即所謂負(fù)間隙拉伸法。由于間隙為負(fù)，多余材料就形成不了，體積變形的本身回彈也小，在實(shí)用上取得了一定效果。

消除多余材料的方法是把在正常拉伸下側(cè)壁已有了多余材料的，即已形成畸變的拉伸件半成品，用脹形的方法使其畸形消失。由于脹形時(shí)變形區(qū)的材料都是承受雙向拉應(yīng)力。形狀的改變，不是通過材料的互相轉(zhuǎn)移，而是靠自身的面積增大來實(shí)現(xiàn)，這就給多余材料找到了理想的處所。也由于材料處于雙向拉應(yīng)力狀態(tài)下，變形區(qū)的材料不會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，而且拉力分布較均布，回彈很小，易于得到尺寸精度高的零件。把這種方法叫做脹形整形法。

下面就來談?wù)動(dòng)妹浶握畏ǖ哪＞呓Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)。為了闡述方便，以一實(shí)例說明之。如圖1所示，是用四道工序完成的制件。此零件原用普通模具拉伸，制件側(cè)壁凹陷、權(quán)口達(dá)2毫米之大。采用脹形整形，畸變幾乎完全消失。從圖1中可以看出，第T序比第三工序尺寸--反而小了0.5毫米。第一工序是用普通的首次拉伸模結(jié)構(gòu)在單動(dòng)曲柄沖床上進(jìn)行的。第T序用普通的中間工序拉伸模也是在單動(dòng)曲--柄沖床上進(jìn)行的。第二此拉伸后，由于沿周邊變形程度不一致，側(cè)壁升高也就不完全一樣，會(huì)出現(xiàn)凸緣不平，四周角處稍高等現(xiàn)象，同時(shí)側(cè)壁畸變也較嚴(yán)重，但不允許出現(xiàn)裂紋。用第三工序的脹形法，能使上述疵病得以克服。其結(jié)構(gòu)見圖2，把第1序尺寸小于零件要求的半成品，靠凸模圓角半徑和半成品口部圓角半徑自動(dòng)找正、定位。凸筋板用強(qiáng)有力的彈頂頂住，如橡膠彈頂器或氣墊均可。當(dāng)凸模下行時(shí)，由于凹模尺寸大于半成品外形尺寸，所以凹模端面能很順利地接觸到半成品的突緣上。在彈頂器彈力的支持下，首先壓出凸筋，并把突緣緊緊卡住往下行。由于凸模大于半成品內(nèi)形尺寸，即脹大，使已有的畸形變得以消失。當(dāng)前工序拉伸高度適當(dāng)減小時(shí)，能得到更大的拉應(yīng)力，效果更為明顯。制件的底部、側(cè)部都非常平整、美觀，畸變量約0.05毫米左右。工作完了之后，在彈頂器的作用下通過凸筋板把制件推出凸模。推到始點(diǎn)位置時(shí)，還有H距離(圖2)不能脫離凸模。用手難以取下，故增設(shè)了手柄附加卸料機(jī)構(gòu)。圖中限位柱是限位彈頂器回程位置H1的，以便手柄推動(dòng)凸筋板走H1距離。