106淺談不銹鋼拉深件成型時的表面保護方式
淺談不銹鋼拉深件成型時的表面保護方式
摘 要：拉深是利用拉深模具把平板材料變成開口空心零件的沖壓過程，是典型的變形工序。本文通
過對不銹鋼拉深件成型過程中的滑移狀態(tài)及應(yīng)力、應(yīng)變分析，揭示了不銹鋼拉深件成型時的表面劃痕出現(xiàn)
的根源，進而提出了表面保護的基本方式。
關(guān)鍵詞：拉深；拉深系數(shù)；劃痕；滑移
隨著人民生活水平的不斷提高，不銹鋼制品由于其******的耐腐蝕，不易生銹的特點越來越受到眾多消
費者的青睞。但是我們也發(fā)現(xiàn)在許多不銹鋼制品的表面往往留有拉深成型時的劃痕，使得光亮的制件表面
少了幾分wm****。怎樣才能使得這些劃痕得到控制，直至消除。本人以多年來從事沖壓實踐及理論研究認為
；這些劃痕的出現(xiàn)是在一種較為復雜的滑移過程中造成的，控制、消除，首先應(yīng)從改變相對滑移時的摩擦
狀態(tài)著手，弄清其劃傷的根源及機理，才能作到有的放矢。目前***常用的保護方式主要有：液態(tài)潤滑法，
涂油覆膜法，噴涂刷油法及凹模強制潤液法四種。
１ 拉深時金屬板料變形滑移機理分析
拉深過程中的一對運動副不同于普通的機械元件，因他們相對滑動的一方是淬過火的硬模具，而另一
方是比模具軟得多的加工板料，所以它們各自基體變形的差異極大，隨著加工方位的變化，加工板料在各
成型段的變形快慢也有很大的差異。通過對部分有代表性的拉深件觀察檢測，發(fā)現(xiàn)拉深件各部分的厚度是
不一致的。通常是底部基本保持原有厚度，側(cè)壁上部增厚，下部變薄，且以接近底部圓角處稍上為***薄。
這就反映了拉深過程金屬滑移的不一致性。再進一步分析也使我們發(fā)現(xiàn)造成這些表面質(zhì)量缺陷的根源在于
拉深時材料各部分的應(yīng)力、應(yīng)變的不一致性。圖１（略）所示是不銹板材拉深成型時的應(yīng)力、應(yīng)變分布及
模擬滑移狀態(tài)。
２ 拉深件表面出現(xiàn)劃痕的因素分析
拉深件表面出現(xiàn)的劃痕及其它表面質(zhì)量缺陷主要是由于拉深材料與模具的接觸面產(chǎn)生相對滑移而造成
，而這種滑移又因某些質(zhì)點處滑移時所受的摩擦阻力的不一致而產(chǎn)生了制件表面上的劃痕。從拉深摩擦力
狀態(tài)圖２不難發(fā)現(xiàn)Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３是不利成形的，Ｆ１－模圓角處摩擦力；Ｆ２－壓邊圈、凹模與板料
之間的摩擦力；Ｆ３－工件與凹模側(cè)壁的摩擦力；Ｆ４－工件與凸模側(cè)壁的摩擦力；Ｆ５－凸模圓角處的
摩擦力。它不僅使拉深系數(shù)ｍ增大，拉深力增大，大量的拉深實踐還表明，此三力的存在會刮傷模具和工
件的表面特別是拉深不銹鋼等易粘模的材料時，這種情況就更為嚴重。
３ 表面保護的幾種常用方式
制件表面的劃痕是由于拉深板料與模壁的摩擦所引起，所以保護制件表面，消除劃痕亦要從減少其相
互之間的摩擦著手。***常用有以下四種方式。
３．１ 采取液態(tài)涂抹潤滑這種保護方式是一種***常見的以減少板料與凹模側(cè)壁的摩擦力及板料與模
具材料的親合力出發(fā)的，從而提高不銹鋼的相對極限變形程度和保護模面及工件表面不受劃傷。***常用的
滑液為機油、工業(yè)菜油及氯化乙烯乳化液。潤滑的方式有：手工刷涂、滾筒涂油、滴流、噴霧。
３．２ 涂油加覆膜這種方法是在單涂油的基礎(chǔ)上再在與凹模接觸的涂油板面覆上一層（０．０５～
０．１０）ｍｍ的聚氯已烯塑料薄膜，以減少料與模壁的摩擦，增強板料與模腔壁的相對滑動，保護工件
表面不受劃傷，這種方式多用于反向拉深成型的模具。
３．３ 拉深前的氯化已烯漆噴涂保護這種方法需預先在板料上噴涂上一層氯化已烯漆以起到對板料
的常規(guī)保護，待拉深時再涂抹潤滑油進而起到保護材料表面不被劃傷的作用。
３．４ 凹模強制潤液法如圖３（略）所示對某些特殊形狀的拉深件，僅靠加工時涂抹在板料和模具
上的潤滑油一般很難保證整個拉深過程向摩擦面上不斷補充潤滑，往往會發(fā)生材料與凹模在圓角部位的燒
結(jié)和卡咬，使得拉深件的表面劃傷。但是采用凹模強制潤液法，能在拉深時把潤滑油反向擠回凹模圓角處
，并形成液體油膜從而強制潤滑模具和板件側(cè)壁起到保護拉深件不被劃傷。
４ 結(jié)束語
拉深過程中造成拉深件表面出現(xiàn)各種劃痕的因素較多，就其機理而言是拉深過程中潤滑不充分，冷卻
不到位，模具溫度逐漸升高引起模具膨脹凸模與凹模之間的間隙減小，摩擦及施加在材料上的各種應(yīng)力增
大，局部產(chǎn)生高溫，使滑膜破裂，從而造成拉深件劃傷。所以對拉深件正確的表面保護處理，加上拉深過
程中的正確潤滑一定能使這種燒結(jié)、劃傷拉深件表面的缺陷得到控制，并進一步消除。
參考文獻
１ 湖南省機械工程學會鍛壓分會編．沖壓工藝．湖南科學技術(shù)出版社
２ 張廣林等．沖壓加工滑技術(shù)．zg****石化出版社，１９９６
３ 鐘志華等．薄板沖壓成過程的計算機仿真與應(yīng)用．北京理工大學出版社，１９９８