[发明专利]一种带凸缘工件的拉伸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钣金中的拉伸成型工艺，尤其是一种带凸缘工件的拉伸工艺。

背景技术

带凸缘件，特别是宽凸缘件的传统拉伸工艺是：首次拉伸时将凸缘部分成形到工件尺寸，在后续工序中凸缘部分基本保持不变，通过减少筒形件径向尺寸，增加高度来达到尺寸要求。这种传统拉伸工艺的缺点是：对于凸缘宽度尺寸大，筒壁高度相对于筒壁径向尺寸大的凸缘件，拉伸次数较多，所需模具数量多，生产周期长，成本很高。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可减少拉伸工序、节约加工成本的带凸缘工件的拉伸工艺。

本发明的带凸缘工件的拉伸工艺是：首先将工件毛坏按传统工艺拉伸成直筒形件半成品，半成品直径范围是半成品直径减去筒底圆角半径的两倍后比凸缘直径大5-8mm；其次，再将半成品放入成品模具中，在拉伸凸模及压边圈对半成品作用的同时，通过环形压力圈对半成品筒壁施加压力，直至得成品。

带凸缘工件的拉伸成型中，材料起皱和拉裂是影响拉伸顺利进行的主要原因，只有当材料不产生起皱或拉裂，拉伸才能顺利进行。通常，对压边圈施加一定的压力可防止起皱，但是在传统拉伸成型中，产生拉裂的主要原因是拉伸变形程度大，使得拉伸件筒壁上所受的轴向拉应力大于危险断面的有效抗拉强度。本发明中环形压力圈对半成品筒壁施加的压力通过材料传递到拉伸筒壁上，使得筒壁所受的拉应力减少，只要施加的压力大小(此力可由下面公式(C)算出)合适，就可使筒壁所受的拉应力小于危险断面的有效抗拉强度，防止材料被拉裂而使拉伸顺利进行。因此，环形压力圈对半成品筒壁施加的压力的作用是降低拉伸件筒壁的轴向拉应力，提高拉伸变形程度，减少拉伸次数，降低成本。

本发明的带凸缘工件的拉伸工艺的理论分析是：

F1为拉伸凸模产生的拉伸力；F2为压边圈产生的压边力；F3是对半成品筒壁施加的轴向力，以下阐述力F3的作用：

传统拉伸成型工艺中是没有提供力F3的，当没有F3这个力时(传统拉伸工艺属于这种情况)，中筒壁所受的轴向拉应力为：

σ=(σ1max+σM)eμ·π2+σs/22r2t+1---(a)]]>