[發明專利]一種深筒件高減薄率拉深工藝

有效

• 申請號: 201911031829.7
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110722045B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 宋孟;李妍妍;白鳳梅;黃貞益;劉相華
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B21D22/28
• 分類號: B21D22/28;B21D37/08
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍

本發明公開了一種深筒件高減薄率拉深工藝，屬于塑性材料加工技術領域。它包括初步成形、預減薄和階梯成形三個步驟，在預減薄和階梯成形中采用一種高減薄率拉深模具進行拉深，能夠降低工件出現質量缺陷的可能性，且其在最后階段的階梯成形中對工件采用分段拉深減薄的方式，有效地避免了拉深深度過大造成的質量缺陷，從而可以拉深出減薄率大的薄壁深筒件。

技術領域

本發明屬于塑性材料加工技術領域，更具體地說，涉及一種深筒件拉深工藝。

背景技術

隨著現有工件輕薄化的發展趨勢，市場上對于各種工件的壁厚要求也越來越高。在圓筒件的拉深領域，對于直徑與高度的比值較小的圓筒件一般稱為深筒件，由于深筒件的拉深高度較高，一次變形容易出現拉絲、變形、拉裂等質量缺陷，因此通常對深筒件采用多步拉深的方式。

現有的深筒件拉深方式主要包括等壁拉深和變薄拉深，等壁拉深過程一般會伴隨拉深工序較多、需要多步退火和生產周期較長等不足，而變薄拉深則可以通過采用較大的變形加工量、較少的工序獲得金屬晶粒組織細密、強度高的薄壁深筒件，拉深效率高且產品的組織性能有所提升。

但是，為了滿足變薄拉深時的金屬變形量，坯料需要取一個較大的厚度，使得坯料在拉深過程中會產生較大的減薄率。然而，隨著科學技術的發展，部分行業對于薄壁深筒件的壁厚要求也越來越高，這就使得對超薄深筒件進行變薄拉深時，整體拉深工藝的減薄率極大，達到甚至超過50％，這種極大的減薄率導致拉深時的金屬變形量劇烈，十分容易出現壁厚不均、拉裂等質量缺陷。如果對深筒件采用很多步的小變形逐步拉深的話，一方面拉深工序極多，影響拉深效率，另一方面過多次的拉深工序也容易使得拉深過程的錯誤率上升，其中任何一道拉深工序出錯都會對最終成形的薄壁深筒件的質量造成影響。

中國專利申請號為：CN201310299393.6，公開日為：2013年10月23日，公開了一種筒形件的錐形壓邊拉深沖壓方法，屬于沖壓成形技術領域。該方法通過制造拉深模具、使坯料形成陷入凹模錐形凹內的錐形凹陷、在錐形凹的中央拉深出所需圓筒，直至圓筒達到預定深度。其中拉深模具的壓邊圈錐形凹的錐角為借助計算機得出的最優錐角。該發明主要是通過對常規圓筒件拉深工藝中的拉深模具的錐角進行精確計算，得到最優數據，從而降低拉深時的起皺和拉裂的問題。

中國專利申請號為：CN201410062540.2，公開日為：2014年5月21日的專利文獻，公開了一種小凸緣筒形件不變薄拉深工藝，包括以下步驟：對毛坯件進行材料軟化，洗滌，潤滑；將處理過的毛坯件放入拉深模內進行四次拉深；修邊，整形。通過采用四次拉深成最終的成品，并且在拉深前有一系列前期處理：軟化、清洗和潤滑，使拉深次數減少，效率提高，而在拉深過程中也伴隨的對材料的軟化和潤滑處理，進一步可以使拉深效率提高，整個發明簡單易操作，適用于生產中。

上述兩種拉深工藝均是圓筒件的拉深工藝，但是，第一種方案主要是針對常規圓筒件的模具錐角進行計算，降低拉深時的起皺和拉裂問題，其方案并不適用于薄壁深筒件的拉深，無法解決上述提高的薄壁深筒件拉深時的問題。第二種方案則是通過前期對坯料進行一系列處理，從而減少拉深次數，其應用于薄壁深筒件的拉深時，理論上可以降低薄壁深筒件拉深時出現質量缺陷的概率，但是其對坯料進行的前期處理的周期長、成本高，降低了整個拉深工藝的拉伸效率和使用價值。

發明內容

1、要解決的問題

針對現有的減薄率較大的薄壁深筒件在拉深時容易產生變形，甚至拉裂和拉斷的問題，本發明提供一種深筒件高減薄率拉深工藝，通過獨特的拉深工藝和拉深模具的配合，能夠高效率地拉深出預定的薄壁深筒件，并保證拉深時不易出現變形、拉裂的現象。

2、技術方案

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。

一種深筒件高減薄率拉深工藝，包括以下步驟：