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銹鋼拉伸件殘余應(yīng)力如何

殘余應(yīng)力普遍存在于塑性成形的 工件中，它隨材料性質(zhì)、工件的形狀和尺寸、加工工藝參數(shù)的不同而有所不同。拉深件中的殘余應(yīng)力對(duì)其疲勞壽命、強(qiáng)度、尺寸和形狀精度及穩(wěn)定性都有很大的影 響。因此，評(píng)估拉深件中的殘余應(yīng)力，調(diào)整殘余應(yīng)力的分布或者殘余應(yīng)力對(duì)工件的影響很有必要。 304不銹鋼綜合性能良好，冷加工性能優(yōu)良，適合用于制造拉深成形產(chǎn)品。但是不銹鋼拉深件的成形工藝過(guò)程受到拉深比、模具參數(shù)（凸模/凹模間隙、凸模底部 圓角半徑和凹?？诓繄A角半徑）、壓邊力、摩擦等因素的影響。本文研究了不同拉深比對(duì)304不銹鋼圓筒拉深件殘余應(yīng)力的影響。主要研究?jī)?nèi)容和得出的結(jié)論如 下： 1）在304不銹鋼板上沿軋制的0°、45°、90°三個(gè)方向取樣，通過(guò)室溫拉伸試驗(yàn)研究了304不銹鋼板在不同拉伸速度下的塑性變形行為，拉伸件尺寸，結(jié)果表明：屈 服強(qiáng)度隨著變形速度的提高略微增大，但抗拉強(qiáng)度有所降低。拉伸速度對(duì)304不銹鋼拉伸變形加工硬化的影響不明顯；拉伸真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線隨取樣方向不同沒(méi) 有明顯差別，說(shuō)明304不銹鋼板的力學(xué)性能基本呈平面各向同性，其彈性模量為E=193MPa，屈服強(qiáng)度為σs=257GPa，泊松比為0.28，為制定 圓筒件的拉深成形工藝和拉深成形模擬提供材料特性。 2）使用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)304不銹鋼圓筒件的拉深成形進(jìn)行數(shù)值模擬，拉伸件加工廠，得到拉深比分別為1.82、1.67、1.54和1.43圓筒件的殘余 應(yīng)力分布情況。模擬結(jié)果表明：上述四種不同拉深比所得圓筒件筒壁外表面的殘余應(yīng)力分別為483.69MPa、386.61MPa、343.56MPa 和312.60MPa，隨拉深比的增大而增加。殘余應(yīng)力均出現(xiàn)在筒壁高度的中部，且在筒壁上的位置隨拉深比的增大而增高。 3）設(shè)計(jì)并制造了圓筒件拉深模具，用拉深比分別為1.82、1.67、1.54和1.43圓形毛坯拉深獲得4種不同的304不銹鋼圓筒件。從圓筒件筒壁上 用線切割方法截下環(huán)形試樣，用納米壓痕法測(cè)出上述不同拉深比所得環(huán)形試樣外表面（根據(jù)模擬估算的殘余應(yīng)力處）的殘余應(yīng)力分別為1588.46MPa、 793.74MPa、745.30MPa、391.87MPa，也隨拉深比的增大而增加，均比數(shù)值模擬得到的殘余應(yīng)力大。主要因?yàn)槟M時(shí)沒(méi)有考慮304不 銹鋼拉深后的相變會(huì)使殘余應(yīng)力增大。

沖壓件工藝分析

1.材料：該沖裁件的材料是79NiMo4，具有較好的可拉深性能。

2.零件結(jié)構(gòu)：該制件為圓筒形拉深件，故對(duì)毛坯計(jì)算重要。

4.工序運(yùn)動(dòng)：凹凸模的設(shè)計(jì)應(yīng)保證各工序間動(dòng)作穩(wěn)定。

5.尺寸精度：零件圖上已標(biāo)注公差，公差為IT11級(jí)。

工藝方案的分析

該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可有以下工藝方案執(zhí)行：

方案一：先落料，再拉深，不銹鋼拉伸件廠，再次拉深。采用單工序模生產(chǎn)。

方案二：先落料，后兩次復(fù)合拉深。采用單工序模+復(fù)合膜生產(chǎn)。

方案三：先落料+拉深復(fù)合，后再拉深，采用復(fù)合膜+單工序模生產(chǎn)。

方案一磨具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單需要三道工序三幅磨具，成本高以及效率低。方案二只需兩幅磨具，廣西拉伸件，但制造難度大，成本也大。而方案三只需兩幅磨具，工件的精度以及生產(chǎn)效率較高，操作方便，成本較低，從而該沖壓生產(chǎn)采用方案三比較好。