不銹鋼裝飾盒的拉深

摘 要：隨著不銹鋼的廣泛應用，不銹鋼沖壓制品也越來越多，但不銹鋼制品的沖壓難度比鐵制件要大，如何避免缺陷提高成品率一直是沖壓行業的一個重要課題，本文旨在結合生產實踐介紹通過綜合手段來規避不銹鋼制件的沖壓缺陷。

關鍵詞：不銹鋼 拉深 模具

中圖分類號：TH136 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0074-02

電動車鎖因為長期暴露在自然環境，所以對配件的要求較高，筆者曾參與設計制作的一款車鎖中的裝飾盒選擇了不銹鋼材料，既滿足了抗腐蝕要求，還有很強的美觀性，樣品效果很好。為把這個配件實現量產保證加工質量，我們對其材質特性、零件特點、模具選材、沖壓工藝的安排等進行了深入分析。

1 不銹鋼材質分析

不銹鋼材質選擇了常用的1Cr18Ni9Ti，力學性能中的抗拉強度達550 MPa、屈服點200 MPa、伸長率為40%，雖與08F鐵制件拉深力學性能差很多，但在不銹鋼中算是較合適的一種材料達到了。可在拉深中還是可能出現以下問題：因不銹鋼冷作硬化指數偏高（約為0.34），且奧氏體組織易發生馬氏體相變，馬氏體相較脆，導致制件易開裂；不銹鋼拉深時塑性變形劇烈硬化，使材料流動性減弱，易起皺；因導熱性比08F要差多，拉深過程中易出現粘結瘤現象。拉深過程中應注意避免這些負面不利因素，提高制件合格率。

2 不銹鋼裝飾盒圖紙設與拉深工藝分析

2.1 形狀設計

圖示零件是電動車鎖裝飾盒，材料為厚度1 mm。由圖可知，該零件屬典型矩形盒拉伸件，其外表質量要求較高，不允許有劃痕、拉傷起皺等缺陷，同時應保證外形美觀對稱。

2.2 拉伸工藝分析

2.3 模具選材與加工分析

對于不銹鋼沖壓件選擇模具材料應注意兩點：一是抗粘合性，二是防磨損。一般來講，金屬晶格類型、晶格間距、電子密度、電化學性能相通的金屬，其相互吸引、溶解能力強，易粘附在一起，結果摩擦系數變大。因不銹鋼成分中Cr、Ni與Fe的互溶性大，因此用鋼模拉深時，更易發生粘結瘤現象。現在多選用鑄鋁青銅、硬鋁青銅、碳化鎢鋼等合金材料。采用碳化鎢硬質合金制造凹模比用Cr12Mov軟氮化制造凹模壽命提高數倍，如果采用代號3054合金鑄鐵，只需在模具表面進行火焰淬火，模具表面不會出現粘結瘤；如果一般高碳、高鉻工具鋼用作不銹鋼薄板拉深模，熱處理硬度應達到60HRC以上，表面可進行軟氮化處理。另外在模具易損部位可采用硬質合金鑲塊，它具有優良的抗壓性能、良好的耐磨性和持久的表面粗糙度及尺寸精度度控制。最后考慮成本產量等因素采用高鉻鋼制作并化學、熱處理。

模具工作部分的表面加工，不銹鋼拉深模表面質量要求很高。較低的表面粗糙度可以起到減摩和提高抗粘合性的作用因此。拉深模在進行了機械加工后，進行了研磨和拋光工序消除加工痕跡。因不銹鋼產品的外觀質量在很大程度上取決于模具的拋磨技術，若模具表面粗糙度降低到Ra0.4-RaO.2，模具的修磨次數將相應減少，模具使用壽命得到較大提高。

3 拉深過程中的表面保護

不銹鋼件要求表面美觀，不允許有劃痕等缺陷，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。拉深過程中造成拉深件表面出現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力增大，局部產生高溫，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、劃傷拉深件表面的缺陷得到控制，并進一步消除。當時考慮了以下四種方式。

（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乙烯漆以起到對板料的常規保護，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。

（4）凹模強制潤液法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，往往會發生材料與凹模在圓角部位的燒結和卡咬，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壁起到保護拉深件不被劃傷。

最后與不銹鋼生產廠家聯系拉深板可帶覆膜，這樣工人拉深時結合人工刷涂即可實現對表面的保護。

4 結語

此工件制作過程中開始定位調節不準，造成對稱性不合格，經過試沖和調整達到了車鎖產品配套要求。不銹鋼件的沖壓主要考慮因材質與冷扎板力學性能及化學性能的區別，在形狀設計、模具設計、沖壓工藝安排上都要采取綜合措施避免缺陷的發生，雖然以上所述不一定周全，但隨著不斷的實踐一定能積累更多的經驗，進一步提高產品質量和生產效率。