防止電機(jī)接線蓋拉伸中的開(kāi)裂
王小鳳，沈宏謀
(浙江調(diào)速電機(jī)廠研究所，浙江 桐鄉(xiāng) 314500)
l 概 述
目前，國(guó)外分馬力電機(jī)機(jī)殼、接線盒、蓋等大都采用鋼板結(jié)構(gòu)，鋼板結(jié)構(gòu)較鑄鐵結(jié)構(gòu)的電機(jī)具有省料、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。我廠近年生產(chǎn)的fty系列永磁電機(jī)等均采用鋼板結(jié)構(gòu)。
在制造過(guò)程中類似接線盒、蓋這類矩形零件拉伸時(shí)經(jīng)常在中間或直角邊上發(fā)生開(kāi)裂、拉毛等現(xiàn)象。圖1所示系fty系列永磁電機(jī)接線盒拉伸時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，該接線盒材料為1mm厚的a3鋼板，根據(jù)形狀采用落料、拉伸、整形、切邊4道工序完成。落料拉伸模凸凹之問(wèn)的間隙均采用常規(guī)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)提出的合理間隙公式：
常用公式z=tmax+ct計(jì)算，取2直邊部分c值為0，圓角的中點(diǎn)c值為o．1。2直邊部分單面間隙z=tmax+ct=1．12mm，圓角部分中點(diǎn)單面間隙z=tmax+ct=1．2+o．1=1．22mm，這樣圓角部分間隙大于直邊部分，按這一設(shè)汁，模具在加工過(guò)程中難度大，圓角與直邊的人小間隙過(guò)渡難以達(dá)到設(shè)汁要求，致使在沖壓過(guò)程中沖件質(zhì)量不高，存在著不同程度的擦傷，圓角部分常有拉裂現(xiàn)象。雖然按常規(guī)修正法將拉裂部位、凸凹模之間的間隙修大，使拉裂和擦傷痕跡有所清除，但是沖件四周的轉(zhuǎn)角部分又不穩(wěn)定地出現(xiàn)起皺，同時(shí)，沖件還出現(xiàn)2直邊徑內(nèi)縮小的現(xiàn)象。
2 原因分析
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐摸索，針對(duì)拉伸過(guò)程中的應(yīng)變及材料在應(yīng)變過(guò)程中的流向進(jìn)行了分析，認(rèn)為方形零件的拉伸既是橫向壓縮又是縱向變形。這種變形在零件直邊部分分布是不均勻的，在直邊中間部分拉伸變形最小，而靠近圓角部分的拉仲變形****，變形在高度方向上的分布也是不均勻的，靠近底部位置上最小，靠近上部變形****。因此，平板毛坯上的流向射線在拉伸變形后不是與底平面垂直等距離的平行線，而是上部距離大，下部距離小的斜線。直邊部分的縱向仲長(zhǎng)變形也小于圓角部分。而直邊部分的變形速度卻大于圓角部分。這種變形和變形速度上的差別引起零件多余部分材料向轉(zhuǎn)角處聚集。間隙差別越大，多余材料向轉(zhuǎn)角處聚集速發(fā)越快，聚集點(diǎn)越集中。這樣導(dǎo)致零件轉(zhuǎn)角部分材料增厚，在拉仲過(guò)程中沒(méi)有增加，甚至減小了轉(zhuǎn)角部分凸凹模之間的間隙，從而增加了材料進(jìn)入模具拉伸時(shí)的摩擦力，造成拉伸零件擦傷、拉裂。同時(shí)，聚集多余材料迫使零件聚集部分起皺，再加上制造模具時(shí)，問(wèn)隙過(guò)渡很難加工到理想的設(shè)計(jì)要求，造成間隙不均勻。這樣也容易出現(xiàn)零件轉(zhuǎn)角的拉裂、擦傷。如果適當(dāng)增加2直邊部分間隙，使其2直邊部分問(wèn)隙略大于轉(zhuǎn)角部分的間隙，這樣可以迫使轉(zhuǎn)角部分多余材料向間隙大的2直邊部分?jǐn)D去�？勺柚够虻窒边叢糠侄嘤嗖牧线^(guò)分集中，促使多余材料分布均勻，減少或避免轉(zhuǎn)角部位材料增厚，保持合理穩(wěn)定的問(wèn)隙。同時(shí)，增大2直邊部分間隙在模具加工中比較容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證合理間隙有利于零件拉伸。
根據(jù)分析結(jié)果，制造了轉(zhuǎn)角部分凸凹模之間的問(wèn)隙為2．24mm，而直邊部分間隙為2．39mm的模具。在模具、沖床條件不變的情況下調(diào)整頂力、加潤(rùn)滑劑進(jìn)行拉伸，消除零件的擦傷、拉裂、起皺、2直邊變形等現(xiàn)象，沖料質(zhì)量穩(wěn)定。實(shí)踐證明，效果良好。
在方形零件拉伸模凸凹模間隙選用時(shí)，選用增大轉(zhuǎn)角部分間隙有利于零件拉伸變形，而選用增大2直邊部分凸凹模之間問(wèn)隙，使其大于轉(zhuǎn)角部分的間隙，比選用增大轉(zhuǎn)角部分間隙更有利于降低模具加工難度，保證合理均勻問(wèn)隙有利于零件拉伸成型。
3零件拉伸時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)凸�；虬寄１砻嬗屑饫膲簜�，使零件表面產(chǎn)生拉痕，這時(shí)就將其壓傷表面進(jìn)行修磨或拋光。
(2)凹模圓角表面粗糙，拉伸時(shí)零件表面被刮傷，這時(shí)可將凹模圓角半徑進(jìn)行修磨和打光。
(3)沖壓時(shí)由于沖模工作表面或材料表面不消潔而混進(jìn)雜物，從而壓傷了零件表面。因此，在拉伸時(shí)一定要始終保持凸凹模表面的清潔，坯料在拉伸前****要進(jìn)行清洗。
(4)當(dāng)凸凹模硬度低時(shí)，其表面附有金屬?gòu)U屑后也會(huì)使拉伸后的零件表面產(chǎn)生痕跡。因此，除了增加凸凹模表面硬度外，在拉仲時(shí)還應(yīng)檢查凸凹模表面及時(shí)清除其遺留下來(lái)的金屬?gòu)U屑。
(5)潤(rùn)滑劑質(zhì)量差也會(huì)使零件表面光潔度降低，這時(shí)應(yīng)采用適宜于拉伸模工藝用的潤(rùn)滑劑，必要時(shí)應(yīng)將潤(rùn)滑劑過(guò)濾后使用，以防雜質(zhì)混入而損傷工件表面。
作者簡(jiǎn)介：王小風(fēng)(1 962-)，女，工程師，主要從事電饑制造工藝的研究。
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