金属板料拉深成形不均匀塑性流动的研究

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筒形件在拉深成形后会产生制耳缺陷,需要增加修边工序。因此在计算板料尺寸时需要预留足够的修边量,若修边量过大,就会加大坯料下料尺寸,导致变形程度增加,拉裂的危险性增加,废品率增高,浪费材料;若修边量过小,很容易导致拉深高度不足,废品率也增高。制耳产生的根本原因是塑性流动不均匀,针对此问题本文从两方面着手:一、研究板料成形过程中不均匀塑性流动的原因,掌握制耳形成规律;二、根据制耳形成规律,预算工件修边量,将修边量控制在最小值,从而提高板料利用率,降低生产成本。根据各向异性理论与应变硬化理论,对拉深变形区的应力进行理论分析,表明,板平面各向异性参数Δr值越大,金属不均匀塑性流动程度越大,制耳高度越大;应变硬化可造成屈服平面的膨胀,缓解拉深过程中金属板料的各向异性,降低板料塑性流动的不均匀程度,从而可以减小制耳高度。拉深实验研究表明,板平面各向异性参数Δr值越大,板料不均匀塑性流动越明显,制耳率越高;应变硬化可以减小板料不均匀塑性流动,抑制制耳增长,与理论分析结果一致。实验得到修边量仅为生产实践中使用的经验数据1/10~1/4,因此生产实践中对修边量的估算过大,造成了材料的浪费。因据此计算,可减小毛坯尺寸1.5%~2.6%。
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