[发明专利]一种深筒件高减薄率拉深工艺

说明书

本发明公开了一种深筒件高减薄率拉深工艺，属于塑性材料加工技术领域。它包括初步成形、预减薄和阶梯成形三个步骤，在预减薄和阶梯成形中采用一种高减薄率拉深模具进行拉深，能够降低工件出现质量缺陷的可能性，且其在最后阶段的阶梯成形中对工件采用分段拉深减薄的方式，有效地避免了拉深深度过大造成的质量缺陷，从而可以拉深出减薄率大的薄壁深筒件。

技术领域

本发明属于塑性材料加工技术领域，更具体地说，涉及一种深筒件拉深工艺。

背景技术

随着现有工件轻薄化的发展趋势，市场上对于各种工件的壁厚要求也越来越高。在圆筒件的拉深领域，对于直径与高度的比值较小的圆筒件一般称为深筒件，由于深筒件的拉深高度较高，一次变形容易出现拉丝、变形、拉裂等质量缺陷，因此通常对深筒件采用多步拉深的方式。

现有的深筒件拉深方式主要包括等壁拉深和变薄拉深，等壁拉深过程一般会伴随拉深工序较多、需要多步退火和生产周期较长等不足，而变薄拉深则可以通过采用较大的变形加工量、较少的工序获得金属晶粒组织细密、强度高的薄壁深筒件，拉深效率高且产品的组织性能有所提升。

但是，为了满足变薄拉深时的金属变形量，坯料需要取一个较大的厚度，使得坯料在拉深过程中会产生较大的减薄率。然而，随着科学技术的发展，部分行业对于薄壁深筒件的壁厚要求也越来越高，这就使得对超薄深筒件进行变薄拉深时，整体拉深工艺的减薄率极大，达到甚至超过50％，这种极大的减薄率导致拉深时的金属变形量剧烈，十分容易出现壁厚不均、拉裂等质量缺陷。如果对深筒件采用很多步的小变形逐步拉深的话，一方面拉深工序极多，影响拉深效率，另一方面过多次的拉深工序也容易使得拉深过程的错误率上升，其中任何一道拉深工序出错都会对最终成形的薄壁深筒件的质量造成影响。

中国专利申请号为：CN201310299393.6，公开日为：2013年10月23日，公开了一种筒形件的锥形压边拉深冲压方法，属于冲压成形技术领域。该方法通过制造拉深模具、使坯料形成陷入凹模锥形凹内的锥形凹陷、在锥形凹的中央拉深出所需圆筒，直至圆筒达到预定深度。其中拉深模具的压边圈锥形凹的锥角为借助计算机得出的最优锥角。该发明主要是通过对常规圆筒件拉深工艺中的拉深模具的锥角进行精确计算，得到最优数据，从而降低拉深时的起皱和拉裂的问题。

中国专利申请号为：CN201410062540.2，公开日为：2014年5月21日的专利文献，公开了一种小凸缘筒形件不变薄拉深工艺，包括以下步骤：对毛坯件进行材料软化，洗涤，润滑；将处理过的毛坯件放入拉深模内进行四次拉深；修边，整形。通过采用四次拉深成最终的成品，并且在拉深前有一系列前期处理：软化、清洗和润滑，使拉深次数减少，效率提高，而在拉深过程中也伴随的对材料的软化和润滑处理，进一步可以使拉深效率提高，整个发明简单易操作，适用于生产中。

上述两种拉深工艺均是圆筒件的拉深工艺，但是，第一种方案主要是针对常规圆筒件的模具锥角进行计算，降低拉深时的起皱和拉裂问题，其方案并不适用于薄壁深筒件的拉深，无法解决上述提高的薄壁深筒件拉深时的问题。第二种方案则是通过前期对坯料进行一系列处理，从而减少拉深次数，其应用于薄壁深筒件的拉深时，理论上可以降低薄壁深筒件拉深时出现质量缺陷的概率，但是其对坯料进行的前期处理的周期长、成本高，降低了整个拉深工艺的拉伸效率和使用价值。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的减薄率较大的薄壁深筒件在拉深时容易产生变形，甚至拉裂和拉断的问题，本发明提供一种深筒件高减薄率拉深工艺，通过独特的拉深工艺和拉深模具的配合，能够高效率地拉深出预定的薄壁深筒件，并保证拉深时不易出现变形、拉裂的现象。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种深筒件高减薄率拉深工艺，包括以下步骤：