防止電機接線蓋拉伸中的開裂
王小鳳，沈宏謀
(浙江調速電機廠研究所，浙江 桐鄉 314500)
l 概 述
目前，國外分馬力電機機殼、接線盒、蓋等大都采用鋼板結構，鋼板結構較鑄鐵結構的電機具有省料、重量輕等優點。我廠近年生產的fty系列永磁電機等均采用鋼板結構。
在制造過程中類似接線盒、蓋這類矩形零件拉伸時經常在中間或直角邊上發生開裂、拉毛等現象。圖1所示系fty系列永磁電機接線盒拉伸時出現的問題，該接線盒材料為1mm厚的a3鋼板，根據形狀采用落料、拉伸、整形、切邊4道工序完成。落料拉伸模凸凹之問的間隙均采用常規模具設計手冊提出的合理間隙公式：
常用公式z=tmax+ct計算，取2直邊部分c值為0，圓角的中點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，按這一設汁，模具在加工過程中難度大，圓角與直邊的人小間隙過渡難以達到設汁要求，致使在沖壓過程中沖件質量不高，存在著不同程度的擦傷，圓角部分常有拉裂現象。雖然按常規修正法將拉裂部位、凸凹模之間的間隙修大，使拉裂和擦傷痕跡有所清除，但是沖件四周的轉角部分又不穩定地出現起皺，同時，沖件還出現2直邊徑內縮小的現象。
2 原因分析
經過長期生產實踐摸索，針對拉伸過程中的應變及材料在應變過程中的流向進行了分析，認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角處聚集。間隙差別越大，多余材料向轉角處聚集速發越快，聚集點越集中。這樣導致零件轉角部分材料增厚，在拉仲過程中沒有增加，甚至減小了轉角部分凸凹模之間的間隙，從而增加了材料進入模具拉伸時的摩擦力，造成拉伸零件擦傷、拉裂。同時，聚集多余材料迫使零件聚集部分起皺，再加上制造模具時，問隙過渡很難加工到理想的設計要求，造成間隙不均勻。這樣也容易出現零件轉角的拉裂、擦傷。如果適當增加2直邊部分間隙，使其2直邊部分問隙略大于轉角部分的間隙，這樣可以迫使轉角部分多余材料向間隙大的2直邊部分擠去。可阻止或抵消直邊部分多余材料過分集中，促使多余材料分布均勻，減少或避免轉角部位材料增厚，保持合理穩定的問隙。同時，增大2直邊部分間隙在模具加工中比較容易達到設計要求，保證合理間隙有利于零件拉伸。
根據分析結果，制造了轉角部分凸凹模之間的問隙為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整頂力、加潤滑劑進行拉伸，消除零件的擦傷、拉裂、起皺、2直邊變形等現象，沖料質量穩定。實踐證明，效果良好。
在方形零件拉伸模凸凹模間隙選用時，選用增大轉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隙，使其大于轉角部分的間隙，比選用增大轉角部分間隙更有利于降低模具加工難度，保證合理均勻問隙有利于零件拉伸成型。
3零件拉伸時應注意的問題
(1)凸模或凹模表面有尖利的壓傷，使零件表面產生拉痕，這時就將其壓傷表面進行修磨或拋光。
(2)凹模圓角表面粗糙，拉伸時零件表面被刮傷，這時可將凹模圓角半徑進行修磨和打光。
(3)沖壓時由于沖模工作表面或材料表面不消潔而混進雜物，從而壓傷了零件表面。因此，在拉伸時一定要始終保持凸凹模表面的清潔，坯料在拉伸前****要進行清洗。
(4)當凸凹模硬度低時，其表面附有金屬廢屑后也會使拉伸后的零件表面產生痕跡。因此，除了增加凸凹模表面硬度外，在拉仲時還應檢查凸凹模表面及時清除其遺留下來的金屬廢屑。
(5)潤滑劑質量差也會使零件表面光潔度降低，這時應采用適宜于拉伸模工藝用的潤滑劑，必要時應將潤滑劑過濾后使用，以防雜質混入而損傷工件表面。
作者簡介：王小風(1 962-)，女，工程師，主要從事電饑制造工藝的研究。
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