分析了外罩的工藝性能和材料性能，敘述了精密外罩的成形工藝及其模具結構。
 
    關鍵詞: ；精密外罩；成形工藝；模具結構 ；
 

1  引言

圖1所示零件是某型號儀表外罩，其材料為鐵鎳合金1J50。在型號生產中，該外罩件制造一直是使用棒料車加工成形，原材料浪費大，生產效率低，經濟成本高。大批量生產要求使用模具引伸成形后再車加工成形，以提高生產效率，降低{TodayHot}成本。 

    該外罩零件采用厚1.5-0.11mm板料沖壓制造的工藝流程是:落料-引伸成形-車切止口。其中的引伸成形在研制試模中，容易發生底部破裂，表面劃傷嚴重，內外圓的尺寸誤差大、圓度低，后續車加工止口困難。針對性地從引伸工藝和模具結構兩方面進行分析、準確計算、改進是保證精密外罩件引伸成功的關鍵。 

2  引伸工藝分析 

2.1外罩的工藝性分析

    圖1所示杯形外罩件，筒壁厚1mm，底部圓角半徑R3，圓筒內外圓的直徑公差分別是ITI2、ITI0級，均高于ITl3級(引伸件橫斷尺寸公差，一般都在ITI3級以下)，內外圓的形狀誤差是由尺寸公差控制的，分別是10級、8級(GB1184-80)的車加工要求；口部車加工止口,尺寸精度高、車加工余量小；內外圓的表面粗糙值低，{HotTag}質量要求高。

精車加工要求的外罩件尺寸精度高，表面質量要求高，引伸成形的難度大，需要進行準確的工藝計算，合理的結構設計；內外圓的尺寸公差難以保證，需要后續工序整修。

2.2 外罩件的材料分析 

    外罩件材料為1J50的鐵鎳軟磁合金，主要合金元素鎳含量為50%，由于鎳元素的導熱性差、親合性強，導致該合金材料在引伸過程中產生熱積瘤粘模而劃傷零件表面。

    在冷硬態和軟態的力學性能相差較大，冷硬態的屈強比值(0.875)大，延伸性能差；在軟態下的屈強比值(0.326)小，延伸性能好。實踐表明該材料極易產生冷作硬化，冷硬狀態下拉伸成形是造成底部破裂的主要原因。

    因此，首次引伸前就應對毛坯件進行軟化熱處理，提高材料的塑性，同時采用良好的潤滑措施，減小引伸過程中的摩擦，克服粘模和底破裂的現象。

2.3 ；引伸件毛坯尺寸的確定

    查表確定該外罩引伸件的修邊余量為δ=2mm，并將其劃分為圖2所示的3個簡單幾何形狀，按“毛坯面積等于工件面積”的原則計算外罩引伸件的毛坯直徑。既按下列公式計算

    式中D為毛坯直徑，mm F為包括修邊余量在內的引伸件的表面積，mm；∑f為引伸件各部分表面積的代數和，即。

    由于外罩件的引伸成形難度大，精密引伸的毛坯尺寸公差需要嚴格控制在士0.03mm內，因此，該外罩引伸件的毛坯直徑確定為。

2.4 引伸次數的確定 ；

厚1.5 ；mm，直徑φ102.3mm的1J50毛坯，在軟狀態下，使用壓邊圈引伸，由其相對厚度t/D×100 ；1.5/102.3×100=1.46，查表得到圓筒形零件的極限引伸系數為M=0.50，據此計算得到首次引伸的最小直徑d1:

2.5 引伸模間隙的確定 ；

使用有壓邊圈的引伸模具，由凸、凹模的小間隙來控制引伸件的尺寸、形狀精度，凸、凹模的單邊間隙Z/2值按精密引伸要求Z/2-(0.9-0.95)t計算取值為1.425mm。

該外罩引伸模的引伸間隙確定為Z=2.85mm，并以凹模為基準件，間隙由減小凸模獲得。

2.6 凸、凹模的工作尺寸的計算 ；

外罩的外圓尺寸φ55h10，據此計算凹模、凸模工作部分的橫向尺寸:

式中為凹模基本尺寸，mm；為凸模基本尺寸，mm；為外罩的外圓最大尺寸，即=55mm；Δ為外罩的外圓直徑公差，即Δ=0.12mm；,為凹模、凸模的制造以差，分別按IT7、IT6Z為凸、凹模雙面間隙，即Z=2.85mm。 按上述公式計算并確定為

2.7 ；減小摩擦的措施 ；

    引伸件的毛坯雖然經過了軟化熱處理，引伸性能得到了提高，但為了確保外罩零件的引伸，還需要進一步地減小引伸過程中的摩擦。為此，首先改進了壓邊圈的結構，如圖3所示，圓環定位能保證毛坯件與凸模的同軸度要求，圓環的深度, ；稍大于材料厚度，既能防止凸緣的起當，又不會產生過大的壓邊力；選用Tl0A材料制做定位壓邊圈，并經淬火熱處理，定位面的粗糙度同凹模工作表面的粗造度一樣，要求，有效地降低了引伸中的摩擦系數。 ；

    由于1J50材料的鎳含量較高，在引伸過程中，鎳金屬容易產生粘模，使引伸件表面劃傷。普通油潤滑不能有效解決，在實踐中參考鎳冷擠壓的過程機理，配制含有氯化石臘的專用潤滑劑進行引伸潤滑，且要求先對軟化熱處理的毛坯進行表面拋光、去銳邊和毛刺，作到表面光潔、干凈，再在兩面涂抹專用潤滑劑。 ；

3 ；外罩引伸模具設計 ；

3.1模具結構 ；

    引伸模倒裝結構是由打桿組件、凹模、定位壓邊圈、凸模、底座、卸料螺釘等組成的倒裝結構。倒裝結構在單動壓力機上使用，且有引伸高度大，壓邊力可通過反頂機構隨意調整達到引伸成型要求，十分有利于精密引伸成形；上下模間隙調整是用毛坯件的料條引導凸模對中凹模保證的，方便可靠。 ；
4.結束語

    詳細地分析、計算，總結以往的經驗，改進外罩件的引伸工藝和模具結構，成功地解決了引伸件在引伸過程中發生底破裂的現象，引伸件的尺寸精度和表面質量均有提高，達到了預期的要求。外罩件采用板料引伸后加工成形，比用棒料車加工成形節省原材料80%，成本降低60%，且較大程度地提高了外罩件的生產效率。