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方盒形体拉深成形中起皱与破裂问题的机理研究
方盒形体拉深成形是一种常用的金属加工工艺，它可以将平面金属材料变形成为需要的方盒形体结构。然而，在这个过程中，可能会出现起皱和破裂等问题，导致成品质量下降。那么，这些问题的产生机理是什么，有哪些解决措施呢？
一、起皱问题的产生机理
方盒形体拉深成形时，金属材料通过模具成形，但同时也会受到一定的拉伸力和挤压力。这些力量会对金属材料的表面和内部产生影响，导致起皱的产生。
1.摩擦力不足
在拉深成形的过程中，金属材料、模具和润滑剂之间的摩擦力是拉伸力和挤压力的来源之一，如果三者之间的摩擦不足，就会导致金属材料表面的皱纹出现。这是由于金属材料表面受到挤压力而向模具方向移动，同时受到一定的摩擦阻力，如果摩擦力不足，就会产生皱纹。
2.模具设计不合理
另外，如果模具的设计不合理，会使得金属材料受到不均匀的受力，从而形成皱纹。例如，模具的圆角过小或过大，都会导致金属材料受到不均匀的受力，进而出现起皱问题。
3.受力分布不均匀
在拉深成形的过程中，金属材料内部也受到一定程度的拉伸和压缩。如果受到的拉伸和压缩力不均匀，也会导致金属材料表面产生皱纹。
二、破裂问题的产生机理
与皱纹不同，金属材料表面的破裂现象属于金属材料的失稳断裂行为。这种失稳断裂有几乎所有铁、铸和非铁金属的金属材料性质的共同特点。那么导致破裂现象的原因是什么？
1.金属材料的强度不够
首先，破裂现象的原因之一是金属材料的强度不够。在拉深成形的过程中，金属材料受到强烈的拉伸和挤压力，如果材料的强度不足，就会在表面出现裂纹，甚至破裂。
2.受力分布不均匀
另外，受力分布不均匀也是导致破裂现象的原因之一。由于金属材料内部受力分布不均匀，在较薄处受到的应力较大，金属材料就更容易发生破裂现象。
3.模具设计不合理
模具设计不合理也可能导致金属材料的破裂。例如，模具的内腰角过小，会导致金属材料受到过大的应力，进而产生破裂现象。
三、如何解决起皱和破裂问题？
对于起皱和破裂问题，有以下一些解决措施：
1.控制好拉深成形的速度
加快成形速度可能会使生产效率提高，但同时也会增加金属材料表面的皱纹和破裂风险，因此需要严格控制成形速度。
2.润滑剂的选择和使用情况
润滑剂的选择和使用情况会对起皱和破裂问题产生直接的影响。罩式润滑剂可以很好地满足润滑要求，并且减少拉伸力和挤压力对金属材料的影响。
3.模具设计的改进
通过改进模具设计，可以有效减少起皱和破裂问题的发生。例如，增加模具的曲率半径，可以减少起皱问题；增加模具的小半径，可以减少破裂问题。
总之，起皱和破裂问题在金属拉深成形过程中是比较常见的问题。要解决这些问题，需要对机理有较深入的了解，通过控制过程中的速度、润滑剂的选择和使用情况、改进模具设计等方法来减少问题的产生。