不锈钢拉伸件残余应力如何消除

残余应力普遍存在于塑性成形的 工件中，它随材料性质、工件的形状和尺寸、加工工艺参数的不同而有所不同。

拉深件中的残余应力对其疲劳寿命、强度、尺寸和形状精度及稳定性都有很大的影 响。

因此，评估拉深件中的残余应力，调整残余应力的分布或者消除残余应力对工件的影响很有必要。

304不锈钢综合性能良好，冷加工性能优良，适合用于制造拉深成形产品。

但是不锈钢拉深件的成形工艺过程受到拉深比、模具参数（凸模/凹模间隙、凸模底部 圆角半径和凹模口部圆角半径）、压边力、摩擦等因素的影响。

本文研究了不同拉深比对304不锈钢圆筒拉深件残余应力的影响。

主要研究内容和得出的结论如 下： 1）在304不锈钢板上沿轧制的0°、45°、90°三个方向取样，通过室温拉伸试验研究了304不锈钢板在不同拉伸速度下的塑性变形行为，结果表明：屈 服强度随着变形速度的提高略微增大，但抗拉强度有所降低。

拉伸速度对304不锈钢拉伸变形加工硬化的影响不明显；拉伸真实应力-应变曲线随取样方向不同没 有明显差别，说明304不锈钢板的力学性能基本呈平面各向同性，其弹性模量为E=193MPa，屈服强度为σs=257GPa，泊松比为0.28，为制定 圆筒件的拉深成形工艺和拉深成形模拟提供材料特性。

2）使用ABAQUS有限元分析软件对304不锈钢圆筒件的拉深成形进行数值模拟，得到拉深比分别为1.82、1.67、1.54和1.43圆筒件的残余 应力分布情况。

模拟结果表明：上述四种不同拉深比所得圆筒件筒壁外表面的最大残余应力分别为483.69MPa、386.61MPa、343.56MPa 和312.60MPa，随拉深比的增大而增加。

最大残余应力均出现在筒壁高度的中部，且在筒壁上的位置随拉深比的增大而增高。

3）设计并制造了圆筒件拉深模具，用拉深比分别为1.82、1.67、1.54和1.43圆形毛坯拉深获得4种不同的304不锈钢圆筒件。

从圆筒件筒壁上 用线切割方法截下环形试样，用纳米压痕法测出上述不同拉深比所得环形试样外表面（根据模拟估算的最大残余应力处）的残余应力分别为1588.46MPa、 793.74MPa、745.30MPa、391.87MPa，也随拉深比的增大而增加，均比数值模拟得到的残余应力大。

主要因为模拟时没有考虑304不 锈钢拉深后的相变会使残余应力增大。