拉伸成型加工是利用模具將平板毛坯成形為開口空心零件的(de)衝(chōng)壓加工方法。拉伸作為主要的衝壓工序之一,應用廣泛。用拉伸工(gōng)藝可以製成圓筒形、矩形、階梯形、球形、錐形、拋物線形及其他不規(guī)則形狀(zhuàng)的薄壁(bì)零件,如果與其他衝壓成形(xíng)工藝配(pèi)合,還(hái)可製(zhì)造形狀更為複雜的零件。
使用衝壓設備進行產品的拉伸成型加工,包括:拉伸加工、再(zài)拉伸加工、逆向拉伸以及變薄拉伸(shēn)加工等。拉伸加工:使用壓板裝置,利用凸(tū)模的衝壓(yā)力,將平板材的(de)一部分或者(zhě)全部拉入凹模型腔內,使之成形為帶底的容器。容器的側壁與拉伸方向平行的加工,是單純的拉伸加工,而對圓錐(或角錐)形容器、半球形容器及(jí)拋物線麵容器等的拉伸加工,其中還包含擴(kuò)形加工。
再拉(lā)伸加(jiā)工:即對一次拉伸(shēn)加工無(wú)法完成的(de)深拉伸產品,需要(yào)將拉(lā)伸加工的成形(xíng)產品進行再次拉伸,以增加成形容器的深度(dù)。
逆向拉伸加工:將前工序的拉伸工件進行反(fǎn)向拉伸,工件內(nèi)側(cè)變成外側,並使其外徑變小的加工。
變薄拉(lā)伸加工(gōng):用凸模將已成(chéng)形容器擠(jǐ)入比容(róng)器外徑稍小的凹模型腔內,使帶底的(de)容器外徑變小(xiǎo),同時壁厚變(biàn)薄(báo),既消除(chú)壁厚偏(piān)差,又使容器表(biǎo)麵光滑。
使用衝壓設備進行(háng)五金(jīn)衝壓拉伸加工時,包括以下16種類型:
1、圓筒拉伸加工(gōng)(Rounddrawing):帶凸緣(法蘭)圓筒(tǒng)產品(pǐn)的(de)拉伸。法蘭與底部均為(wéi)平麵形狀,圓筒側壁為軸對稱,在(zài)同(tóng)一圓周上變形均勻分布,法蘭上毛坯(pī)產生拉深變形。
2、橢圓拉伸(shēn)加工(Ellipsedrawing):法蘭上毛坯的變形為拉伸變形,但變形量與(yǔ)變形(xíng)比沿輪廓形狀相應變化。曲率越大的部分,毛坯的塑性變形(xíng)量就越大;反之(zhī),曲率越小的部分,毛坯的塑性變形越小。
3、矩形拉伸加工(Rectangulardrawing):一次拉伸成形的低(dī)矩形件。拉伸時,凸(tū)緣變形區圓角處的拉伸阻力大於(yú)直邊處的拉伸阻力,圓角處的(de)變形(xíng)程度大於(yú)直邊處的(de)變形程度。
4、山形拉伸加工(Hilldrawing):衝壓件(jiàn)的側壁為斜麵時,側壁(bì)在(zài)衝(chōng)壓過程中是懸空(kōng)的,不貼模,直到(dào)成形結(jié)束時才(cái)貼模。成形時側壁的不同部位變形特點不完全相同。
5、丘形拉伸加工(Hilldrawing):丘(qiū)形蓋板件在成形過程中的坯件變(biàn)形不是簡單的拉伸變形,而是拉伸和(hé)脹形變形同時存在的複合成形。壓料麵上坯件的變(biàn)形為拉伸變形(徑(jìng)向為拉(lā)應力,切向為壓應力),而輪廓內部(特別是中心(xīn)區域)坯件的變形為脹形變形(徑向和切向均(jun1)為拉(lā)應(yīng)力)。
6、帶凸緣半球形拉伸加工(Withflangehemispheredrawing):球形件拉伸時,毛坯與凸模的球形頂部(bù)局部接觸(chù),其(qí)餘大部分處(chù)於懸空的不受約束的自由狀態。因此,此類球麵零件(jiàn)拉伸的主要工藝問題(tí)在於(yú)局部接(jiē)觸部分的嚴重變薄,或曲麵部分的失穩起皺。
7、法(fǎ)蘭盤拉伸加工(Flangedrawing):將拉伸產品的法蘭盤部分進行(háng)淺拉伸(shēn)的(de)加工。其應(yīng)力應變情況類似於壓縮翻邊。由於切向受(shòu)壓應力,容易起皺,故成形極限主要受壓縮起(qǐ)皺的限製。
8、邊緣拉伸加工(Flangedrawing):對前工(gōng)序拉伸產品的凸緣部進行(háng)角形再拉伸加工,此(cǐ)種加工要(yào)求材料具有良好(hǎo)的塑性。
9、深度拉伸加工(Deepdrawing):超過拉(lā)伸加工極限的拉伸加工產品,需要經過兩次以上的(de)多次拉伸方能完成。經過前工位深度方向拉伸加工的產品,在深度(dù)方向進(jìn)行再拉伸加工。寬凸緣拉伸件,第一次拉伸時就拉伸(shēn)成所要求的凸緣直徑(jìng),在(zài)其後再拉伸時,凸緣直徑保持不變。
10、錐形拉(lā)伸加工(Taperdrawing):h/d>0.8、α=10°~30°的深錐形件,由於深度較大(dà),坯料的(de)變形程(chéng)度較大,僅靠坯料與凸模(mó)接觸的局部麵積(jī)傳遞成形力,極易引起坯料局部過度(dù)變薄乃至破裂,需要經過多(duō)次過渡逐漸成形。階梯拉伸法是首先將坯料拉伸成階梯形(xíng)過渡件,其階梯外形與錐形部的內形相(xiàng)切,最後脹形成錐形。階梯過渡件的拉伸次數、工藝等與(yǔ)階(jiē)梯圓筒件的(de)拉伸相同。
11、矩形再拉伸加工(Rectangularredrawing):多次(cì)拉伸成形的(de)高(gāo)矩形件,其(qí)變形不僅與深圓筒形件的拉伸不同,與(yǔ)低盒形件的變形也(yě)有很大差別。圖1-46為多工位自動搬送壓力機進行高矩形盒件(jiàn)加工時,多次拉伸過程中製件外形、尺寸伴隨拉伸高度的(de)變化。
12、曲(qǔ)麵成形加工(Surfaceforming):曲(qǔ)麵(miàn)拉伸成形,使金屬平板坯料外法蘭部分縮小,內法蘭(lán)部分伸長,成為非直壁非平底的曲麵形狀的空心產品的(de)衝壓成形方法。
13、台階拉伸加工(Stepdrawing):將左側初拉伸產品進行再拉伸加工,成形為右側的台階形底部。深度較深的部(bù)分在拉伸成形的初期就產生變形,深度較淺的部分在拉伸的後期產生變形。在台階變化部分的側壁易誘發切應力產生變形。
14、反向拉伸加工(Reversedrawing):將(jiāng)前工序拉伸加工的工(gōng)件,進行反(fǎn)向拉伸,是再拉伸的一種。反向(xiàng)拉伸(shēn)法可(kě)增加徑(jìng)向拉應力,對於防止起皺可收到較好效果。也有可(kě)能提高再拉伸的拉伸係數。
15、變薄拉伸加工(Ironing):與普通拉伸不同,變薄拉伸主要是在拉伸過程中改變(biàn)拉伸件(jiàn)筒壁的厚度。凸凹模(mó)之間的間隙小於毛坯厚度(dù),毛坯直壁部分(fèn)在通過間隙時,處於較大的均勻壓應力(lì)之下,拉(lā)伸過程中(zhōng)壁厚變薄的同時,消除容器壁厚偏差,增加容器表(biǎo)麵的光滑度,提高精度和強度。
16、麵板拉伸加工(Paneldrawing):麵板產品(pǐn)是板材(cái)衝壓件,表麵形狀複雜。在(zài)拉伸工序中,毛坯變形複雜,其(qí)成形性(xìng)質已非簡單的拉(lā)伸成形,而是拉深(shēn)與脹形同時存在的複合成形(xíng)。