拉伸成(chéng)型加工是利用模具將平(píng)板毛坯成形為開口空心零件的衝壓加工方法。拉伸作為主要(yào)的衝壓工序之一,應用廣泛。用拉伸工藝可(kě)以製(zhì)成圓筒形、矩形、階梯(tī)形、球形、錐形、拋物(wù)線形(xíng)及其他(tā)不(bú)規(guī)則形狀的薄壁零件,如果與其(qí)他衝壓成形工藝配合,還可製造(zào)形狀更為複雜的零件。
使用衝(chōng)壓設備進行產品的拉伸成型(xíng)加工(gōng),包(bāo)括:拉伸(shēn)加工(gōng)、再拉伸加(jiā)工、逆向拉伸(shēn)以及變(biàn)薄拉(lā)伸加工等。
拉伸加工:使用壓板(bǎn)裝置(zhì),利用凸模(mó)的衝壓力,將平板材的一(yī)部分或者全部拉入凹模型(xíng)腔內,使之成形為(wéi)帶底(dǐ)的容器。容器(qì)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(jiǎo)錐)形容(róng)器、半(bàn)球形容器及拋(pāo)物線麵容器等的拉(lā)伸加工,其(qí)中還包含擴形加(jiā)工。
再拉(lā)伸加工:即(jí)對一次(cì)拉伸加工(gōng)無法完成的深拉伸產品,需要將拉伸加工的成形(xíng)產品進行再次拉伸,以增加成形(xíng)容器的深度。
逆向拉伸加工:將前工序的拉伸工件(jiàn)進行(háng)反向拉伸,工件內側變(biàn)成外側,並使其外徑變小的加(jiā)工。
變薄拉伸加工:用凸模將已(yǐ)成形容(róng)器擠(jǐ)入比容(róng)器外徑稍小的凹模型腔內,使帶底的容器外徑變小,同時壁厚變薄,既消除壁厚偏差,又使容器表麵光滑。
使用衝壓設備進行五金衝壓(yā)拉伸(shēn)加工(gōng)時,包括以下16種類型:
1、圓筒拉伸加工(gōng)(Round drawing):
帶凸緣(法蘭)圓筒產品的(de)拉伸。法蘭(lán)與底部(bù)均為平麵形狀,圓筒側壁為軸對(duì)稱,在同一圓周上變形均勻(yún)分布,法蘭(lán)上毛坯產生拉深變(biàn)形。
2、橢圓拉伸加工(Ellipse drawing):
法蘭上毛坯的變形為拉伸變形,但變形量與變(biàn)形比沿輪廓形狀(zhuàng)相應(yīng)變化。曲率越大的部分,毛坯的塑性變形量就越大;反之,曲率越小的部分,毛坯的塑性變形越小。
3、矩形拉伸加工(Rectangular drawing):
一次拉伸成形的低矩形件。拉伸時,凸緣變形區圓角處的拉伸阻力大(dà)於直邊處的拉伸阻力,圓角處的(de)變形程度大於直邊(biān)處的變形程度。
4、山形拉伸加(jiā)工(Hill drawing):
衝壓件的側壁為斜麵時,側壁在衝壓過程中是懸空的,不貼模,直到成形結束時才貼模。成形時側壁的不同部位變形特點不完全相同(tóng)。
5、丘形拉伸加工(Hill drawing):
丘形(xíng)蓋板件(jiàn)在成形過程(chéng)中的坯件變形不是簡單的拉伸變形,而是拉(lā)伸和脹形變形同時存在的複合成(chéng)形。壓料麵上坯件的(de)變形為拉伸(shēn)變形(徑向為拉應力,切向為壓(yā)應力(lì)),而輪廓內部(特別是中心區域)坯件的(de)變形為脹形變形(徑向和切向均為拉應力)。
6、帶凸緣半球形拉伸加(jiā)工(With flange hemisphere drawing):
球形件拉伸時,毛坯與凸模的球形頂部局部接觸,其餘(yú)大部分處於懸空的不受約束的自由狀態。因此(cǐ),此類球麵零(líng)件拉伸的(de)主要工藝(yì)問題在於(yú)局部接觸部(bù)分的嚴重變薄,或曲麵部分的失穩起皺。
7、法蘭盤(pán)拉伸加工(Flange drawing):
將拉伸產品的法蘭盤部分進行淺拉伸的加工(gōng)。其應力應變情況類似於壓縮翻邊。由於(yú)切向受壓應力,容易(yì)起皺,故成形極限主要受壓縮(suō)起皺的限製。
8、邊緣拉伸加工(Flange drawing):對前工序拉伸產品(pǐn)的凸緣部進行角形再拉伸加(jiā)工,此種加工要求材料具有良好的塑性。
9、深度拉伸加工(Deep drawing):
超過(guò)拉伸加工極(jí)限的拉伸加工產品,需要經過兩次以上的多次拉伸(shēn)方能完成。經過前工位深度方向拉伸加工的產品,在深度方向進行再拉伸加工。寬凸緣(yuán)拉伸件,第(dì)一次(cì)拉伸時就拉伸成所要求的凸緣直徑,在其後再拉(lā)伸(shēn)時(shí),凸緣直徑保(bǎo)持不變。
10、錐形拉伸加工(Taper drawing):
h/d>0.8、α =10°~30°的深錐形件(jiàn),由於深度較大,坯料的變形程度較大,僅靠坯料與凸模接(jiē)觸的局(jú)部麵積傳遞成形力,極易引起坯料局部(bù)過度變薄乃至破裂,需要經過多次過渡逐漸成形。階梯(tī)拉伸法是首先將坯料拉伸成階梯形過渡件,其階梯外形與錐(zhuī)形部的內形相切,最後(hòu)脹(zhàng)形成錐形。階梯過(guò)渡(dù)件的拉伸次數、工藝等與階梯圓筒件的拉伸相同。
11、矩形再拉伸加工(Rectangular redrawing):
多次拉伸成形的高矩形件(jiàn),其變形(xíng)不僅與深圓筒形件的拉伸不同,與(yǔ)低盒形件(jiàn)的變形也有很大差別。多工位自動搬送壓力機進行高矩形盒件加工時,多次(cì)拉伸過程中製件(jiàn)外形、尺寸伴隨拉(lā)伸高度的(de)變化。
12、曲麵成形加工(Surface forming):
曲麵拉伸成形,使金屬平板(bǎn)坯(pī)料外(wài)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(xīn)產品的衝(chōng)壓成形方法。
13、台階(jiē)拉伸加工(Step drawing):
將左側初拉伸產品進行再拉伸加工,成形為右側的台(tái)階形底(dǐ)部。深度較(jiào)深的部分在拉伸成形(xíng)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(de)側壁(bì)易誘發切應力產生變形。
14、反向拉伸加工(Reverse drawing):
將(jiāng)前工序拉伸加工的(de)工件,進行反向拉伸,是再拉伸的一種。反向拉伸法可增加徑向拉應(yīng)力,對於防止起皺可收到較好效果。也(yě)有可能提高(gāo)再拉伸的(de)拉伸係數(shù)。
15、變薄拉伸加(jiā)工(Ironing):
與普通拉伸不同,變薄拉伸主要是(shì)在拉伸過程中改變拉(lā)伸件筒壁的厚(hòu)度。凸凹模之間(jiān)的間隙小於毛(máo)坯厚度,毛坯直壁部分在通過間隙時,處於較(jiào)大的(de)均勻(yún)壓應力之下,拉伸過程中(zhōng)壁(bì)厚變薄的同時,消除容器壁厚偏差,增加容(róng)器表麵(miàn)的光滑度,提高精度和強度。
16、麵板(bǎn)拉伸加工(Panel drawing):
麵板產品是板材衝壓件,表麵(miàn)形狀複雜。在拉伸工序中,毛坯變形複雜,其成形性質已(yǐ)非簡單的拉伸成形,而是拉深與脹形同時存在的複合成(chéng)形。