拉伸成(chéng)型加(jiā)工是利用模具將平板毛坯成形為開口空心(xīn)零件的衝壓(yā)加工方法。拉伸作為主要的衝壓工序之一,應用廣泛。用拉伸工藝可以製成圓筒形、矩形、階(jiē)梯(tī)形、球形、錐形、拋物線形及其(qí)他不規則形狀的薄壁零件,如果與其(qí)他衝壓成形工藝配合,還可製造形(xíng)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、再拉伸加工、逆向拉伸以及變薄(báo)拉伸加工等。
拉伸加工:使用壓板裝置,利用(yòng)凸模的衝壓力(lì),將(jiāng)平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔內(nèi),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(de)拉伸加工,而對圓錐(或角錐)形容器、半球形容器(qì)及拋物線麵容器等的拉伸加工,其中還包含擴(kuò)形加工。
再拉伸加工:即對一次拉伸加工無法完成的深(shēn)拉伸產(chǎn)品,需(xū)要將拉伸加工的成形產品進行再次拉伸,以增加成形容器的深度。
逆(nì)向拉伸加工:將前工序的拉伸工件進行反向拉伸,工件內側(cè)變成外側,並使其外(wài)徑變小的加工(gōng)。
變薄拉伸加工:用凸模將已成形容器擠入比容器外徑(jìng)稍小(xiǎo)的凹模型腔內,使(shǐ)帶底的容器外(wài)徑變小,同時(shí)壁厚(hòu)變薄,既消(xiāo)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拉伸加工時,包括以下16種類型:
1、圓(yuán)筒拉伸(shēn)加工(gōng)(Round drawing):
帶凸緣(法(fǎ)蘭)圓筒產品的拉伸。法蘭與(yǔ)底部均為平麵形狀,圓筒側壁為軸對稱,在同(tóng)一圓周上變形均勻分布(bù),法蘭上毛坯(pī)產生拉深變形。
2、橢圓拉伸加(jiā)工(Ellipse drawing):
法蘭上毛(máo)坯(pī)的變形為拉伸變形,但變形量(liàng)與變形比沿輪廓形狀相應(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(pī)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(de)拉伸阻力大於直邊處的拉伸阻力,圓角處的變形程度大於直邊處的變(biàn)形程度。
4、山形拉伸加工(Hill drawing):
衝壓(yā)件的側壁為斜(xié)麵時,側壁在衝(chōng)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(biàn)形特點不完全相同。
5、丘形拉伸加(jiā)工(Hill drawing):
丘形蓋板件在成形過程中的坯件變形(xíng)不是簡單的拉伸變形,而是拉伸和脹形變形同時存在的複合成形。壓(yā)料麵(miàn)上坯件的變形為拉伸變形(徑向為拉應力(lì),切(qiē)向為壓應力),而輪廓內部(特別是中心區域)坯(pī)件的變形為脹形變形(徑向和切向(xiàng)均為拉應力)。
6、帶凸緣半球形拉(lā)伸加工(With flange hemisphere drawing):
球形件拉(lā)伸時,毛坯與凸(tū)模的球形頂部局部接觸(chù),其餘大部分(fèn)處於懸空的(de)不(bú)受約束的自由狀態。因此,此類球麵零件拉伸的主要工藝問題在(zài)於局部接觸部(bù)分的嚴重變薄,或曲(qǔ)麵部(bù)分的失穩起皺。
7、法(fǎ)蘭盤(pán)拉伸加工(Flange drawing):
將拉(lā)伸產品的法蘭盤部分(fèn)進行淺拉伸的(de)加(jiā)工(gōng)。其(qí)應力應變情況類似於壓(yā)縮翻邊。由於切向受壓(yā)應力,容易起皺,故成形極限主要受壓縮起皺的(de)限製。
8、邊緣拉伸加工(Flange drawing):對前工序拉伸產品的凸緣部進行角形再拉伸加工,此種加工要求材料具有良好的(de)塑性。
9、深度拉伸加工(Deep drawing):
超過拉伸加工極限的拉伸(shēn)加工產品,需要經過兩次以上的多次拉(lā)伸方能完成。經過前工位深度方向(xiàng)拉伸加工的產品(pǐn),在深度方向進行再拉伸加工。寬凸緣拉伸件,第一(yī)次拉伸時就拉伸成所要求的凸緣直徑,在其後再(zài)拉伸時,凸緣(yuán)直徑保(bǎo)持不變。
10、錐形拉(lā)伸加工(Taper drawing):
h/d>0.8、α =10°~30°的深錐形件,由於深度較大,坯料的變形程度較(jiào)大,僅靠坯(pī)料與凸模接觸的局部麵積傳遞成形力,極易引(yǐn)起坯料(liào)局(jú)部過(guò)度變薄乃至破裂,需要(yào)經過多次過渡逐漸成形。階梯拉伸法是首先將坯料拉伸成階梯形過渡件,其階梯外形與錐形部(bù)的內形相切,最後脹形成錐形。階梯過渡(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(zài)拉伸加工(Rectangular redrawing):
多次拉伸成形的高(gāo)矩形件,其變形不僅與深圓筒形件的拉伸不同,與低盒形(xíng)件的變形也有很大差別(bié)。多工位自動搬送壓力機進行高矩形(xíng)盒件加(jiā)工時,多次拉伸過(guò)程中製件外形、尺寸伴隨拉伸高度的變化(huà)。
12、曲麵成形加工(Surface forming):
曲麵(miàn)拉伸成形,使金(jīn)屬平板坯料外法蘭部分縮小,內法蘭部(bù)分伸長,成為非直壁非平底的曲麵(miàn)形狀的空心產品的衝壓成(chéng)形方法。
13、台階拉伸加(jiā)工(Step drawing):
將(jiāng)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。深度較深的部分在拉伸成(chéng)形的初期就產生變形,深度較淺的部(bù)分在拉伸的後(hòu)期產(chǎn)生變形。在台階變化(huà)部分的側壁(bì)易誘發切應力產生變形。
14、反向拉伸加工(Reverse drawing):
將前工序拉伸加工的工件,進行反向拉伸,是(shì)再拉伸的一種。反向拉伸法可(kě)增加徑向拉應力,對於防止起皺可收到較好效果。也有可能提高再拉伸的拉伸係(xì)數。
15、變薄拉(lā)伸加(jiā)工(gōng)(Ironing):
與普通拉(lā)伸(shēn)不同,變薄拉伸主要是在拉伸過程中改變拉伸件筒壁的厚度。凸凹模之間的(de)間隙小於毛坯厚度,毛坯直壁部分在通過間隙時,處於較大的均勻壓應力之下,拉伸過程中壁厚變薄的(de)同時,消除容器(qì)壁厚偏差,增加容器表麵的光滑度,提高精度和強(qiáng)度。
16、麵板拉伸加工(Panel drawing):
麵板產品是板材(cái)衝壓件,表麵形狀複雜。在拉(lā)伸工序中,毛坯變形(xíng)複雜,其成形性質已非簡單(dān)的(de)拉伸(shēn)成形,而是拉深與脹形同時存在的複合成形。