拉伸成(chéng)型加工(gōng)是利用模具(jù)將平板毛坯成(chéng)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(zhī)一,應用(yòng)廣泛。用拉伸工(gōng)藝可以製成圓筒形、矩(jǔ)形、階梯形、球形(xíng)、錐形、拋物線形及其他不規則形狀的薄壁零件,如果與其他衝壓成形工(gōng)藝配合,還可製造形狀更為複雜的零件。
使用衝壓(yā)設備進行產品的拉伸成型加工,包括(kuò):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,利用凸模的(de)衝壓力,將(jiāng)平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔內,使之成形為帶(dài)底的容器(qì)。容器的側壁與拉(lā)伸方向平行的(de)加工,是單純的拉伸加(jiā)工,而對圓錐(或角錐)形容器、半球形容器及拋物線麵容器等的(de)拉伸加工,其中(zhōng)還包含擴形加(jiā)工。
再拉伸加工:即對一次拉伸加工無法完成的深(shēn)拉伸產品,需要將(jiāng)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。
逆向拉伸加工:將前工序的拉伸工件進行反向拉伸,工件內側變成外側,並使(shǐ)其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工:用凸模將已(yǐ)成形容器擠入比(bǐ)容器外徑稍小(xiǎo)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(bì)厚偏(piān)差,又(yòu)使容器表(biǎo)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(zhǒng)類型:
1、圓筒拉伸加工(Round drawing):
帶凸緣(法蘭(lán))圓筒產品的拉伸。法蘭與底部均為平麵形狀,圓筒側壁為(wéi)軸對稱,在同一(yī)圓周上變形均勻分布,法蘭上毛坯產生拉深變形。
2、橢圓拉伸加工(gōng)(Ellipse drawing):
法(fǎ)蘭上毛坯的變形為拉伸變形,但變形量與變形比沿輪廓形狀相應變化。曲率(lǜ)越大(dà)的(de)部分,毛(máo)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(Rectangular drawing):
一次(cì)拉伸成形的低矩形件。拉伸時,凸緣變形區(qū)圓角處的拉伸阻力大於直邊處的拉伸阻力,圓角處的(de)變形程度大於(yú)直邊處的變形程度。
4、山形拉伸加工(Hill drawing):
衝壓(yā)件的側壁為斜麵時,側壁在衝(chōng)壓過程中(zhōng)是懸空的,不貼模,直到成形結束時才貼模。成形(xíng)時側壁的不同部位變(biàn)形特點不完全相同。
5、丘形(xíng)拉伸加工(Hill drawing):
丘形(xíng)蓋板(bǎn)件在成形過程中的坯件變形不是簡單的拉伸(shēn)變形,而是拉伸和脹形變形同時存在的(de)複合成形。壓料麵上坯(pī)件(jiàn)的變形為拉伸變形(徑向為(wéi)拉應力,切向(xiàng)為壓應力),而輪廓內部(特別是中心區(qū)域)坯件的變形為脹形變形(徑向和切(qiē)向均為拉應力)。
6、帶凸緣(yuán)半球形拉伸加工(With flange hemisphere drawing):
球形件拉伸時,毛坯與凸模的球形頂部局部(bù)接觸,其餘大(dà)部分處於懸空的不受約束的自由狀態(tài)。因此,此類球麵零件拉(lā)伸的主(zhǔ)要工藝問題在於局部接觸部分的嚴(yán)重變薄,或曲麵部(bù)分(fèn)的失穩(wěn)起皺。
7、法蘭盤拉伸(shēn)加工(Flange drawing):
將拉伸產(chǎn)品的法蘭盤部分進(jìn)行淺拉伸的加工(gōng)。其應力應變情況類似於壓縮翻邊。由於切向(xiàng)受壓應力,容易起皺(zhòu),故成形極限主(zhǔ)要受壓縮起皺的(de)限製。
8、邊緣拉伸加工(Flange drawing):對前工序拉(lā)伸產品的凸緣部進行角形再拉伸加工,此種加工要求材(cái)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加工產品,需(xū)要(yào)經過兩次以(yǐ)上的多次拉伸方能完成。經過前工位深度方向拉伸加工的產品,在深度方向(xiàng)進行(háng)再拉伸加工(gōng)。寬凸緣拉伸件,第一次拉伸時就拉伸成所要求的凸緣直徑,在其後再拉伸時(shí),凸緣直徑保持不變。
10、錐形拉伸加工(Taper drawing):
h/d>0.8、α =10°~30°的深錐形件,由於深度較大,坯料的變形程度較大,僅靠坯料與凸模接(jiē)觸的(de)局部麵積傳遞成形力,極(jí)易引起坯料局部過度變薄乃至破(pò)裂,需要經過多次過渡逐漸成形。階梯拉(lā)伸法是首(shǒu)先將坯料(liào)拉伸成階梯形過渡件,其階梯外形與(yǔ)錐形部的內形相切,最後脹形成錐形。階梯過渡(dù)件的拉(lā)伸次數、工藝等與階梯圓筒件的拉伸相同。
11、矩(jǔ)形再拉伸加工(Rectangular redrawing):
多(duō)次拉(lā)伸成形的高矩形(xíng)件,其變形不僅與深圓(yuán)筒形件的拉伸不同,與低盒形件的變形也有很大差別。多工位(wèi)自動搬(bān)送壓力機進行(háng)高矩形(xíng)盒件加工時(shí),多次拉伸過程中製件外形、尺寸伴隨拉伸高(gāo)度(dù)的變化。
12、曲麵(miàn)成形加工(Surface forming):
曲麵拉伸成形,使金屬平板坯料外法蘭部分縮小,內法蘭部分(fèn)伸長,成為非直壁非平底(dǐ)的曲麵形狀的空心(xīn)產品的衝壓成形方法。
13、台階拉伸加工(Step drawing):
將左側初拉伸產品進(jìn)行再拉伸加(jiā)工,成形為右側的台(tái)階形底部(bù)。深度較深的部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(hòu)期產生變形。在台階變化部分的側壁(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(de)一種。反向拉伸法可增加徑向(xiàng)拉應力,對於防止起皺可收(shōu)到較好效果。也有可能提(tí)高再拉伸的拉伸係數。
15、變薄拉伸加工(Ironing):
與普(pǔ)通拉伸不同(tóng),變薄(báo)拉伸主要是在拉(lā)伸過程中改變拉伸件筒壁的厚(hòu)度。凸凹模之間的(de)間隙小於(yú)毛坯厚度,毛(máo)坯直壁部分在(zài)通過間隙時,處於較大(dà)的均勻壓應力之下(xià),拉伸過(guò)程中(zhōng)壁厚變薄的(de)同時,消(xiāo)除容器壁厚偏差,增加容器表麵的光滑度,提高精(jīng)度和強度。
16、麵板拉伸(shēn)加工(Panel drawing):
麵板產品是板材(cái)衝壓件(jiàn),表麵形狀複雜。在拉伸(shēn)工(gōng)序中,毛坯變形複(fù)雜,其成形(xíng)性質已非簡單的拉伸(shēn)成形,而是拉(lā)深與脹形同時存在的複合成形。