拉伸(shēn)成型加工(gōng)是利用模具將平板毛坯成形為開口空心零件的衝壓(yā)加(jiā)工方法。拉伸作為主要(yào)的衝壓工序之(zhī)一,應用廣泛。用拉伸(shēn)工藝可以製成圓筒形、矩形、階梯形、球形、錐形、拋物線形及其他不規則形狀的(de)薄壁零件,如果(guǒ)與其他衝壓成形工(gōng)藝配合,還可製造形(xíng)狀更為複(fù)雜的零件。
使(shǐ)用(yòng)衝壓設備進行產(chǎn)品的拉伸成型加工,包括:拉伸加(jiā)工、再拉伸(shēn)加工、逆向拉伸(shēn)以及(jí)變薄拉伸加工等。拉伸加工:使用壓板裝置,利用凸模(mó)的衝壓力,將平板材的一部分或者全(quán)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(de)加工(gōng),是單純的拉伸加工,而對圓錐(或(huò)角錐)形容器、半球形容器及拋物線麵容器等的拉伸加工(gōng),其中還(hái)包含擴形加(jiā)工。
再拉伸加工:即對(duì)一次拉伸加工無法(fǎ)完成(chéng)的深拉伸產品,需要將拉伸加工的(de)成形產(chǎn)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(xù)的拉伸工件進行反向拉伸,工件內側變成外側,並使其外徑變小的加工。
變薄(báo)拉伸加工:用凸模將已(yǐ)成(chéng)形容器擠入(rù)比(bǐ)容器外徑稍小的凹模型腔內,使帶底的容器(qì)外徑變小,同時壁厚變薄,既消除壁厚偏差,又使容器表麵(miàn)光滑(huá)。
使(shǐ)用(yòng)衝壓設備進行五金衝壓拉(lā)伸加工時,包括以下16種類型:
1、圓筒拉伸加(jiā)工(Rounddrawing):帶凸緣(法蘭)圓筒產品的拉伸。法蘭與底部(bù)均(jun1)為平麵形狀,圓筒側壁為軸對(duì)稱,在同一圓周上變形均勻分布(bù),法蘭上毛坯產生拉(lā)深變形。
2、橢圓拉伸加工(Ellipsedrawing):法蘭上毛坯的變形為拉(lā)伸變形,但變形量與(yǔ)變形比沿輪廓形狀相應變化(huà)。曲率越大(dà)的部分,毛(máo)坯的(de)塑性變形量就越大;反之,曲率越小的部分,毛坯的塑性變(biàn)形越小。
3、矩形拉(lā)伸加工(Rectangulardrawing):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於直邊(biān)處的拉伸阻力,圓角處的變形程(chéng)度大於(yú)直邊處的變形程度。
4、山形拉伸加工(Hilldrawing):衝壓件的側壁為斜麵時,側壁在衝壓過程(chéng)中是懸空的,不貼模,直(zhí)到成(chéng)形結束時才(cái)貼模。成(chéng)形時側(cè)壁的不同部位變形特點不完全相同。
5、丘形拉伸加工(Hilldrawing):丘形蓋板件在成形過程中的坯件變形不是簡單的拉伸變形,而是(shì)拉伸和脹形變形(xíng)同時存在的複(fù)合成形。壓料麵上坯件的變(biàn)形(xíng)為拉伸變形(徑(jìng)向(xiàng)為拉應力,切向為壓應力),而輪(lún)廓內部(特別是中(zhōng)心區域)坯件的(de)變形為脹形變形(徑向(xiàng)和切向均(jun1)為拉應力)。
6、帶(dài)凸緣半球形拉伸加(jiā)工(Withflangehemispheredrawing):球形件拉伸時,毛坯與凸模的球形頂部局部接觸,其餘大部分處(chù)於懸空的不受約束(shù)的自由(yóu)狀態。因此,此類球麵零(líng)件拉伸的(de)主要工藝問題在(zài)於(yú)局部接觸部分的嚴重變薄,或曲麵部分的失穩起皺。
7、法蘭(lán)盤拉伸加工(Flangedrawing):將拉伸產品的(de)法蘭盤部分(fèn)進行淺拉伸的(de)加(jiā)工。其應力應(yīng)變情況類似於壓縮翻邊。由於切向(xiàng)受壓應(yīng)力(lì),容易起皺,故成形極限主要(yào)受壓縮起皺的限製。
8、邊緣拉伸加工(Flangedrawing):對前工序拉伸產品的凸緣部進(jìn)行角形(xíng)再拉伸加工,此種加工要求材(cái)料具有良好的塑性。
9、深度拉伸加工(Deepdrawing):超(chāo)過拉伸加工極(jí)限的拉伸加工產品,需要經(jīng)過兩次以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)進行再拉伸加工。寬凸緣拉伸件,第一次(cì)拉伸(shēn)時就拉伸成所要(yào)求的凸緣直徑,在其後再拉伸時,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(jiào)大,坯料的變形程度較大,僅靠坯料與凸模接觸的局部麵積傳遞成形力,極易引起坯料局部過度變薄乃至破裂,需要經過多次過(guò)渡逐漸(jiàn)成形(xíng)。階梯拉伸法是首先將坯料拉伸成(chéng)階梯形過渡件,其階梯外形與錐形部的內形相切,最後脹形成錐形。階梯過渡件的拉伸次數、工藝等與階梯(tī)圓筒件的拉伸(shēn)相同。
11、矩形再拉伸加工(Rectangularredrawing):多次拉伸成形的高矩形件(jiàn),其變形不僅與深圓筒形件的拉伸不同,與低盒形件的變形也有很大差別。圖1-46為多工位自動搬送壓力機進行高矩形盒件加工時,多(duō)次(cì)拉伸過程中製件外形、尺寸伴隨拉伸高度的變化(huà)。
12、曲麵成形加工(gōng)(Surfaceforming):曲麵拉伸成形(xíng),使金(jīn)屬平板坯料外法蘭部分縮小,內法蘭部分伸長,成為(wéi)非(fēi)直壁非平底的曲麵形狀的空心產品的衝壓成形方法。
13、台階拉伸加工(Stepdrawing):將左側初拉伸產品進行再(zài)拉伸加工,成(chéng)形為右側的台階形底部。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(shēn)的後期產生變形。在(zài)台階變化部分的(de)側壁易誘發切應力產生變(biàn)形。
14、反向拉伸加工(Reversedrawing):將前工序(xù)拉伸(shēn)加工的工件,進行反向拉伸,是再(zài)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。也有可能提高再拉伸的拉伸係數。
15、變薄拉伸加工(Ironing):與(yǔ)普通拉伸不同,變薄拉伸主要(yào)是在拉伸過(guò)程中改變拉伸件筒壁的(de)厚度。凸(tū)凹模之間的間隙小於毛坯(pī)厚(hòu)度,毛坯直壁部分在通過間(jiān)隙時,處於較(jiào)大的均(jun1)勻壓(yā)應力之下,拉伸過程中壁厚變薄的同時,消除容器壁厚偏差,增加容器表麵的(de)光滑度,提高精度和強度。
16、麵板拉伸加工(Paneldrawing):麵板產品是板材衝(chōng)壓(yā)件,表麵形狀複雜。在拉伸工序中,毛坯變形複雜,其成形性質已非簡單的拉伸成形(xíng),而是拉深與脹形同時存在的複合成形。