拉伸成型加(jiā)工是利用模具將平板毛(máo)坯成形為開口空心零件的衝壓加工方法。拉(lā)伸(shēn)作為主(zhǔ)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、階梯形、球形、錐(zhuī)形、拋物線(xiàn)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(háng)產品的拉(lā)伸成型加(jiā)工,包括:拉(lā)伸加工、再拉伸(shēn)加工(gōng)、逆向拉伸(shēn)以及變薄拉伸加工等。
拉伸加工:使(shǐ)用壓板裝置(zhì),利用凸(tū)模的衝(chōng)壓力,將平板材的一部(bù)分或者全部拉入凹模型腔內,使之(zhī)成形為帶底的容器。容器的側壁與拉伸方向平(píng)行的加工,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(xiàn)麵容器(qì)等的拉伸加工,其中還包含擴形加(jiā)工。
再拉伸加工:即對一次拉(lā)伸加工無法完成的深拉伸產品,需要將拉伸加工的成形產品進行再次拉伸,以(yǐ)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,並使其外徑(jìng)變小的加工。
變薄(báo)拉伸加工:用凸模將已成形容器(qì)擠入比容(róng)器外徑(jìng)稍小的凹(āo)模(mó)型腔內,使帶(dài)底的容器外徑變小,同時壁厚(hòu)變薄,既消除壁厚偏差,又使容器表麵光滑。
使用衝壓設(shè)備進行(háng)五金衝壓拉伸加工時,包括以下16種類型:
1、圓筒(tǒng)拉伸加工(Round drawing):
帶凸緣(法(fǎ)蘭)圓(yuán)筒產品的拉伸(shēn)。法蘭與底部均為平麵形狀,圓筒側壁為軸對稱,在(zài)同一圓周上變形均(jun1)勻分布,法蘭上(shàng)毛坯產生拉深變形。
2、橢圓拉伸加工(Ellipse drawing):
法蘭上毛坯的變(biàn)形(xíng)為拉伸變形,但變形量與變形比沿輪廓形狀相應(yīng)變化。曲率(lǜ)越大(dà)的部分,毛(máo)坯的塑性變形量就(jiù)越大;反之,曲率越小的(de)部分,毛坯的塑性變(biàn)形越小。
3、矩(jǔ)形拉伸(shēn)加工(Rectangular drawing):
一次拉伸成形的低矩形件。拉伸(shēn)時,凸緣變形區圓角處的拉(lā)伸阻力大於直邊處的拉伸(shēn)阻力,圓角處的變(biàn)形程度大於直邊處(chù)的變形程度。
4、山形(xíng)拉伸加工(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(zhí)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(wán)全相同。
5、丘形拉伸加工(Hill drawing):
丘(qiū)形(xíng)蓋板件在成形過程中的坯件變形不是簡(jiǎn)單的拉伸變形,而是拉伸和脹形變(biàn)形同時存在的複合成形。壓料(liào)麵上坯件的變形為拉伸變形(徑向為拉應力,切向為壓應力),而輪廓(kuò)內(nèi)部(bù)(特別是中心區域)坯件的變形為脹形變形(徑向和切向均為拉應力)。
6、帶凸緣半球(qiú)形拉(lā)伸加工(With flange hemisphere drawing):
球(qiú)形件拉伸時,毛坯與凸模(mó)的球形頂部局部接觸,其(qí)餘大部分處於懸空的不受約束的(de)自由狀態。因此(cǐ),此類球麵零件拉伸的主要工藝問題在於局部接觸(chù)部分的嚴重變薄(báo),或曲麵部分的失(shī)穩起皺。
7、法蘭盤拉伸加工(gōng)(Flange drawing):
將拉伸產品的(de)法蘭盤部分進行淺拉伸的加(jiā)工。其應力應變情況類似(sì)於(yú)壓縮翻邊。由於切向受壓應力,容易起皺,故成形極限主要受壓縮起皺的限(xiàn)製。
8、邊緣拉伸加工(Flange drawing):對前(qián)工序拉伸(shēn)產品的凸緣部進行角(jiǎo)形再拉伸加工,此種加工要求材料具有良好的塑性(xìng)。
9、深度拉伸加工(Deep drawing):
超過拉伸加工極限的拉伸加工產(chǎn)品,需要經過兩次以上的多次拉伸方能完成。經過前工位深度方(fāng)向拉伸加工的產品,在深度方向進行再拉伸加工。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),在其後再拉伸時,凸緣直(zhí)徑保持不(bú)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(yú)深度較大,坯料的(de)變形程度較大,僅靠坯料與凸模(mó)接觸的局部麵積傳遞成形力,極(jí)易引起坯料(liào)局部過度(dù)變薄乃至破裂,需要經過多次過渡逐漸成(chéng)形。階梯拉伸(shēn)法是首先將(jiāng)坯料拉伸成階梯形過渡件,其階梯外形與錐形部的內(nèi)形相切,最後脹形(xíng)成錐形。階梯過渡件的拉伸次數、工藝等與階梯圓筒件的拉伸相同(tóng)。
11、矩形再拉伸加工(gōng)(Rectangular redrawing):
多次拉伸成形的高矩形件,其變形不(bú)僅與深圓(yuán)筒形件的(de)拉伸不同,與低盒形件的(de)變形(xíng)也有很大差別。多工位自動(dòng)搬送壓力(lì)機進行高矩形盒件加工時,多次拉伸過程中製件外形、尺寸伴隨拉伸高度的變化。
12、曲麵成(chéng)形加工(gōng)(Surface forming):
曲麵拉伸成形,使金屬平板坯料外法(fǎ)蘭部分(fèn)縮小,內法蘭部分伸長(zhǎng),成(chéng)為非直壁非平底的曲麵形狀的空心(xīn)產品的衝壓成形方法。
13、台階拉(lā)伸加(jiā)工(gōng)(Step drawing):
將左側(cè)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(jiào)深(shēn)的部分在拉伸成形的初期(qī)就(jiù)產生變形,深度(dù)較淺(qiǎn)的部分在拉伸的後期(qī)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(jiā)工(Reverse drawing):
將前工(gōng)序拉伸加工的工件,進行反(fǎn)向拉伸,是再拉伸的一種(zhǒng)。反向(xiàng)拉伸法可增加徑(jìng)向拉應力,對於(yú)防止起皺可收到較好效果。也有(yǒu)可能提高再拉伸的拉伸(shēn)係數。
15、變薄拉伸加工(Ironing):
與普通拉伸不同,變薄拉伸主要(yào)是在拉伸過程中改變拉伸件筒壁的厚度(dù)。凸凹模之間的間隙小於毛坯厚度,毛坯直壁部分(fèn)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同時,消除容器壁厚偏差,增加(jiā)容器表麵的光滑度,提高(gāo)精度和強度。
16、麵板拉(lā)伸加工(Panel drawing):
麵板產品是板材衝壓件,表麵形狀複雜。在拉伸工序中,毛坯變形(xíng)複雜,其成形性質已非簡單的拉伸成形,而是拉深(shēn)與脹形同時存在的複合成形(xíng)。