拉伸成型加工是利用模具將平板毛坯成形為開口空心零件的衝壓加工方法。拉伸作為(wéi)主要的衝壓工序之一,應用(yòng)廣泛。用拉伸(shēn)工藝可以製成(chéng)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薄壁零件,如果與其他衝壓成形工藝配合,還可製造(zào)形狀(zhuàng)更為複雜的零件。
使用衝壓設(shè)備進行產(chǎn)品的(de)拉(lā)伸成型加工(gōng),包括:拉伸加工、再拉伸加工、逆(nì)向拉(lā)伸以(yǐ)及變薄拉伸加工等。拉伸加工:使用壓板裝置,利用凸模的衝壓力,將平板材的一部分或者全部拉(lā)入凹模型腔內(nèi),使之成形(xíng)為帶底的容器。容器的(de)側壁與拉伸方向平行的加工,是單純的拉伸(shēn)加工,而(ér)對圓錐(或角錐)形容器、半球形容器及拋物線麵容器等的拉伸加工,其中還(hái)包含擴形加工。
再拉伸加工:即對一次(cì)拉伸加工無法完成的深拉伸(shēn)產品,需要(yào)將拉伸加工的成形產品(pǐn)進行(háng)再次拉伸,以增加成形容器的深度。
逆向拉伸加(jiā)工:將前工序的拉伸工件進行反向拉伸,工件內側變成外側,並使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工:用凸模將已成形容(róng)器擠入比容(róng)器外徑稍小的凹(āo)模型腔內(nèi),使(shǐ)帶底的容器外徑變小(xiǎo),同時壁厚變薄,既消除壁厚偏(piān)差,又使容器表麵光滑。
使用(yòng)衝壓設備進(jìn)行五金衝壓拉伸加工時,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。法蘭與底部均為平麵形狀,圓筒側壁為軸(zhóu)對稱,在同一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(Ellipsedrawing):法蘭上毛坯的變(biàn)形(xíng)為拉伸變(biàn)形,但變形量與變形比沿輪廓形狀相應變化。曲(qǔ)率越大的部分(fèn),毛坯的塑性變形量就越大;反(fǎn)之,曲率越小的部分,毛坯的塑性(xìng)變形越小。
3、矩形拉伸加工(Rectangulardrawing):一次拉伸成形的低矩形件。拉伸時,凸緣變形區(qū)圓角(jiǎo)處的拉伸阻力大於直邊處的拉伸阻力,圓角處的變形程度(dù)大於直邊處的變形程度。
4、山形拉伸(shēn)加工(Hilldrawing):衝壓(yā)件(jiàn)的側(cè)壁為斜麵時,側壁在衝壓(yā)過程(chéng)中是懸空的,不貼模,直到(dào)成形結束時才貼模。成形時(shí)側壁的不同部位變形特點不完全相同。
5、丘形拉(lā)伸加工(Hilldrawing):丘形蓋板件在成形過程中的坯(pī)件(jiàn)變形不是(shì)簡單的拉(lā)伸變形,而是拉(lā)伸和脹形變形同時存(cún)在的複合(hé)成形。壓料麵上坯件的變形(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(特別是中心區域)坯件的變形為脹形變形(徑(jìng)向和切向均為拉應力)。
6、帶凸緣半球形拉伸加工(Withflangehemispheredrawing):球形件拉伸時,毛坯與凸模的球形頂部局部接觸,其餘大部分處於懸空的不受約束的自由狀態。因此,此類球麵零(líng)件(jiàn)拉伸的主要工藝問(wèn)題在於局部接觸部分的嚴重變薄,或曲麵部分的失穩起皺。
7、法蘭盤拉(lā)伸加工(Flangedrawing):將拉伸(shēn)產品的法蘭盤部(bù)分進(jìn)行淺拉伸的加工。其應力應(yīng)變情況類似於壓縮翻邊。由於(yú)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(Flangedrawing):對(duì)前工(gōng)序拉伸(shēn)產品的凸緣部進行角形再拉伸加工,此種(zhǒng)加工要求材料具有良好的塑性。
9、深度拉伸加(jiā)工(Deepdrawing):超過拉伸加工極限的拉伸加工產品,需要經過兩次以(yǐ)上的多次(cì)拉伸方能完成。經過前工位深度方向拉伸加工(gōng)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成所要求的凸緣直(zhí)徑,在其(qí)後再拉伸時(shí),凸緣(yuán)直徑保持不(bú)變。
10、錐形拉伸加工(Taperdrawing):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,僅靠坯料與凸模接觸的局部麵積傳遞成形力,極(jí)易引(yǐn)起坯料局部(bù)過度變(biàn)薄乃(nǎi)至破裂,需要經過多(duō)次過渡逐漸成形。階梯(tī)拉(lā)伸法是首先將坯料拉伸(shēn)成階梯(tī)形過渡件,其階梯外形與錐形部的內形相切,最後(hòu)脹形成錐形。階梯過渡件的拉伸次數、工藝等與階梯圓筒件的拉伸相同。
11、矩形再拉伸加工(Rectangularredrawing):多次(cì)拉伸成形的高矩形件,其變形不僅與深圓筒形件的(de)拉伸不同,與低盒(hé)形件(jiàn)的變形也有(yǒu)很(hěn)大差別。圖1-46為(wéi)多工位自(zì)動搬送(sòng)壓力機進行高矩形盒件加工時,多次拉伸過程(chéng)中製件外形、尺寸(cùn)伴隨拉伸高度(dù)的變化。
12、曲麵成形(xíng)加工(Surfaceforming):曲麵拉伸成形,使金屬平板坯料外法蘭部分縮小,內法蘭部分伸長,成為非直壁非平底的曲麵形狀的(de)空心產品的衝壓(yā)成形方法。
13、台階拉伸加工(Stepdrawing):將左側初拉伸產品進行再拉伸(shēn)加(jiā)工,成形為右側的台(tái)階形底部。深度較深的部分(fèn)在(zài)拉伸成形的初期就產生變形,深度較淺的部分在拉伸的(de)後期產(chǎn)生變形。在台階變(biàn)化部分的側壁易誘發切應力產生變(biàn)形。
14、反向拉伸加工(Reversedrawing):將前工序拉(lā)伸加工的工件,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力,對於防止起皺可收到較好效(xiào)果。也有可能提高再拉伸(shēn)的拉伸係數。
15、變薄拉伸加工(gōng)(Ironing):與(yǔ)普通拉伸不同,變薄拉伸主(zhǔ)要(yào)是在拉伸過程中改變拉伸件筒壁的厚度。凸凹模之間的間隙小於毛坯(pī)厚度,毛坯直壁部分在通過間隙時,處於較大的均(jun1)勻壓(yā)應力之下,拉伸過程(chéng)中壁厚變(biàn)薄的同時,消除容器壁厚偏差,增加容器表麵的光滑度(dù),提高精度和強度。
16、麵板拉伸加工(Paneldrawing):麵板產品是板材衝壓件,表麵形狀複雜。在拉伸工序中,毛坯變形複雜,其成形性質已非簡單的(de)拉伸成形,而是拉深與(yǔ)脹形(xíng)同時存在的複合成(chéng)形。