拉伸成(chéng)型加工是利用模具將平板毛坯成形為(wéi)開口空心零件的衝壓加工方法。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、階梯形、球形(xíng)、錐形、拋物線形及其(qí)他不規則形狀(zhuàng)的(de)薄壁零件,如果與其他衝壓成形工藝配合,還可製造形狀更為複雜的零(líng)件。
使用衝壓(yā)設備進(jìn)行(háng)產品的拉伸成型加工(gōng),包括:拉伸加工、再拉(lā)伸加工、逆向拉伸以及變薄拉伸(shēn)加工等。
拉伸加工:使用壓板裝置,利用(yòng)凸模的衝壓力,將平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔內,使之成形為帶底的容器(qì)。容器的(de)側壁與拉伸方向平行的加工,是單純的拉伸加工,而對圓錐(或角(jiǎo)錐)形容器、半球形容器(qì)及拋(pāo)物(wù)線麵容器等的拉伸加工,其中還包含(hán)擴形加工。
再拉伸加工:即對一次拉伸加工無法完成的深拉(lā)伸產品,需要將拉伸加工的成(chéng)形產品進行再次拉伸,以(yǐ)增加成形容器的深度。
逆向拉伸(shēn)加工:將前工序的拉伸工件進(jìn)行反向拉伸(shēn),工件內側變成外側(cè),並使其外徑變小的加工。
變薄拉伸(shēn)加(jiā)工:用凸模將已成形容器擠入比容器(qì)外(wài)徑稍小的凹模型腔內,使帶底的容器外(wài)徑變小,同時(shí)壁厚變薄,既(jì)消除壁厚偏差,又使容器表麵光滑。
使用衝壓設備進行五金衝壓拉伸加(jiā)工時,包(bāo)括以下16種類型:
1、圓筒拉伸加工(Round drawing):
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(tǒng)側壁為軸對稱,在同一圓(yuán)周上變形均(jun1)勻分(fèn)布,法蘭上毛坯產生拉深(shēn)變形。
2、橢圓拉伸加工(Ellipse drawing):
法蘭上毛坯的變形為拉伸(shēn)變形,但變形量與變形比沿(yán)輪廓形狀相應變化。曲率越大的部分,毛坯的塑性變形(xíng)量(liàng)就越大;反之,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):
一次拉伸成形的低矩形(xíng)件。拉伸時,凸緣變形區圓角處的拉伸阻力大於直邊處的拉伸(shēn)阻力,圓角(jiǎo)處的變形程度大於直邊處的變形程(chéng)度。
4、山形拉伸加(jiā)工(Hill drawing):
衝壓件的側壁為斜(xié)麵時,側壁在(zài)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全相同。
5、丘形拉伸加工(Hill drawing):
丘形蓋板件在(zài)成形過程中(zhōng)的坯件(jiàn)變形不是簡(jiǎn)單的拉伸(shēn)變形,而是拉伸和脹形變形同時存在(zài)的複合成形。壓料麵上坯件(jiàn)的變形為拉伸變形(徑向為拉(lā)應力,切向為壓應力),而輪廓內部(特別是中心區域)坯件的變形(xíng)為脹(zhàng)形變形(徑向和切向均為拉應力(lì))。
6、帶凸緣半球形拉伸加工(With flange hemisphere drawing):
球形件拉伸時,毛坯與凸(tū)模的球形頂部局部接觸,其(qí)餘大部(bù)分處於懸空的(de)不受(shòu)約束的自由狀態。因(yīn)此,此類球麵零件拉伸的主要(yào)工藝(yì)問題在於局部接觸(chù)部分的嚴(yán)重變薄,或曲麵部分的失穩起皺。
7、法蘭盤拉伸加工(Flange drawing):
將拉伸產品的法蘭盤部分進行淺拉伸的加工。其應力應(yīng)變情況類似於壓縮翻邊。由(yóu)於切向受壓應力,容易起皺,故成形極(jí)限主要受壓縮起皺的限製。
8、邊緣拉伸加工(gōng)(Flange drawing):對前工序拉伸產品的(de)凸緣部進行角形再拉伸加工,此種加(jiā)工要求材料具有良好的塑性。
9、深度拉伸加工(Deep drawing):
超過拉伸加工極限的拉伸加工產品,需要經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,在深度方向進行再拉(lā)伸加工。寬凸緣拉伸件,第(dì)一次拉伸時就拉伸成所要求(qiú)的凸緣直徑,在其後再拉伸(shēn)時,凸緣直徑保(bǎo)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(yǔ)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(nǎi)至破裂,需要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的內(nèi)形相切,最後脹形成錐形。階梯過渡(dù)件的拉伸次(cì)數(shù)、工藝等與(yǔ)階梯圓筒件的拉伸相同。
11、矩形再拉伸加工(Rectangular redrawing):
多(duō)次拉伸成形的高矩形件,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。多工位自(zì)動搬送壓力機進行(háng)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(dù)的變化。
12、曲麵成形加工(Surface forming):
曲麵拉伸(shēn)成形,使金屬(shǔ)平板坯料外法蘭部分(fèn)縮小(xiǎo),內法蘭部分(fèn)伸(shēn)長,成為非直壁非(fēi)平底的曲麵形狀的空心產品的衝壓成(chéng)形方法。
13、台階拉伸加工(Step drawing):
將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形的初期就產生變形(xíng),深度較淺的部分在拉伸的後期產生變形。在台階變(biàn)化部分的側壁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(shēn),是再(zài)拉伸的一種(zhǒng)。反向拉伸法可增加(jiā)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(de)拉伸係數。
15、變薄拉伸加工(Ironing):
與普通拉伸不同,變薄拉伸主要是在拉(lā)伸過程(chéng)中改變拉(lā)伸件(jiàn)筒壁的(de)厚度。凸凹模之間的間隙小於毛坯厚度,毛坯直壁部分在通過間隙時,處於較大的均勻壓(yā)應力之下,拉伸過程中壁厚變(biàn)薄的同時,消除容器壁厚偏(piān)差(chà),增加容(róng)器表麵的光滑度,提高精度和強度。
16、麵板(bǎn)拉伸加工(Panel drawing):
麵板產品是(shì)板材衝壓件,表麵形狀複雜。在拉伸(shēn)工序中,毛坯變形複雜(zá),其成形性(xìng)質已非簡單的拉伸成形,而是拉深與脹形同時存在的複合成形。