拉伸成型(xíng)加工是利用模具將平板毛坯成形為開口空心零件的衝壓(yā)加工方法。拉伸作為主(zhǔ)要的衝壓工序(xù)之一,應用廣泛。用拉伸(shēn)工藝可以製成圓筒形、矩形、階(jiē)梯形(xíng)、球形、錐形、拋物線形及其他不規則形狀的薄(báo)壁零(líng)件(jiàn),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件。
使用衝壓設備進行產品(pǐn)的拉(lā)伸成型加工,包(bāo)括:拉伸加(jiā)工、再拉伸(shēn)加工、逆向拉伸以及變薄拉伸加工等。
拉伸加工:使用壓板裝置,利用凸(tū)模的衝壓力,將平板材的一部分或者全部(bù)拉入凹模型(xíng)腔內,使之成(chéng)形為帶底(dǐ)的容器。容器的側壁與拉伸方向平行的加工,是單純的拉伸加工,而對圓錐(或角錐)形容器、半球形容器及(jí)拋(pāo)物線麵容器等的拉伸加工,其(qí)中還包含擴形加工。
再拉伸(shēn)加工:即對一次拉伸加(jiā)工無法完成的深拉伸產品(pǐn),需要將拉伸加工的成形產品進行再次(cì)拉伸,以增加成形容器的深度。
逆向拉伸加工:將(jiāng)前工(gōng)序的拉伸工件進行(háng)反向拉伸,工件(jiàn)內側變成外側,並使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加(jiā)工:用凸模將已成形容(róng)器擠入比容器外徑稍小的凹模型(xíng)腔內,使帶底的容器外徑變小,同時壁(bì)厚變薄,既消除壁厚偏差,又使容器(qì)表麵光滑。
使用衝壓設備進行五金衝壓拉伸(shēn)加工時,包括以下16種(zhǒng)類型:
1、圓筒拉伸(shēn)加工(Round drawing):
帶凸緣(法(fǎ)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(duì)稱,在同一圓周上變(biàn)形均(jun1)勻分布,法蘭上毛坯產生拉深變形。
2、橢圓(yuán)拉伸加工(Ellipse drawing):
法蘭上毛坯的變形為拉伸變形,但變形量與變(biàn)形比沿輪廓形狀相應變化。曲率越大的部分,毛(máo)坯的(de)塑性變形量就越大;反之,曲率越小的部分(fèn),毛坯的塑性變形越小。
3、矩(jǔ)形拉伸加工(gōng)(Rectangular drawing):
一次拉伸成形的低矩形件。拉伸時,凸緣變形區圓角處的(de)拉伸阻力大於直邊處的拉伸阻力,圓角(jiǎo)處的變形程度大於直邊處的變形程度。
4、山形拉伸加(jiā)工(Hill drawing):
衝壓件的側壁為斜麵時(shí),側(cè)壁在衝壓過程中是懸(xuán)空的,不貼模,直到成(chéng)形(xíng)結束時才貼(tiē)模。成形時側壁的不同部位變形特點不完全(quán)相同。
5、丘形拉伸加工(Hill drawing):
丘(qiū)形蓋板件在成形過程中的(de)坯件變(biàn)形不是簡單的拉伸變形,而是拉伸和脹形變形同時存在的複合成形。壓(yā)料麵上(shàng)坯件的變形為拉伸變形(徑向為拉應(yīng)力,切向為(wéi)壓(yā)應力),而輪廓內部(特別是中心區域)坯件的變形為脹形變形(徑向和切向均(jun1)為拉應力)。
6、帶凸緣半球形拉伸加工(With flange hemisphere drawing):
球形件拉伸時,毛坯(pī)與凸模的球形頂部局部接觸,其餘大部分處於懸空(kōng)的(de)不受約束的自由狀態。因此,此類球麵零件(jiàn)拉伸的主要工(gōng)藝問題在於(yú)局部接觸部(bù)分(fèn)的嚴重變薄,或(huò)曲麵(miàn)部分的失穩起皺。
7、法蘭盤拉伸加工(gōng)(Flange drawing):
將拉伸產品(pǐn)的法蘭盤部分進行淺拉伸(shēn)的(de)加(jiā)工。其應力應變情況(kuàng)類似於壓縮翻邊(biān)。由(yóu)於切向受壓應力,容易起皺,故成形極限(xiàn)主(zhǔ)要受壓縮起皺的(de)限製。
8、邊緣拉(lā)伸加(jiā)工(Flange drawing):對前工(gōng)序拉伸產品的凸緣部進行角形(xíng)再拉伸加工,此(cǐ)種加工要求材料具(jù)有良好的塑性。
9、深度(dù)拉伸加工(Deep drawing):
超過拉伸加工極(jí)限的拉伸加工產品,需要經過兩次以上的多次拉伸方(fāng)能完(wán)成。經(jīng)過前工位(wèi)深度方向拉伸加工的產品,在深度方向進行再拉伸加工。寬凸緣拉(lā)伸件,第一次拉伸(shēn)時就拉伸(shēn)成所要求的凸緣直徑,在其後再拉(lā)伸時,凸緣直徑保持不變(biàn)。
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(de)變形程度較大,僅靠坯料(liào)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)渡逐漸成形。階梯拉伸法是(shì)首先將坯料拉伸成階(jiē)梯形(xíng)過渡件,其階梯外形與錐(zhuī)形部的內形相切,最後脹(zhàng)形成錐形。階梯過渡件的(de)拉伸次數、工藝等與階(jiē)梯圓筒件的拉伸相同。
11、矩形(xíng)再(zài)拉伸加工(Rectangular redrawing):
多次拉伸(shēn)成形的高矩形(xíng)件,其變形不僅與深圓筒形件的(de)拉伸不同,與低盒形件的變(biàn)形也有很大差別。多工位自動搬送壓力機進行高矩形盒(hé)件加工時,多次拉伸過程中製(zhì)件(jiàn)外形、尺寸伴隨拉伸高度的變化。
12、曲麵成形加工(Surface forming):
曲麵拉伸成形,使金屬平板坯料外法蘭部分縮小,內(nèi)法蘭部(bù)分伸長(zhǎng),成為非(fēi)直壁非平底的曲麵形狀的空心產品的衝壓(yā)成(chéng)形方法。
13、台階拉(lā)伸加工(Step drawing):
將左側初拉伸產(chǎn)品進(jìn)行再拉(lā)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,深度較(jiào)淺的部分在拉伸的後期產生變形。在台階變化(huà)部分的(de)側壁(bì)易誘發切應力產生變形。
14、反向(xiàng)拉伸加工(Reverse drawing):
將(jiāng)前(qián)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(yīng)力,對於防止起皺可收到較好效(xiào)果。也有可能提高再拉伸的拉(lā)伸係數。
15、變薄拉伸加工(Ironing):
與普通拉伸不同,變(biàn)薄拉伸主(zhǔ)要是在拉伸過程中改變拉伸件(jiàn)筒壁的厚(hòu)度(dù)。凸凹模之間的間隙小於(yú)毛坯厚度,毛坯(pī)直壁部分(fèn)在通過間隙時,處(chù)於較(jiào)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,增加容器表麵的光(guāng)滑度,提(tí)高精度和強(qiáng)度。
16、麵板拉伸加工(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(biàn)形複雜,其(qí)成形性質已非簡單的拉(lā)伸成形,而是拉深與脹形同(tóng)時存在的複合成形。