拉伸成(chéng)型加(jiā)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、錐形、拋(pāo)物線(xiàn)形及其他不規則形狀的薄(báo)壁零件,如果(guǒ)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(shǐ)用衝壓設備進行產品的拉伸成型加工,包括:拉伸加工(gōng)、再拉(lā)伸加工、逆向(xiàng)拉伸以及變薄拉伸加工等。
拉(lā)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。容器的側壁與拉伸方向平(píng)行的加工,是單純的拉伸加工,而對圓錐(zhuī)(或角錐)形容器、半球(qiú)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:即對一次拉伸加工無法完成的深拉(lā)伸產(chǎn)品,需要將拉伸加工的(de)成形(xíng)產品進行再次拉伸,以增加(jiā)成形容器的深度。
逆向拉伸加工:將前工(gōng)序的拉伸工(gōng)件(jiàn)進行反向拉伸,工件(jiàn)內側變成外側,並使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工:用凸模將已成形(xíng)容器擠入比容器外徑稍小的凹模型腔(qiāng)內,使帶底的容器外徑變小,同時壁厚(hòu)變薄,既消除壁厚偏差,又使容(róng)器表麵光(guāng)滑。
使用衝(chōng)壓設備(bèi)進行五金衝壓(yā)拉伸加(jiā)工時,包括以下16種類型:
1、圓筒拉伸加工(Round drawing):
帶凸緣(法蘭)圓(yuán)筒產品的拉(lā)伸。法蘭與底部均為平(píng)麵形狀,圓筒側(cè)壁為軸對(duì)稱,在同一圓周上變形均勻分布,法蘭上毛坯產生(shēng)拉深變(biàn)形。
2、橢圓拉伸加工(Ellipse drawing):
法蘭上毛坯的變形為拉伸變形,但變形量與變形比(bǐ)沿輪廓形狀相應變化。曲率越大的(de)部分(fèn),毛坯的塑性變形量就越(yuè)大;反之,曲率越小的(de)部分,毛(máo)坯的塑性(xìng)變形越小。
3、矩形拉伸加工(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拉伸阻力大(dà)於直邊處的拉伸阻(zǔ)力,圓(yuán)角(jiǎo)處的變形程度大於直邊處的變形程度。
4、山形拉伸加工(gōng)(Hill drawing):
衝壓件的側壁為斜麵時,側壁在衝(chōng)壓過程中是懸空的(de),不貼模(mó),直到成形結束時才貼模。成形時(shí)側壁的(de)不同部位變形特點不完全相同。
5、丘形拉伸加工(Hill drawing):
丘形(xíng)蓋板件在成形(xíng)過程中的坯件變(biàn)形不是簡(jiǎn)單的拉伸變形,而是拉伸(shēn)和脹形變形同時存(cún)在的複(fù)合成形。壓料(liào)麵上坯件的變形為拉伸(shēn)變形(徑向為拉應力,切向為壓應力),而輪廓內部(特別是中(zhōng)心(xīn)區域)坯件的變形為脹形變(biàn)形(徑(jìng)向和切向均為(wéi)拉應力)。
6、帶凸(tū)緣半球形拉伸加工(With flange hemisphere drawing):
球(qiú)形件拉伸時,毛坯與凸模的球形頂(dǐng)部局部接觸,其餘大部分處於(yú)懸空的不受約束的(de)自由狀態。因此,此類球麵零件拉伸的主要工藝問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、法蘭盤拉伸加工(Flange drawing):
將拉伸產品的法(fǎ)蘭盤(pán)部分進行淺拉伸的加工。其應力應變情況類似於壓縮翻邊。由於切向受(shòu)壓應力,容易起皺,故成形(xíng)極限主要受壓縮(suō)起皺的限製。
8、邊緣拉伸加工(Flange drawing):對前(qián)工序拉伸產品的凸緣部進行(háng)角形(xíng)再拉伸加工,此種加工要(yào)求材料具有良好的塑性。
9、深度拉伸加工(gōng)(Deep drawing):
超(chāo)過拉伸加工極限的(de)拉伸加(jiā)工產(chǎn)品,需要(yào)經過兩次以上的多次拉伸方能完(wán)成。經過前工位(wèi)深度方向拉伸加工的產品,在深度方向進行再(zài)拉伸加工。寬凸緣拉伸件,第一(yī)次拉伸時就拉伸成所要求的(de)凸(tū)緣直徑,在其後再拉伸時,凸緣直徑保持不變。
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,僅靠坯料與凸模接觸的局部麵積傳遞(dì)成(chéng)形力,極易引起坯料局部過度變薄乃至破(pò)裂,需要經過多次(cì)過渡逐漸成(chéng)形。階梯拉伸(shēn)法是首先將坯料拉伸(shēn)成階梯形過渡件,其階梯外形與(yǔ)錐形部的內形相切,最後脹形成錐形。階梯過渡(dù)件的拉伸次(cì)數、工藝等與階梯圓筒件(jiàn)的拉伸相同。
11、矩形再拉伸加工(Rectangular redrawing):
多次(cì)拉伸(shēn)成(chéng)形的高矩形件,其變形不僅與深圓筒形件的拉伸不同,與低(dī)盒形件的變形也有很大差別。多工(gōng)位自動搬送壓(yā)力機進行高矩形盒件加工時,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(miàn)拉(lā)伸成(chéng)形,使金(jīn)屬平板坯料外法蘭部分(fèn)縮小,內法(fǎ)蘭部分伸長,成為非直壁非平底的曲(qǔ)麵形狀的空心產品的衝壓成形方法。
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,深度(dù)較淺的部分在拉伸的後期產生變形。在台階(jiē)變化部分的側壁易誘(yòu)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(jiàn),進行反向拉伸,是再拉伸的一種。反向(xiàng)拉伸法可增加徑向拉應力(lì),對於防(fáng)止(zhǐ)起皺可收到較好效果。也有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,變薄拉伸主要是在拉伸過程中改變拉伸件筒壁的厚度。凸凹模之(zhī)間的間隙小於(yú)毛坯厚度,毛坯直壁部分在(zài)通過間隙時,處於較大的均勻壓應力(lì)之下,拉伸過程中(zhōng)壁厚變薄的同時,消除容器壁厚偏差,增(zēng)加容器表麵的光(guāng)滑度(dù),提高精度和強(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(pī)變形(xíng)複雜,其(qí)成形性質已非簡單的(de)拉伸成形,而是拉深與脹形同時(shí)存在的複合成形。