拉伸成型加工(gōng)是利(lì)用(yòng)模(mó)具(jù)將(jiāng)平板毛坯成形為開口空心零件的衝壓加(jiā)工方法。拉伸作(zuò)為主(zhǔ)要的衝壓工序之一,應用廣泛。用拉伸工藝可(kě)以製成圓筒形、矩形、階梯(tī)形、球形、錐(zhuī)形、拋物線形及其他不規則形狀的薄壁(bì)零件,如(rú)果與(yǔ)其他衝壓(yā)成形工藝配合,還可製造形狀更為複雜的零件。
使用衝壓設(shè)備(bèi)進(jìn)行產品的拉伸成型加工,包括:拉(lā)伸加工、再拉伸加(jiā)工、逆向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(tū)模的衝(chōng)壓力,將平板(bǎn)材的一(yī)部分或者全部拉入凹模型腔(qiāng)內,使之成形為帶底的容器。容器的側(cè)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(qiú)形容器及拋物線麵容器等的拉伸加工,其中還包(bāo)含擴形加(jiā)工。
再拉伸加(jiā)工:即(jí)對一次拉伸(shēn)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(chéng)形容器的深度。
逆向拉(lā)伸加工:將前工序的拉伸工件進(jìn)行反向拉伸,工件內(nèi)側變成外側(cè),並使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工:用凸(tū)模將已(yǐ)成形容器擠(jǐ)入比容器外徑稍小的凹模型腔內,使帶底(dǐ)的容器外徑變小,同時(shí)壁厚變(biàn)薄,既消除壁厚偏差,又使容器表麵光滑。
使用衝壓設備進行五金(jīn)衝壓拉伸加工時,包括以下(xià)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(zhuàng),圓(yuán)筒側壁(bì)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(tuǒ)圓拉伸加工(Ellipse drawing):
法蘭上毛坯(pī)的變形為拉伸變(biàn)形,但變形(xíng)量(liàng)與變形比沿輪廓(kuò)形狀相應變化。曲率越大的部分,毛坯的塑性變形量就越大;反之,曲率越小的部分,毛坯的(de)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件。拉(lā)伸時,凸緣變形區圓角處的拉伸阻力大於直邊處的拉伸阻力,圓角處的變形(xíng)程度大於直邊處的變形程度。
4、山形拉伸加(jiā)工(gōng)(Hill drawing):
衝壓件的側壁為斜麵時,側(cè)壁(bì)在衝壓過程中(zhōng)是懸空的,不貼模,直到成形結(jié)束時才貼模。成形時側壁的不同部(bù)位變形特點不完全相同。
5、丘形拉伸加工(Hill drawing):
丘形蓋板件在成形過(guò)程中(zhōng)的坯件變形不是簡單的拉伸變形,而是拉伸(shēn)和脹形變形同時存在的複合成形。壓料麵上(shàng)坯(pī)件的變形為拉伸變形(xíng)(徑向為拉應力,切向為壓應力),而輪廓內部(特(tè)別是(shì)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(With flange hemisphere drawing):
球形件拉伸時,毛坯與凸模的球形頂部局部接觸,其(qí)餘(yú)大部分處於懸空的不受約束(shù)的自由(yóu)狀態。因此(cǐ),此類(lèi)球麵零件(jiàn)拉伸的主(zhǔ)要工藝問題在於局部接觸(chù)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):
將拉伸產品的法蘭盤部分進行淺拉伸的加工。其應力應變情(qíng)況類似於壓縮(suō)翻邊。由於切向受壓應力,容易起皺(zhòu),故成形極(jí)限(xiàn)主要受壓縮起皺的限製。
8、邊緣拉伸加工(Flange drawing):對前工序拉(lā)伸產品的凸緣部進行角(jiǎo)形再拉(lā)伸加(jiā)工,此種加工要求材料具有良好的塑性。
9、深度拉伸加工(Deep drawing):
超過(guò)拉伸加工極限的拉伸加工(gōng)產(chǎn)品,需要經過兩次以上的多次(cì)拉伸方(fāng)能完成。經過前工位深(shēn)度方向拉伸加工的產品,在深度方(fāng)向(xiàng)進行再(zài)拉伸加工。寬凸緣(yuán)拉伸件,第一次拉(lā)伸時就拉伸成所要求的凸緣直徑,在其後再拉伸時,凸(tū)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(biàn)形(xíng)程度較(jiào)大,僅靠坯料與凸模接觸的局(jú)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(cì)過(guò)渡逐(zhú)漸成形。階梯拉伸法是首先將坯料拉伸成階(jiē)梯形過渡件(jiàn),其階(jiē)梯外形與錐形部的內形相切,最後脹形成錐形。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(lā)伸加工(Rectangular redrawing):
多次拉伸成形的(de)高矩形件(jiàn),其變形(xíng)不僅與深圓筒形件的(de)拉伸(shēn)不同,與低盒形件的變形也有很大差別。多工位自動搬送壓力機進行高矩形(xíng)盒件加(jiā)工時,多次拉伸過程中製(zhì)件外形、尺寸伴(bàn)隨拉伸高度的變(biàn)化。
12、曲麵成形(xíng)加工(Surface forming):
曲麵拉伸成形,使金屬平板坯料外法蘭部分縮小,內法蘭部分伸長,成為非直壁非平底的曲麵形狀的空心產品的衝壓成形(xíng)方法(fǎ)。
13、台階拉伸加工(Step drawing):
將(jiāng)左側(cè)初拉伸產(chǎn)品進行再拉伸加工,成(chéng)形為右側(cè)的台階形底部。深度較深的部分在(zài)拉伸成(chéng)形的初期就產生變形,深度較淺的部分在(zài)拉伸的後期產生變形。在台階變化部分的側壁易誘發切應力產生變形(xíng)。
14、反向拉伸加工(Reverse drawing):
將前工(gōng)序拉伸加(jiā)工的工件(jiàn),進行(háng)反向拉伸,是再拉伸的一種。反向(xiàng)拉伸法(fǎ)可增(zēng)加徑向拉應力,對於防止(zhǐ)起皺可收到較好效果。也有可能提高再拉伸的拉伸係數。
15、變薄拉伸加工(Ironing):
與普通拉(lā)伸不同,變(biàn)薄拉伸主要是在拉伸過(guò)程中改變拉伸件(jiàn)筒壁的厚度。凸凹(āo)模之間的間隙小於(yú)毛坯厚度(dù),毛坯直壁部分在通過間隙時,處(chù)於較(jiào)大的均勻壓應力之下,拉伸過(guò)程中壁厚變薄的同時,消除容器壁厚偏差,增加容(róng)器表麵(miàn)的光滑度,提高精度和強度。
16、麵板拉(lā)伸加工(Panel drawing):
麵板產(chǎn)品是板材衝壓件,表麵形狀(zhuàng)複雜。在拉伸工序中,毛坯變形複雜(zá),其成(chéng)形性質已非簡單的拉伸(shēn)成形,而是拉(lā)深與脹形同時存在(zài)的複(fù)合成形。