拉伸成型(xíng)加工(gōng)是利(lì)用模具將平板毛坯成(chéng)形為開口空心零(líng)件的衝(chōng)壓加(jiā)工方法。拉伸作為主(zhǔ)要的衝壓工序之(zhī)一,應用(yòng)廣泛。用拉伸工藝可以製成圓(yuán)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,還可製造形狀更為複雜(zá)的零件。
使用衝壓設備進行產品的(de)拉伸成型加工,包括:拉伸加(jiā)工、再(zài)拉伸加工(gōng)、逆向拉伸以(yǐ)及變薄拉伸加工等(děng)。
拉伸加工:使(shǐ)用壓板裝置(zhì),利用凸模的衝壓力,將平板材的一部分或者全部拉入(rù)凹模型腔(qiāng)內,使之成形(xíng)為(wéi)帶底的容器。容器的側壁與拉伸方向平行(háng)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)拋物線(xiàn)麵容器等的拉伸加工,其中還包含擴形加工。
再拉伸加工:即對一次拉伸加工(gōng)無法完成的深拉伸產(chǎn)品,需要(yào)將(jiāng)拉伸加工的成形產品進行再次拉伸,以增加(jiā)成形容器(qì)的深度。
逆向拉伸(shēn)加工:將前工序的拉伸工件進行反(fǎn)向拉伸,工件內側變成(chéng)外側,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外徑稍(shāo)小(xiǎo)的凹模型腔內,使(shǐ)帶底的容器外徑變小,同時壁厚(hòu)變(biàn)薄,既消除壁厚偏差,又使容器表麵光滑。
使用衝壓(yā)設備進行(háng)五金衝壓拉伸加工時,包括(kuò)以下16種類型:
1、圓筒拉伸(shēn)加工(Round drawing):
帶凸緣(法蘭)圓筒(tǒng)產品的拉伸。法蘭(lán)與底部均為平麵形狀(zhuàng),圓筒側壁為軸對稱,在同一圓周上變形均勻分(fèn)布,法(fǎ)蘭上毛坯產生拉深變形。
2、橢(tuǒ)圓拉伸加(jiā)工(Ellipse drawing):
法蘭上毛坯的變形為拉伸變形(xíng),但變形量(liàng)與變(biàn)形比沿輪廓形狀相應變(biàn)化。曲(qǔ)率越大的部分,毛坯的塑性變形量就越大;反之,曲率(lǜ)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。拉伸時,凸緣變(biàn)形區圓角處的拉伸阻力(lì)大於直邊(biān)處的拉伸阻力,圓角處的變形程度大於直(zhí)邊處的變形程度。
4、山形(xíng)拉伸加工(Hill drawing):
衝壓(yā)件的側壁為斜麵(miàn)時,側壁(bì)在衝壓過程中是懸空的,不貼模,直到成形結束時才貼模。成形時側壁的不同部(bù)位變形(xíng)特點(diǎn)不(bú)完全相同。
5、丘形拉伸加工(Hill drawing):
丘形蓋板件在成形過程中的坯件變形不是簡單(dān)的拉(lā)伸變形,而是拉伸和脹形變形同時存在的複合成形。壓料麵上坯件的變形為拉伸變形(徑向為拉應(yīng)力,切向為壓應力),而輪廓內部(特別是中心區域)坯(pī)件的變形為脹形變形(徑(jìng)向和切向均為拉應(yīng)力)。
6、帶凸緣半球形拉伸加工(With flange hemisphere drawing):
球形(xíng)件拉伸時,毛坯與(yǔ)凸模的球形(xíng)頂部局部接觸,其餘大部(bù)分處於(yú)懸空的不受約束的自由狀態。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(fǎ)蘭盤拉伸加工(Flange drawing):
將(jiāng)拉伸產(chǎn)品的法(fǎ)蘭盤部分進行淺拉伸的加工。其應力應變情況類似(sì)於壓縮翻邊。由於切向受壓應力,容易起皺,故成形極(jí)限主要受壓縮起皺的(de)限製。
8、邊緣拉伸加工(Flange drawing):對前工序拉伸產品的凸緣部(bù)進行角形再拉伸(shēn)加工,此種加工要求材(cái)料具有良好的塑性。
9、深度拉伸(shēn)加工(Deep drawing):
超過(guò)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伸加工。寬凸緣拉伸件,第一次拉伸(shēn)時就拉伸成所要求的凸緣(yuán)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(jiào)大,坯料的變(biàn)形程度較大,僅靠坯料與凸模接觸的(de)局部麵積傳遞成形力,極易引起坯料局部(bù)過度變(biàn)薄乃至破裂,需要經過多次過渡逐漸成形。階(jiē)梯拉伸法是首先將坯料拉伸(shēn)成階梯形過(guò)渡件,其階梯外形與錐形部的內形相切,最後脹形成錐形。階梯過渡件(jiàn)的(de)拉伸次數、工藝等與階(jiē)梯圓筒件的拉伸相同。
11、矩形再拉伸加工(Rectangular redrawing):
多次拉伸成形的高矩形件,其變形不僅與(yǔ)深圓筒形件的拉(lā)伸不同,與低盒形件的變形也(yě)有很大差別。多工位自動搬送壓力機進行高矩形盒件加工時,多次(cì)拉伸過(guò)程(chéng)中製件外形、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(chéng)形,使金屬平板(bǎn)坯料外法蘭部分(fèn)縮小,內法(fǎ)蘭部分伸長(zhǎng),成為非直壁非平底的曲麵形(xíng)狀的空心產品的衝壓成形(xíng)方法。
13、台階拉伸加工(Step drawing):
將(jiāng)左(zuǒ)側初拉伸產品進(jìn)行再拉伸加工,成形為右側的台階形底部。深度較深的部分(fèn)在拉伸成(chéng)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(tái)階變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,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果。也有可(kě)能提高再拉(lā)伸的拉伸係數。
15、變薄拉伸(shēn)加工(Ironing):
與普通拉伸不同,變薄(báo)拉伸主要是在拉伸過程中改變拉伸件筒壁的厚(hòu)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(jiān)隙時,處於較大的均(jun1)勻壓應力之下,拉伸過程中壁厚變薄的(de)同時,消除容器壁厚偏差,增加容器表麵的光滑度,提高精度和強度。
16、麵板拉(lā)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,毛坯變形(xíng)複雜,其(qí)成形性質已非簡(jiǎn)單的拉伸成(chéng)形,而是拉深與脹形同時存在的複合成形。