拉伸成型加工是利用模具將平板毛坯成(chéng)形(xíng)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(fàn)。用(yòng)拉伸工藝可以(yǐ)製成圓筒形、矩形、階梯形、球形、錐形(xíng)、拋物線形(xíng)及其他不規則形狀的薄壁零件(jiàn),如果與其他衝壓成形工藝配合,還可製造形狀更為(wéi)複雜的零件。
使用衝壓(yā)設備進行產品(pǐn)的拉伸成型加工,包括:拉伸加工、再拉伸(shēn)加工、逆向拉伸以及變薄(báo)拉伸加工等。
拉伸加(jiā)工:使用壓板(bǎn)裝置,利用凸模(mó)的(de)衝壓力,將平板材的一部分或者全部拉入凹(āo)模型腔內,使之成形為帶底的容器。容器(qì)的(de)側壁與(yǔ)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(xíng)容器、半球形容器及拋(pāo)物線(xiàn)麵(miàn)容(róng)器等的拉伸加工,其中還包含擴形加工。
再拉伸加工:即對一(yī)次拉伸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,以增加成形容器的(de)深度。
逆向拉伸加工:將前工序的拉伸(shēn)工件進行反向拉伸,工件內(nèi)側變成外側,並使其外徑變小的加工(gōng)。
變薄拉(lā)伸(shēn)加工:用凸模將已成形容器(qì)擠入比容器外徑稍小的凹模型腔內(nèi),使帶底的容器外徑(jìng)變小,同時壁厚變薄,既(jì)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(chōng)壓(yā)拉伸加工時,包括以下16種類型:
1、圓筒拉伸加工(Round drawing):
帶凸緣(法蘭)圓筒產品(pǐn)的拉伸(shēn)。法蘭與底部均為(wéi)平麵形狀,圓筒側壁為軸對稱,在同一圓(yuán)周上變形均勻分布,法蘭(lán)上毛坯產生拉深變形。
2、橢圓拉伸加工(Ellipse drawing):
法蘭上毛(máo)坯的變形為拉伸變形,但變形(xíng)量與變形比沿輪廓(kuò)形(xíng)狀相(xiàng)應變化(huà)。曲率越(yuè)大的部分,毛坯的塑性變形量就越大;反之,曲率越小的部分,毛坯的塑性變形越小。
3、矩形拉伸加工(Rectangular drawing):
一次拉伸成形(xíng)的低矩形件。拉伸時,凸緣變形(xíng)區(qū)圓角處(chù)的拉伸阻(zǔ)力大於(yú)直邊處的拉伸阻力,圓角處的變形程度大於直邊處的變形程度。
4、山形拉伸加工(Hill drawing):
衝壓件的側壁為(wéi)斜(xié)麵時,側壁(bì)在衝壓過程中是懸空(kōng)的,不貼模,直到成形結束時才貼模。成形時側(cè)壁的不同部位(wèi)變形特點不完全(quán)相同(tóng)。
5、丘形拉伸加工(Hill drawing):
丘(qiū)形蓋板件在成形過程中的(de)坯件變形不是簡單的拉伸變形,而是拉伸和(hé)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(jìng)向為拉應力,切向為壓應力),而輪(lún)廓內部(特別是中心區域)坯(pī)件的變形為脹形變形(徑向和(hé)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(qiú)形頂部局部接觸,其餘大部分處於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(yào)工藝問(wèn)題在於局部(bù)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(gōng)(Flange drawing):
將拉伸產品的法蘭(lán)盤(pán)部分進行淺拉伸的(de)加工。其應力應變情況類似於壓縮翻邊。由於切向受壓應力,容易起皺(zhòu),故成形極限(xiàn)主要受壓縮起皺的限製(zhì)。
8、邊緣拉伸(shēn)加工(Flange drawing):對前(qián)工序拉伸產品的凸緣部進行角形再(zài)拉伸加工,此種(zhǒng)加工要求材料具有良好的(de)塑性。
9、深度拉伸加工(Deep drawing):
超(chāo)過(guò)拉伸加工(gōng)極限的拉伸加工產品,需要經過兩(liǎng)次以上的(de)多次拉(lā)伸方(fāng)能完成。經過前工位深度方向拉伸加工(gōng)的產品,在深度(dù)方向進行再拉伸加(jiā)工。寬凸緣拉伸件,第一次拉伸時就拉伸成所(suǒ)要求的凸緣直(zhí)徑,在其後再(zài)拉伸時,凸(tū)緣直徑保持(chí)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(dù)較大,坯料的變形程度較大,僅靠(kào)坯料(liào)與凸模接觸的局部麵積(jī)傳遞成形力,極易引(yǐn)起坯料局部過度變薄乃至破裂,需要(yào)經過多次過渡逐(zhú)漸成形。階梯拉伸法是首先將(jiāng)坯料拉(lā)伸成階梯形過渡件(jiàn),其階梯外(wài)形與錐形部的內形相(xiàng)切,最後脹形成錐形。階梯過渡件的拉伸次數、工(gōng)藝等(děng)與階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(xíng)不僅與深圓(yuán)筒形件的拉伸不同,與低盒(hé)形件(jiàn)的變形也有很大差別。多工位自動搬送壓力機進行高矩(jǔ)形盒件(jiàn)加工時,多次拉伸過程中製件(jiàn)外形、尺寸伴隨拉伸高度的(de)變化。
12、曲麵成形加工(Surface forming):
曲麵拉伸(shēn)成形,使金屬平板坯料(liào)外法蘭部分縮小,內法(fǎ)蘭部分伸長,成為(wéi)非直壁(bì)非平底的曲麵形(xíng)狀(zhuàng)的空心產品(pǐn)的衝壓成形方法。
13、台階拉伸加工(Step drawing):
將左側初拉伸(shēn)產品進行再拉(lā)伸加工,成形(xíng)為右側的(de)台階形底部。深度較深的部分在拉伸成(chéng)形的初期就產(chǎn)生變形,深度較淺的部分在拉伸的後期產(chǎn)生變形。在台階變化部分的側(cè)壁易誘(yòu)發切應(yīng)力產生變形。
14、反向拉伸加工(gōng)(Reverse drawing):
將前工序拉伸加工的工件,進行反向拉伸,是(shì)再拉伸的(de)一種(zhǒng)。反向(xiàng)拉伸法可增加徑向拉(lā)應力,對於防止起皺可收到(dào)較好效果。也有可能提高再拉(lā)伸的拉伸係數。
15、變薄拉(lā)伸加工(Ironing):
與普(pǔ)通拉伸不同,變(biàn)薄(báo)拉伸主要是(shì)在拉伸(shēn)過程中改變拉伸件筒壁的厚度。凸凹模之間的間隙小(xiǎo)於毛坯厚度,毛坯直壁部分在通過間隙時,處於較(jiào)大的(de)均勻壓應(yīng)力之下,拉伸過程中壁厚變薄的同時,消除容(róng)器壁厚偏差,增加容器表麵的光滑(huá)度,提高精度和強度。
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,毛坯變形複雜(zá),其成形性質已非簡單的拉(lā)伸成形,而是(shì)拉深與脹形同(tóng)時存在的複合成(chéng)形。