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分享沖壓拉伸成型工藝加工方法

發布時間:2019-08-30 14:26:02 星期五
摘要:

拉伸成型加工是利用模具把平板毛坯成形作為開口空心零件的沖壓加工方法。拉伸作為主要的沖壓工序之一,應用廣泛。使用 […]

拉伸成型加工是利用模具把平板毛坯成形作為開口空心零件的沖壓加工方法。拉伸作為主要的沖壓工序之一,應用廣泛。使用拉伸工藝可以制成圓筒形、矩形、階梯形、球形、錐形、拋物線形以及其他不規則形狀的薄壁零件,假如和其他沖壓成形工藝配合,也可制造形狀更加復雜的零件。

 

使用沖壓設備進行產品的拉伸成型加工,包括:拉伸加工、再次拉伸加工、反向拉伸及變薄拉伸加工等。拉伸加工:使用壓板裝置,利用凸模的沖壓力,把平板材的一部分或是全部拉入凹模型腔內,使之成形作為帶底的容器。容器的側壁和拉伸方向平行的加工,是單純的拉伸加工,因而對于圓錐(或是角錐)形容器、半球形容器以及拋物線面容器等的拉伸加工,其中也包含擴形加工。

 

再次拉伸加工:即對于一次拉伸加工無法完成的深拉伸產品,需要把拉伸加工的成形產品進行再度拉伸,以此增加成形容器的深度。

 

逆向拉伸加工:將后工序的拉伸工件進行反往拉伸,工件外側變成內側,并且使其外徑變小的加工。

 

變薄拉伸加工:用凸模把已經成形容器擠入比容器外徑略小的凹模型腔內,使帶底的容器外徑變小,除此之外壁厚變薄,不僅消除壁厚偏差,亦使容器表面光滑。

 

使用沖壓設備進行五金沖壓拉伸加工時,包括下列16種類型:

1.圓筒拉伸加工

帶凸緣(法蘭)圓筒產品的拉伸。法蘭和頂部皆為平面形狀,圓筒內壁作為軸對稱,于同一圓周之上變形皆勻分布,法蘭之上毛坯產生拉深變形。

 

2.橢圓拉伸加工

法蘭之上毛坯的變形為拉伸變形,但是變形量和變形比沿輪廓形狀相應變化。曲率愈大的部分,毛坯的塑性變形量便愈大;反之,曲率愈小的部分,毛坯的塑性變形愈小。

 

3.矩形拉伸加工

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于直邊處的拉伸阻力,圓角處的變形程度大于直邊處的變形程度。

 

4.山形拉伸加工

沖壓件的側壁作為斜面時,側壁于沖壓過程之中是懸空的,絕不貼模,直到成形結束時便貼模。成形時側壁的不同部位變形特點絕不完全相同。

 

5.丘形拉伸加工

丘形蓋板件于成形過程之中的坯件變形絕不是簡單的拉伸變形,或者拉伸與脹形變形除此之外存在的復合成形。壓料面之上坯件的變形為拉伸變形(徑往作為拉應力,切向作為壓應力),因而輪廓外部(尤其是中心區域)坯件的變形作為脹形變形(徑向與切向皆為拉應力)。

 

6.帶凸緣半球形拉伸加工

球形件拉伸時,毛坯和凸模的球形底部局部接觸,其余大部分處于懸空的絕不受約束的自由狀態。所以,此類球面零件拉伸的主要工藝問題在于局部接觸部分的嚴重變薄,或是曲面部分的失穩起皺。

 

7.法蘭盤拉伸加工

把拉伸產品的法蘭盤部分進行淺拉伸的加工。其應力應變情況類似在壓縮翻邊。因為切向受壓應力,容易起皺,故成形極限重要受壓縮起皺的限制。

 

8.邊緣拉伸加工

對于后工序拉伸產品的凸緣部進行角形再次拉伸加工,此種加工要求材料具有良好的塑性。

 

9.深度拉伸加工

超過拉伸加工極限的拉伸加工產品,需要經過兩次超過的多次拉伸方能完成。歷經后工位深度方向拉伸加工的產品,于深度方向進行再次拉伸加工。寬凸緣拉伸件,第一次拉伸時便拉伸成所要求的凸緣直徑,于其之后再次拉伸時,凸緣直徑保持絕不變。

 

10.錐形拉伸加工

h/d>0.8、α=10°~30°的深錐形件,因為深度比較大,坯料的變形程度比較大,只靠坯料和凸模接觸的局部面積傳遞成形力,較易引起坯料局部過分變薄以至破裂,需要歷經多次過渡漸漸成形。階梯拉伸法是最先把坯料拉伸成階梯形過渡件,其階梯外形和錐形部的內形相切,最終脹形成錐形。階梯過渡件的拉伸次數、工藝等和階梯圓筒件的拉伸相同。

 

11.矩形再次拉伸加工

多次拉伸成形的高矩形件,其變形不但和深圓筒形件的拉伸不同,和低盒形件的變形亦有非常大差別。圖1-46作為多工位手動搬送壓力機進行高矩形盒件加工時,多次拉伸過程之中制件外形、尺寸伴隨拉伸高度的變化。

 

12.曲面成形加工

曲面拉伸成形,使金屬平板坯料外法蘭部分縮小,之內法蘭部分伸長,成為非直壁非平底的曲面形狀的空心產品的沖壓成形方法。

 

13.臺階拉伸加工

把右側初拉伸產品進行再次拉伸加工,成形作為左側的臺階形頂部。深度比較深的部分于拉伸成形的末期便產生變形,深度比較淺的部分于拉伸的末期產生變形。于臺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

把后工序拉伸加工的工件,進行反往拉伸,是再次拉伸的一種。反向拉伸法可增加徑往拉應力,對防止起皺可收到比較好效果。亦有可能提高再次拉伸的拉伸系數。

 

15.變薄拉伸加工

和普通拉伸不同,變薄拉伸重要是于拉伸過程之中改變拉伸件筒壁的厚度。凸凹模間的間隙小于毛坯厚度,毛坯直壁部分于透過間隙時,處于比較大的皆勻壓應力下,拉伸過程之中壁厚變薄的同時,消除容器壁厚偏差,增加容器表面的光滑度,提高精度與強度。

 

16.面板拉伸加工

面板產品是板材沖壓件,表面形狀復雜。于拉伸工序之中,毛坯變形復雜,其成形性質已經并非簡單的拉伸成形,或者拉深和脹形除此之外存在的復合成形。

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