拉伸成型加工是利用(yòng)模具將平板毛坯成形為開(kāi)口空心零件的衝壓加工方法。拉伸作為主要的衝壓工(gōng)序之一,應用廣泛。用拉伸工藝可以(yǐ)製成圓筒形、矩形、階梯形、球形、錐形、拋物線形及(jí)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的零件。
使用(yòng)衝(chōng)壓(yā)設備進行產品的(de)拉伸成型加(jiā)工(gōng),包括:拉伸加工、再拉伸加工、逆向(xiàng)拉伸以及變薄拉伸加工等。
拉伸加工:使用壓板裝(zhuāng)置,利(lì)用凸模的衝壓力,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(róng)器的側壁與拉伸(shēn)方向(xiàng)平行的加(jiā)工,是單(dān)純的拉伸加工,而(ér)對圓錐(或角錐)形容器、半球形容器及拋物(wù)線麵容器等的拉伸加工,其中(zhōng)還包含擴形加工。
再拉伸加工:即對一次拉伸加工無法完成的深拉伸(shēn)產品,需要將拉伸加工的成形產品進行再次拉伸,以增加成形容器的深度。
逆向(xiàng)拉伸加工:將前工序(xù)的拉伸工件進(jìn)行反向拉伸,工件內側變成外側(cè),並使其外徑(jìng)變小的加工。
變薄(báo)拉伸(shēn)加工:用凸模將已成形容器擠(jǐ)入比容(róng)器外徑稍小的凹模型腔內,使帶底的容器外徑變小,同時壁厚變薄,既消除壁厚偏差,又使容器表麵光滑。
 
使用衝(chōng)壓設備進行五金衝壓拉伸加工時(shí),包括以下16種類型:
 
1、圓筒拉伸加工(Round drawing):
帶凸緣(yuán)(法蘭)圓筒產品的拉伸。法蘭與(yǔ)底部均為平(píng)麵(miàn)形狀,圓筒側壁為軸對稱,在(zài)同(tóng)一圓周上變形(xíng)均勻分布,法蘭上毛坯產生拉深變形。
 
2、橢圓拉伸加工(Ellipse drawing):
法蘭上(shàng)毛坯的變形為拉伸變形,但變形量(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(zhī),曲率越小的部分,毛坯的(de)塑性(xìng)變形越小。
 
3、矩形拉伸加工(gōng)(Rectangular drawing):
一次拉伸成形的低矩形件。拉伸時,凸(tū)緣(yuán)變形區(qū)圓角處的拉伸阻力大於直邊處的拉(lā)伸阻力,圓角處(chù)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(de)側壁為斜麵時(shí),側壁在衝壓過程中(zhōng)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程(chéng)中的坯件(jiàn)變形不是簡單的拉(lā)伸變(biàn)形(xíng),而是拉伸和脹(zhàng)形變形同時存在的(de)複合成(chéng)形。壓料麵(miàn)上坯件的變形為拉伸變形(徑向為拉應力,切向為壓應力),而輪廓內部(特別是中心(xīn)區域)坯件的變形為脹形變形(徑向和切(qiē)向(xiàng)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,其餘大部分處於懸空的不受約束(shù)的自由狀態。因此,此類球麵零(líng)件拉伸的主(zhǔ)要工(gōng)藝問題在(zài)於局部接觸部分的嚴重變(biàn)薄,或曲麵部分的(de)失穩起皺。
 
7、法蘭盤拉伸加工(Flange drawing):
將拉伸產(chǎn)品的法蘭(lán)盤部分(fèn)進行淺拉伸的加工(gōng)。其應力(lì)應變情況類似於壓縮翻邊。由於切向受壓應力,容易起皺,故成形極限主要受壓縮起皺的限(xiàn)製。
 
8、邊緣拉伸加工(Flange drawing):對前工序拉伸產品的凸緣部進行角形(xíng)再拉伸加工(gōng),此種加工要(yào)求材料具有良好的塑性。
 
9、深度拉伸加工(Deep drawing):
超過拉伸加工極限的拉(lā)伸加(jiā)工產品,需要經過(guò)兩次以上的多(duō)次拉(lā)伸(shēn)方能完成。經過前工位深度方向拉伸加工(gōng)的產品,在深度方向進行再拉伸加工。寬凸緣(yuán)拉伸件,第一次拉(lā)伸時就(jiù)拉伸成所(suǒ)要求的凸(tū)緣直徑,在其(qí)後再拉伸時,凸緣直徑保持不變(biàn)。
 
10、錐(zhuī)形拉伸(shēn)加工(gōng)(Taper drawing):
h/d>0.8、α =10°~30°的深錐形件(jiàn),由於深度(dù)較大,坯料的變形程(chéng)度較大,僅靠坯料與(yǔ)凸模接觸的局部麵積傳遞成形(xíng)力,極易引起坯料局部過度變(biàn)薄乃至破裂,需要(yào)經過多次過渡逐漸成形。階梯拉伸法是首先將坯料拉伸成階梯形過渡件,其階梯外形與錐形部的內形相切,最後脹形成錐形。階(jiē)梯過渡件(jiàn)的拉伸次數、工藝等與階梯圓筒件(jiàn)的拉伸相同。
 
11、矩形再拉(lā)伸加工(gōng)(Rectangular redrawing):
多次拉伸成形的高矩形件,其變形不僅與深圓筒形件的拉伸(shēn)不同,與低盒形件的變形也(yě)有(yǒu)很大差(chà)別。多工位自動搬送壓力機進行高矩形盒件加工時,多次(cì)拉伸過程中製件外形、尺(chǐ)寸伴隨(suí)拉伸高度的變化。
 
12、曲(qǔ)麵成(chéng)形加工(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(fèn)伸長,成為非直壁非平底(dǐ)的曲麵形狀的空心產(chǎn)品的衝壓成(chéng)形方法。
 
13、台階拉伸加工(Step drawing):
將左側初拉(lā)伸產品進行再拉(lā)伸加工,成形為右側的台階形底(dǐ)部。深度較深的部分在拉伸成形的初期就產生變形,深度較(jiào)淺的部分(fèn)在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(lì)產生變形(xíng)。
 
14、反向拉伸加工(gōng)(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(zhǒng)。反向拉伸法可(kě)增加徑向(xiàng)拉應力,對於防止起(qǐ)皺可收到較(jiào)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):
與普通拉伸(shēn)不(bú)同,變薄(báo)拉(lā)伸主要是在(zài)拉(lā)伸過程中改變(biàn)拉伸件(jiàn)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(fèn)在通過間(jiān)隙時,處於較大的均勻壓應力之下,拉(lā)伸過程中壁厚變薄的同時,消除容器(qì)壁厚偏差,增(zēng)加容器(qì)表麵(miàn)的光滑度,提高精度和強度。
 
16、麵板拉伸加工(gōng)(Panel drawing):
麵板產品是板材衝壓件,表麵形狀複雜。在(zài)拉伸工序中,毛坯變(biàn)形複雜,其成形性(xìng)質已非簡單的拉伸成(chéng)形,而是(shì)拉深與脹形同時存在的複合成形。