許多人對拉伸模望而卻步,這是因為拉伸模不僅僅設計時要考慮許多因素,更主要的是在試模時往往不能一次成型,還要經過多次修模,才能達到理想的結果。因此,在實踐中不斷積累經驗,對拉伸模的設計大有裨益。8 T" Z' C. r; x |
; i' H+ j! f! K* @1.材料:9 Q2 Z9 H% n5 H0 y6 [/ K7 \
好的材料是成功的一半,對于拉伸,萬萬不可忽視。- S" ?; T/ N1 ^8 p( V
拉伸用冷軋薄鋼板主要有08Al、08、08F、10、15、20號鋼,其中用量最大的是08號鋼,分為沸騰鋼和鎮靜鋼,沸騰鋼價格低,表面質量好,但偏析較嚴重,有“應變時效”傾向,不適用于對沖壓性能要求高外觀要求較嚴格的零件,鎮靜鋼較好,性能均勻但價格較高,代表牌號為鋁鎮靜鋼08Al。# q9 E0 n5 a5 m( c) d
國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼,其拉伸性能優于08Al。/ t5 f" G- p- Y* b+ ?% o
經驗1:當客戶對材料的要求不是很苛刻、反復試模達不到要求時,可以換一種材料再試。' [1 p0 _3 J1 S! t2 m3 h
6 `7 e+ @& [+ `3 b2.毛坯尺寸的確定:' W" b: z6 b" a$ ]. j7 v
形狀簡單的旋轉體拉伸件的毛坯直徑在不變薄的拉伸中,材料厚度雖有變化,但基本與原始厚度十分接近,可以根據毛坯面積與拉伸件面積(若有修邊須加上修邊余量)相等的原則計算出。9 N& y2 {7 x; u& f+ }- z' B
但是,往往拉伸件形狀和過程比較復雜,有時還要變薄拉伸,雖然現在有許多三維軟件可進行展開料計算,但其精確度不能100%達到要求。! ?. ~# l ]5 l" H- s
解決辦法:試料。
0 G; K( G+ m u: y7 E一個產件要經過多道工序,頭道工序一般是落料工序。首先要進行展開料計算,對毛坯的形狀和大小有個大概認識,以便確定落料模的總體尺寸。在模具設計完成后不要加工落料模的凸凹模尺寸。先用線切割加工毛坯(毛坯較大時可用銑床銑后再鉗修),經過后續拉伸工序的反復實驗,最終確定了毛坯尺寸,然后再加工落料模的凸凹模。3 N4 b8 a$ F" s( m. t8 Q$ U4 g( i
經驗2:倒排工序,先試拉伸模,后加工毛坯的落料刃口尺寸,事倍功半。( y0 X* f; _- t
: _% I* F1 e G8 U- l4 l7 m3.拉伸系數m6 }" d7 r: k6 E1 U5 @' M% c
拉伸系數是拉伸工藝計算中的主要工藝參數之一,通常用它來決定拉伸的順序和次數。
' H6 a! Q9 x9 r0 s影響拉伸系數m的因數很多,包括材料性能、材料的相對厚度、拉伸方式(指有無壓邊圈)、拉伸次數、拉伸速度、凸凹模圓角半徑、潤滑等。
5 `0 O. @* x9 _$ ?, d有關拉伸系數m的計算和選用原則是各種沖壓手冊中介紹的重點,有推算、查表、計算等許多方法,祥之又祥,我也是按書選擇,并無新鮮的東東,請看書。
, u* | w- V5 H C7 J+ e經驗3:材料的相對厚度、拉伸方式(指有無壓邊圈)、拉伸次數是不好在修模時調整的,一定要慎重!!最好在選擇拉伸系數m時找同事校一遍。
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1 J* |8 e' U9 f$ u$ X1 o- R4.在凹模上涂潤滑油,或在薄板上套薄膜袋。, o- |5 F2 n$ t6 j( \
經驗4: 遇到拉伸拉裂時,在凹模上涂潤滑油(不要在凸模涂),工件靠凹模一面覆0.013--0.018mm的塑料薄膜.
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5.工件熱處理) _+ k# n, _+ h! y j
在拉伸過程中,工件由于冷塑性變形,產生冷作硬化,使其塑性降低,變形抗力和硬度增大,再加上模具設計不合理,就需要進行中間退火,以軟化金屬,恢復塑性。; B; ?0 r. g* z4 D! h3 x
注意:在一般工藝中中間退火不是必須的,畢竟要增加成本,要在增加工序和增加退火中進行選擇,慎用!
: n' K# c$ R! E. w3 W退火一般采用低溫退火,即再結晶退火。% R4 ]% F0 P& i5 Q3 F
退火時要注意的事項有兩點:脫炭和氧化。這里主要講講氧化。工件氧化后有氧化皮,害處有二:使工件有效厚度變薄,增加模具磨損。9 c: H; z3 F( [9 K
公司條件不具備時,一般采用普通退火,為減少氧化皮產生,退火時要盡可能將爐膛裝滿,我還用過土辦法:
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( p5 j+ L6 Q/ h x$ `5 U4 z/ x7 x1.工件少時可與其他工件混裝(前提:退火工藝參數應基本一致)
; _% R5 p: Q. w1 z' ^6 u+ v' e2.將工件裝在鐵盒中焊封后再裝爐。為消出氧化皮, 退火后要根據情況進行酸洗處理。 L1 J4 N% c _/ r- B* ] e
公司條件具備時,可采用氮爐退火,即光亮退火。不細看,幾乎和沒退火前顏色一樣。& K1 @: V2 E$ Q8 Q) X
經驗5: 對付冷作硬化強的金屬或在試模中出現拉裂又無其它辦法時,增加中間退火工序。' H Y, O( [' t5 ]2 y( G+ `
6.補充幾點:- S8 l2 B& N, I2 {. O
1.產品圖上的尺寸應盡可能在一側標注,讓人明確是保證外部尺寸還是內腔尺寸,不能同時標注內外型尺寸。他人提供的圖紙有此類問題應與其溝通,能統一則統一,不能統一時要知道該工件的與其它件的裝配關系。
* y/ i* x5 f, w" }6 y2.對最后一道工序,工件尺寸在外,以凹模為主,間隙以減小凸模尺寸取得;工件尺寸在內,以凸模為主,間隙以增大凹模尺寸取得;/ E) T$ Q6 p/ X' W* ?4 |4 t* v
3.凸凹模圓角半徑在設計時盡可能采用小的容許值,給后續修模帶來方便。
" m. j$ l/ u2 y; |1 {8 w- t4.判斷工件拉裂的原因時可參考:
- Y( c1 c+ D: y8 G* _: ?( a. R( [因材料質量差而產生的裂口多為鋸齒狀或不規則形狀,因工藝、模具而產生的裂口一般比較整齊。, k; q! q8 H5 ?- R: |; w Z$ D
5."多則皺,少則裂”,按此原則調節材料的流動狀況,方法有調整壓邊圈的壓力、增加拉深筋、修整凸凹模圓角半徑、工件上切工藝口等。0 k# Q+ |5 `! [# t. W
6.為保證耐磨性和防止拉伸劃痕,凸凹模和壓邊圈必須淬火,必要時可鍍硬鉻。
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