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。" ~- o. z" q8 ^/ ~! c$ V
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1.材料:
7 w6 [4 K6 h* C好的材料是成功的一半,對于拉伸,萬萬不可忽視。
N. N) O) A1 F& {" {( E% ]/ A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。
! r3 s" U) s g: P9 F7 {1 _6 M國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼,其拉伸性能優于08Al。
1 F2 H; d% ?2 _) j* ~/ v* D+ r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。! f A$ K k! c
8 [6 r: e+ E- ^( d+ n& h# C! m2.毛坯尺寸的確定:
6 q& L& P2 ]5 `4 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。% B# i$ ? \; B4 g( E/ E8 g3 S
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。2 J* V k2 t* }: @
解決辦法:試料。8 O: O( b- A) p1 E, Q, r1 b. P
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。- G( f5 C, A7 s3 ]! l
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。/ v. }) `' S4 q2 N9 L$ j
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3.拉伸系數m
7 J- s }$ p% F. b! H3 ?! w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。
$ h5 S r6 f; e0 g% c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。 Z5 j# y! A8 P6 C" W# E* m
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。
( c! e) z% v1 C7 u# v/ L0 ]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。) f7 e' A4 V9 p. Z
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4.在凹模上涂潤滑油,或在薄板上套薄膜袋。
: T. o9 n0 ~/ ~& |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.* ^- ~, C) n j" S$ Y
( i. A: Q5 J9 |) y+ O5.工件熱處理
/ Z) ^6 G# \4 M' G& [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。
4 [- C! p- J6 c: ^! r, x/ Y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!
1 n- Q; n8 K5 e, m# e退火一般采用低溫退火,即再結晶退火。& x; W/ \; P, h+ L1 g
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。
+ G+ ]# S: l( R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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+ g2 w! V H6 T$ T7 V1.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)
6 b' X& l" C. f& l3 I3 h2.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。
0 n- a' B+ _% w6 y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。
7 I- X* J( U+ `- h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。1 R% L D+ T; W; m' j
6.補充幾點:
( P. t& }& r; n0 x- J9 f# [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。
7 Z' d" O3 i0 q! L# g2.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;8 {* O# j8 q/ d+ h3 b
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。" ~; W3 G5 |, [' O0 j5 g
4.判斷工件拉裂的原因時可參考:1 x Z0 r2 @4 y' n/ |
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。0 Q2 O( a3 J) U# M- Y$ p ]
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。. S& w4 C+ o0 C1 C% z7 A9 b; C
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。) l( p7 D/ c! h$ Y6 d' {9 C4 h0 M0 [
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