许多人对拉伸模望而却步,这是因为拉伸模不仅仅设计时要考虑许多因素,更主要的是在试模时往往不能一次成型,还要经过多次修模,才能达到理想的结果。因此,在实践中不断积累经验,对拉伸模的设计大有裨益。6 j: {. Z7 {. d8 I8 w# |
4 D2 ] s' \& A7 D; L% \( p+ D$ S1.材料:
3 W, X3 G) m( X! _好的材料是成功的一半,对于拉伸,万万不可忽视。
. {6 h8 L& ^8 \7 S' v拉伸用冷轧薄钢板主要有08Al、08、08F、10、15、20号钢,其中用量最大的是08号钢,分为沸腾钢和镇静钢,沸腾钢价格低,表面质量好,但偏析较严重,有“应变时效”倾向,不适用于对冲压性能要求高外观要求较严格的零件,镇静钢较好,性能均匀但价格较高,代表牌号为铝镇静钢08Al。
9 V, `$ b2 a% S' d4 z Y国外钢材用过日本SPCC-SD深冲压钢,其拉伸性能优于08Al。
x9 g+ {. E1 ?% Y经验1:当客户对材料的要求不是很苛刻、反复试模达不到要求时,可以换一种材料再试。
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2.毛坯尺寸的确定:
+ Y- I7 s/ T. c# a- w$ n4 J+ b形状简单的旋转体拉伸件的毛坯直径在不变薄的拉伸中,材料厚度虽有变化,但基本与原始厚度十分接近,可以根据毛坯面积与拉伸件面积(若有修边须加上修边余量)相等的原则计算出。; _- @2 ^- ~3 d/ y1 h2 [
但是,往往拉伸件形状和过程比较复杂,有时还要变薄拉伸,虽然现在有许多三维软件可进行展开料计算,但其精确度不能100%达到要求。
' F6 @) D, `! m( x, v6 f. G7 \解决办法:试料。, h& w$ H0 U4 t, H* Q" _. ~
一个产件要经过多道工序,头道工序一般是落料工序。首先要进行展开料计算,对毛坯的形状和大小有个大概认识,以便确定落料模的总体尺寸。在模具设计完成后不要加工落料模的凸凹模尺寸。先用线切割加工毛坯(毛坯较大时可用铣床铣后再钳修),经过后续拉伸工序的反复实验,最终确定了毛坯尺寸,然后再加工落料模的凸凹模。! ~+ V. ^6 [& U6 F3 g6 ]
经验2:倒排工序,先试拉伸模,后加工毛坯的落料刃口尺寸,事倍功半。
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3.拉伸系数m( O6 Z# y' ?" v P: P/ g) M
拉伸系数是拉伸工艺计算中的主要工艺参数之一,通常用它来决定拉伸的顺序和次数。
' L t) |& c. u* a4 P影响拉伸系数m的因数很多,包括材料性能、材料的相对厚度、拉伸方式(指有无压边圈)、拉伸次数、拉伸速度、凸凹模圆角半径、润滑等。
2 K g+ F9 T& }4 p8 b有关拉伸系数m的计算和选用原则是各种冲压手册中介绍的重点,有推算、查表、计算等许多方法,祥之又祥,我也是按书选择,并无新鲜的东东,请看书。
) g2 m w' ]5 F9 ?经验3:材料的相对厚度、拉伸方式(指有无压边圈)、拉伸次数是不好在修模时调整的,一定要慎重!!最好在选择拉伸系数m时找同事校一遍。; K4 Q) j( z" h+ M
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4.在凹模上涂润滑油,或在薄板上套薄膜袋。7 a+ ^8 _0 A- K7 P( _6 D
经验4: 遇到拉伸拉裂时,在凹模上涂润滑油(不要在凸模涂),工件靠凹模一面覆0.013--0.018mm的塑料薄膜.1 U& x2 w1 M. [; a
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5.工件热处理
7 O- a0 W/ I9 Y+ ^' |9 ]. c在拉伸过程中,工件由于冷塑性变形,产生冷作硬化,使其塑性降低,变形抗力和硬度增大,再加上模具设计不合理,就需要进行中间退火,以软化金属,恢复塑性。
: y9 Z0 e$ Z0 O6 S2 Z7 p3 }注意:在一般工艺中中间退火不是必须的,毕竟要增加成本,要在增加工序和增加退火中进行选择,慎用!
* r, ?- O3 t# q' {+ ]退火一般采用低温退火,即再结晶退火。1 t1 \- j/ Z9 }+ U) }$ c
退火时要注意的事项有两点:脱炭和氧化。这里主要讲讲氧化。工件氧化后有氧化皮,害处有二:使工件有效厚度变薄,增加模具磨损。
1 Z; p) N2 f. d* E1 \公司条件不具备时,一般采用普通退火,为减少氧化皮产生,退火时要尽可能将炉膛装满,我还用过土办法:" v; Y3 ^% D- O3 `
8 j/ q: D1 i7 \1 B0 M- ?1.工件少时可与其他工件混装(前提:退火工艺参数应基本一致), T0 Z) t- c9 Q1 l3 D
2.将工件装在铁盒中焊封后再装炉。为消出氧化皮, 退火后要根据情况进行酸洗处理。
3 x2 O. |( ^1 K: u公司条件具备时,可采用氮炉退火,即光亮退火。不细看,几乎和没退火前颜色一样。
" q9 M, i7 i {" ^6 t经验5: 对付冷作硬化强的金属或在试模中出现拉裂又无其它办法时,增加中间退火工序。& ?# _5 t% m+ f1 e9 s w
6.补充几点:
$ B8 I/ ^9 {% W& q; E1.产品图上的尺寸应尽可能在一侧标注,让人明确是保证外部尺寸还是内腔尺寸,不能同时标注内外型尺寸。他人提供的图纸有此类问题应与其沟通,能统一则统一,不能统一时要知道该工件的与其它件的装配关系。6 ~# O% O. c2 H, J" k! X$ w9 b
2.对最后一道工序,工件尺寸在外,以凹模为主,间隙以减小凸模尺寸取得;工件尺寸在内,以凸模为主,间隙以增大凹模尺寸取得;/ C- a8 ?+ Y9 ~. w$ f z- M# M
3.凸凹模圆角半径在设计时尽可能采用小的容许值,给后续修模带来方便。# k X, X }& k( |4 J* t
4.判断工件拉裂的原因时可参考:5 t8 i4 m* \9 h8 M: Y. K
因材料质量差而产生的裂口多为锯齿状或不规则形状,因工艺、模具而产生的裂口一般比较整齐。
( x: P' p3 V2 H0 v+ [5."多则皱,少则裂”,按此原则调节材料的流动状况,方法有调整压边圈的压力、增加拉深筋、修整凸凹模圆角半径、工件上切工艺口等。' Y8 M/ s# E# N4 d; g( |
6.为保证耐磨性和防止拉伸划痕,凸凹模和压边圈必须淬火,必要时可镀硬铬。; o5 X; P6 i8 T3 w0 ?- Y, k
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