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。- s& S* \6 M4 w4 l, d+ U
$ X6 N2 }) n, N7 r E% S1.材料:. v& o" ]9 I% o# Q4 ^
好的材料是成功的一半,對于拉伸,萬萬不可忽視。
" P6 C1 _' T9 f5 q b. s/ s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。" {2 c2 d9 S/ V
國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼,其拉伸性能優于08Al。
4 v: P" T$ O. [+ 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。
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2.毛坯尺寸的確定:
3 C' }. _) X% f2 G, M0 ^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。
: n) F4 H' C8 i5 {+ r9 q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。* _% a+ ~! j* W4 ]# L& _
解決辦法:試料。
5 p2 ~6 y7 n" k; x5 l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。, v( a: F( t9 G' d* Q* s
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。' D' J7 t+ L M- E
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3.拉伸系數m
! { V! O% }9 B& X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。
3 @" i8 W& v0 \2 B, k- e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。& T5 y, H. ?% H1 x. o& s7 K+ i
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。) B5 F& j' N5 H5 O
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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4.在凹模上涂潤滑油,或在薄板上套薄膜袋。
& @% O, a1 ~, e+ j4 E+ V- g& M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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6 l' t8 A5 R# ^5.工件熱處理# h, y* S- c T+ c6 h
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。
; M" w @8 U/ O9 E. w3 w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!' j7 u! O3 C* n1 L
退火一般采用低溫退火,即再結晶退火。
" q$ \0 S3 C4 @: A7 |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。4 a3 t W& ^! |7 Q
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:5 E0 m/ t4 G. m1 U
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1.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)& j& [+ _7 R; ?3 l6 P% o# X
2.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。- ]- {* S" o6 n
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。! R, R' E' ^9 ?' D6 H( D
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。: ?2 A+ E L- E0 L/ ?4 P# K
6.補充幾點:6 b; ?# t n; H1 [. Z) Q6 p
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。# M$ ]) J% D* V3 t- [) f; I
2.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;
6 D/ F. W' r8 I! E/ [ s3.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 |$ }. q; U9 O; B: o
4.判斷工件拉裂的原因時可參考:
" H! ]* F8 u9 ^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。
8 x/ J" y" z1 V/ w5."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。
) m3 y5 T6 V4 F# }3 @ {* p' |7 p6.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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