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。* w- u+ j" {0 r$ u
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1.材料:
/ p; H9 D; u, O% [7 D好的材料是成功的一半,對于拉伸,萬萬不可忽視。5 `7 j( m9 z% Z# @9 r* |
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。
) I o- v) j1 _9 S% H國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼,其拉伸性能優于08Al。! C0 x* S& c! ]. g) h9 Y
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。/ Q8 C1 h$ A/ f0 b8 x' }+ `% B
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2.毛坯尺寸的確定:+ o+ g& Z, s; t7 s! q! Z) F# g
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。( h# x( J6 x8 m# E& C: T; Y" i, 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。
9 o6 Z" K" P# o1 s! z解決辦法:試料。9 O+ H/ D5 t, F5 C$ M0 {9 j) Q
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 c4 q3 x) V# r- [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* C+ R0 [+ Q3 _
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3.拉伸系數m
/ \) K0 {) y, \4 }3 @8 P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。. }$ D7 P( R' o/ F. J7 J$ O
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。6 g3 a3 |6 L2 K5 b5 o; G+ ?+ r
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。) s4 k' i/ X2 v+ S0 w- 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。4 e( I `) @( r3 E
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4.在凹模上涂潤滑油,或在薄板上套薄膜袋。, e/ `! y! r3 c- i4 p
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.( j$ s- C( h9 `1 N q1 B* U
7 j9 e* M7 I6 r* Q+ D0 d5.工件熱處理
4 [6 g2 P! ?; V o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。
! V( @! q; N# Z1 w; T+ ?( S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!
2 f/ c8 T! e6 t8 b退火一般采用低溫退火,即再結晶退火。
! d) h# o* z2 m$ E8 X* p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。
/ n" u% K2 s+ b N9 O* 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:0 {: J0 a8 _* r& y% r
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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)
+ q* k0 U# Z3 r3 ^: w2.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。% F3 ^6 r' o& E& r
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。 l) {4 y8 V7 |, `
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。
, A4 }2 q5 q2 x o, N6.補充幾點:, h" [! `0 _% P& T1 x
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。; a- y6 |" `0 X
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 c* h! c. x0 d* H R3.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。2 M' L. X* ]. m. z( T0 w+ \
4.判斷工件拉裂的原因時可參考:
' D! h0 I( J7 g: S/ D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。- }' l1 _! L% M# f' F2 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。
+ z/ U) \) R+ B4 `" \( w6.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。6 M2 C% C4 a: U2 c+ N7 e2 D( A% @
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