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。* ?0 g8 g' t+ f! B, c" l0 S2 D
& T" D2 b- G) A4 L1.材料:
; S2 `1 f$ ~% }, {好的材料是成功的一半,對于拉伸,萬萬不可忽視。3 ]) k2 T1 l1 G& G- }2 d- {$ l7 \
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。
H: m0 o9 C* F9 S/ k( j4 C' f: f國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼,其拉伸性能優于08Al。, J" ]- K, u5 l
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。' t( x0 O0 U( I' L6 X
% ]7 y* L- ]/ ^5 Z8 O3 {; e7 |2.毛坯尺寸的確定:, m& G! [) f# }. P( a3 X5 w1 R7 q/ U
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。
* C& V6 j$ f4 V* a1 W( K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。
; G. Z4 h- D/ d" k; `解決辦法:試料。
) g. }; X" p* B2 I+ k5 ^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。
+ B0 T0 G' p) b( _% `5 O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。
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3.拉伸系數m( } | i9 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。. o- T, h) l% I
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。9 @4 t5 [+ E2 N3 K- C2 K3 g8 x
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。. b" n% e9 w/ s* p- |" Z8 k& g
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。- D- s T9 G' z- f
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4.在凹模上涂潤滑油,或在薄板上套薄膜袋。
% U8 z) L' g' O4 ?' R# N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.6 O& i. q6 J. \6 S# G! v
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5.工件熱處理2 d' a3 N7 Q( E* S$ A8 C
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。
2 q3 ~ T; `8 R/ e; E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!
9 b' a p. Z& g( ^$ z退火一般采用低溫退火,即再結晶退火。
; i5 i$ _; |1 p7 |1 O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。* d$ F/ i/ s2 E& b2 s1 `
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:; h9 [$ ^; {6 j( T* P7 w) o
0 x3 ?" |3 r0 [1 v, r1.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)
3 v4 ^ Z& T L: N2.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。
+ Y; C1 c% _ v& O! h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。
; x; z( e) A& |7 Z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。" R7 D* T1 q( k# z& y2 i9 @
6.補充幾點:- l3 \8 y0 A- `. N3 o- b+ B6 n
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。
q4 T( R/ k7 c" J, ]5 M2.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;
2 f' j! b' ~) K/ p' Z; V/ o5 t3.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。3 u6 J/ e7 N0 \1 q5 R2 H0 L6 z- M
4.判斷工件拉裂的原因時可參考:
2 O( b6 T8 ~7 j: v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。
: f8 S, {' |) A9 z" T* X3 O6 V5."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。" `) O$ z! v3 q7 O; ^8 |
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。6 v9 ]; {; U0 l0 l2 W5 o' F) S
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