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。
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1.材料:
9 P/ O+ \$ N& n4 Z( j1 o好的材料是成功的一半,對于拉伸,萬萬不可忽視。
7 u3 Q" o' E6 [: G 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。
; ^- W# B* O( G5 f: [7 F國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼,其拉伸性能優于08Al。
' P r* ]! R3 y4 i0 x/ a- e# J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。, A# \7 \% J5 A1 y$ B7 ~
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2.毛坯尺寸的確定:
' J2 M5 K8 C$ t- f9 k. Q: d9 C5 Y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。
; t& r% [0 p" g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。( Z5 @ O H. @' `
解決辦法:試料。
- |% i* ?/ {+ r! U6 i+ _) d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 d( ?2 C: j; x0 v
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
% M0 C* J" j3 ^- ~6 K. t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。' u' e1 X& a- N5 R9 }( 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。
1 Y3 t: l+ x0 e X9 C M2 z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。3 I# O( q X0 V9 T8 J' B0 s
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。3 s/ o/ a( v) M8 C( O% d; g; x
9 E( G. c$ {. z: _# h; Z4.在凹模上涂潤滑油,或在薄板上套薄膜袋。. {* o2 g* Q; D% b, A6 i/ F
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.9 ?8 ?# h5 h3 F0 c( ^
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5.工件熱處理; S8 h: p, R% D# O2 V( 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。
' b8 d2 Y' p! r) u/ k5 l5 j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!
. j% H. O" t7 m- ]8 q$ k5 A9 T2 l退火一般采用低溫退火,即再結晶退火。
0 H1 i* r( W' |; 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。
+ {1 i% Q) R- y9 y% n- I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:+ C; ?9 g8 y( R! t
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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)4 a' u) _( M+ \! f( ~# q
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。
- P) f8 L5 |4 K: F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。8 K( I: b' ~. ]/ f8 M) G9 L
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。9 P9 x, Z1 z; V3 \6 H8 K% O M
6.補充幾點:* z& ^& p' A% Z$ n/ Y+ R5 i1 v
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。
. W ?" H& q- f' H6 B2.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;
1 i; i4 \' J- R* M3.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。+ z5 h9 N/ R9 u* w) P
4.判斷工件拉裂的原因時可參考:
" d6 `6 ~: ` c" Q- w# t$ G6 R: J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。$ J2 T; G; e, }( F
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。7 ~' L! l" N& z' ^$ ~
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。7 s1 M$ W9 ^- u( W5 f7 @
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