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拉伸模具設計中的七大注意事項,你都get到了嗎?
發布日期:2019-07-26  來源:第一壓鑄網綜合  瀏覽次數:640
核心提示:拉伸模在整個沖壓模具行業所占的比重是非常大的,我們常見的杯子,馬達上面的外殼,幾乎大多數的產品上面都或多或少有一些需要
       拉伸模在整個沖壓模具行業所占的比重是非常大的,我們常見的杯子,馬達上面的外殼,幾乎大多數的產品上面都或多或少有一些需要拉伸的產品,而對于拉伸模的設計,也不是說按常規的算法可以計算的,這其中有太多的過程充滿變數,特別是一些非旋轉體的拉伸,讓人望而卻步。

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因為拉伸模在設計時要考慮的因素實在是太多,比如拉深系數,有沒有到達材料的極限,彈簧力的決定,拉伸的方向,是向上拉伸還是向下拉伸,往往不能一次成型,還要經過多次試作,才能達到理想的結果,甚至有時會有模具報廢的可能,因此,在實踐中不斷積累經驗,對拉伸模的設計是有很大幫助的。

另外,開料尺寸的大小,對整個模具的生產試作也起到了不可忽視的作用。所以大多數時候,當我們對一些不規則的拉深件進行設計時,往往會在模具設計階段預留一個空步。

一、拉伸材料

當客戶對材料的要求不是很苛刻、反復試模達不到要求時,可以換一種拉伸性能好的材料再試,好的材料是成功的一半,對于拉伸,萬萬不可忽視。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。國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼,其拉伸性能優于08Al。

二、模具表面的光潔度

進行深拉深時,凹模與壓邊圈的兩面研磨不充分,特別是拉深不銹鋼板與鋁板時,更易產生拉深傷痕,嚴重時導致拉伸破裂。

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三、毛坯尺寸的確定

多則皺,少則裂是我們的原則,毛坯定位設計要正確,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。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。

解決辦法:試料。

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。

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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。

四、拉伸系數m

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。

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。

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。

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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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五、加工油的選擇

加工油的選擇非常重要。區別潤滑油是否合適的方法,是當將制品從模具內取出來時,如果制品溫度高到不能用手觸摸的程度,就必須重新考慮潤滑油的選擇和潤滑方法,在凹模上涂潤滑油,或在薄板上套薄膜袋。

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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。

六、工件熱處理

雖然不提倡,但還是要說的,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。

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!

退火一般采用低溫退火,即再結晶退火。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。

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:

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)。

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。

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。

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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。

七、補充幾點

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。

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;

3、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。

4、判斷工件拉裂的原因時可參考: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。

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。

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,也可以鍍硬鉻,也可以采用表面TD處理.必要的時候可以用鎢鋼來作凸凹模。

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