拉伸件加工工艺对材料的要求
具有良好的拉伸件性能:材料的拉伸件性能是指材料对各种拉伸件加工方法的适应能力,包括具有良好的塑性和韧性,小的屈强比和时效敏感性。具有较不错的表面质量:材料表面需要光洁平整,无划伤,无裂纹,无杂质,无锈斑,无氧化皮等。材料厚度公差应符合有关标准:因为冲模的凸模和凹模之间有相应的间隙要求,如果材料厚度有大的差异,不但工件的质量和精度会降低,模具也容易被破坏。
拉伸件使用的模具是采用弹压卸料板,还是采用固定卸料板,取决于卸料力的大小,其中材料料厚是主要考虑因素。随着模具用弹性元件弹力的增强(如采用矩形弹簧),弹压卸料板的卸料力增强。根据目前情况,当材料料厚约在2mm以下时采用弹压卸料板,大于2mm时采用固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为1mm,因此可采用弹压卸料板。
拉伸件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(拉伸件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
拉伸件的设计标准:
1、设计的拉伸件需要达到产品使用和技术性能,并能便于组装及修配。
2、设计的拉伸件需要有利于提升金属材料的利用率,减少材料的品种和规格,尽可能降低材料的消耗。在允许的情况下采用价格不算高廉的材料,尽可能使零件做到无废料及少废料冲裁。
3、设计的拉伸件需要形状简单,结构正确,以有利于简化模具结构、简化工序数量,即用较少、较简单的冲压工序完成整个零件的加工,减少再用其他方法加工,并有利于冲压操作,便于组织实现机械化与自动化生产,以提升劳动生产率。
4、设计的拉伸件,在确定能正常使用情况下,尽量使尺寸精度等级及表面粗糙度等级要求低一些,并有利于产品的互换,减少废品、确定产品质量稳定。
5、设计的拉伸件,应有利于尽可能使用现有设备、工艺装备和工艺流程对其进行加工,并有利于冲模使用寿命的延长。
拉伸件的制造尽量选用标准模架,而标准模架的型式和规格就决定了上、下模座的型式和规格。如果需要自行设计模座,则圆形模座的直径应比凹模板直径大30~70mm,矩形模座的长度应比凹模板长度大40~70mm,其宽度可以略大或等于凹模板的宽度。模座的厚度可参照标准模座确定,一般为凹模板厚度的1.0~1.5倍,以确定有足够的强度和刚度。对于大型非标准模座,还需要根据实际需要,按铸件工艺性要求和铸件结构设计规范进行设计。
拉伸变形过程:当凸模下压时,坯料被拉入凹模,圆形坯料由下变成3个部份:筒底部份、筒壁部分和凸缘部份。在凸模下压过程中,筒底部分基本不变,凸缘部分的材料逐渐转化为筒壁,筒壁部份逐步提升,凸缘部分逐步减小。可见,坯料在拉伸过程中,变形主要是集中在凹模面上的凸缘部分,拉伸过程的本质就是使凸缘部分逐渐转化为筒壁的过程。柸料的凸缘部分是变形区,底部和已形成的筒壁为传力区。