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制造冷作沖壓拉伸模具的注意事項
來源:本站 編輯:管理員 更新時間:2020-07-31 點擊:63次

在沖壓模具行業里,拉伸模所占的比例是非常大的,例如常見的杯子、馬達等產品的外殼大都有一部分需要拉伸完成的部件,而拉伸模的設計并不是按照常規的方法可以計算的,因為其中有比較多不確定性的程序,尤其是一些非旋轉體的拉伸,非常復雜棘手。因為拉伸模在設計時要考慮很多因素,比如拉深系數有沒有到達材料的極限、彈簧力度的確定、拉伸方向是向上還是向下等等。拉伸模往往要經過多次試作才能達到理想的效果,模具失效報廢的情況也時常發生,因此我們需要在實踐中不斷總結經驗,豐富的經驗積累對設計制造拉伸模模具具有決定性意義。
  
۞ 拉伸材料
產品對材料沒有很嚴格的要求、反復試模又無法達到要求時,可以試著換一種拉伸性能好的料,好的材料是成功的一半,對于拉伸加工,這一點不可小視。拉伸用冷軋薄板主要有:08Al鋼、08#鋼、08F鋼、10#鋼、15#鋼、20#鋼等等,其中用量最大的是08號鋼。冷軋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,而且有應變時效傾向,不適用于對沖壓性能要求高、外觀要求較嚴格的工件。鎮靜鋼各項性能比較不錯但性價格偏高,08Al鋼就是鋁鎮靜鋼的主要代表牌號,由日本進口的SPCC-SD的拉伸性能要比國產08Al好很多,由于價格問題,只適合制造高端產品。開料尺寸的大小,對整個拉伸模具的生產試作也起到了不可忽視的作用。所以很多數時候我們對一些不規則的拉伸件進行設計制造時,應該在模具設計階段預留一個空步。
  
۞ 表面的光潔度
在進行深度拉伸生產時,由于凹模與壓邊圈的兩面研磨不夠充分,特別是拉深不銹鋼板與鋁板操作時,很易產生拉伸傷痕,嚴重時則會導致拉伸破裂的現象發生。
   
۞ 確定毛坯的尺寸
毛坯定位設計一定要正確,多則皺,少則裂是我們的原則,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相等的原則計算出(若有修邊須加上修邊余量)。拉伸件的形狀和操作過程比較復雜時,可能還要繼續變薄拉伸,雖然現在有許多三維軟件可進行展開料計算,但其精確度不還是不能達到100%的完美,這時比較好的解決辦法就是試料。
一個工件要經過多道工序才能完成,頭道工序一般是落料,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,最終確定毛坯尺寸后再加工落料模的凸凹模。
 
۞ 拉伸系數(M)
拉伸系數(M)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)的因素有很多,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,非常詳細,可以多參照技術文檔與書籍。材料的相對厚度、拉伸方式(指有無壓邊圈)、拉伸次數是不容易在修模時調整的,所以一定要慎重,最好在選擇拉伸系數(M)時找有經驗的師傅校對一下。
   
۞ 選擇潤滑油
加工潤滑油的選擇非常重要,區別潤滑油是否合適的方法是:當將工件從模具內取出來時,如果制品溫度高到不能用手觸摸的程度,就必須要重新考慮是否更換潤滑油和潤滑方法,是在凹模上涂潤滑油還是在薄板上套薄膜袋。當遇到拉伸開裂時,在凹模上涂潤滑油(不要在凸模上涂),工件靠凹模一面覆0.013毫米~0.018毫米的塑料薄膜。
 
۞ 熱處理加工
雖然不提倡工件熱處理,但還是要說一下,在拉伸過程中,工件由于冷塑性變形而產生冷作硬化、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加工,達到軟化金屬、恢復塑性的目的。值得注意的是:在一般工藝中,中間退火不是必須的,畢竟要增加成本,所以要在增加工序和增加退火中進行選擇。
退火一般采用低溫退火,也就是再結晶退火,退火時要注意脫炭和氧化,尤其是氧化,因為工件氧化后會有氧化皮,氧化皮會使產品的厚度變薄,增加模具磨損。工廠條件不具備條件時可采用普通退火,為減少氧化皮產生,退火時要盡可能將熱處理爐裝滿,具體辦法有:
● 工件少時可與其他工件混裝(前提是退火工藝參數應基本一致)。
● 將工件裝在鐵盒中焊封后再裝爐。退火后要根據情況進行酸洗,以便減少氧化皮。
● 有條件光亮退火加工時,可采用氮爐進行光亮退火。這樣退火方式幾乎和沒退火前顏色一樣。
●冷作硬化強的金屬或在試模中出現開裂又無其它辦法時,可增加中間退火加工。
   
۞ 注意事項
● 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。
● 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。
● 凸凹模的圓角半徑在設計時應盡可能采用小的容許值,這樣會給后續修模帶來方便。
● 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,因工藝和模具設計不合理而產生的裂口一般比較整齊。
● 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、在工件上切工藝口等。
● 為保證耐磨性和防止拉伸劃痕,凸凹模和壓邊圈必須進行淬火加工,或者鍍硬鉻,也可以進行表面TD加工處理,必要的時候還可以使用來制造凸凹模,不過這樣會使成本升高很多。

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