冲压模具之拉伸模设计要点及拉伸材料选择全解析

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在整个冲压模具行业里,拉伸模所占的比重极高的,我们平常看到的杯子,马达上面带有外壳,几乎绝大多数产品上面都有或多或少需要进行拉伸的部分,然而对于拉伸模的设计,并非按照常规算法就能计算得出,这里面存在太多充满变数的过程,特别是一些非旋转体的拉伸,更让人望而却步。

拉伸模进行设计时,要考虑诸多因素,像拉深系数,这涉及材料极限是否达到,还有弹簧力如何决定,拉伸方向怎样,是向上拉伸还是向下拉伸,通常它不是一次就能成型,而是要经过多次试作,才能够达成理想结果,甚至有时说不定还存在模具报废的可能性,所以,在实践当中持续积累经验,对于拉伸模的设计有着极大促进作用 ,这不能忽视。

进而,开料尺寸的大小,对于整个模具的生产试作而言,也发挥了不容忽视的作用。因而多数情形下,当我们针对一些不规则的拉深件开展设计时,常常在模具设计阶段预留一个空步。

拉伸材料

01当顾客针对材料的条件并非十分严苛、再三进行试模却无法达到条件之际,能够更换一种具备良好拉伸性能的材料再度施行试验,优良的材料乃是成功的其中一半,针对于拉伸而言,绝对不可以予以忽视。

供拉伸使用的冷轧薄钢板,主要涵盖了08Al、08、08F、10、15、20号钢这些类型,当中用量最大的是08号钢,它又被划分成沸腾钢与镇静钢这两种,沸腾钢价格低廉,表面质量不错,然而偏析情况相对较为严重,具备“应变时效”的倾向,不适用于那些对冲压性能有着较高要求且外观要求较为严格的零件,镇静钢则相对较好,性能较为均匀不过价格较高,其代表牌号是铝镇静钢08Al。国外曾使用过日本的SPCC-SD深冲压钢,该钢材的拉伸性能要优于08Al。

模具表面的光洁度

在进行深拉深这个操作的时候,这里所说的凹模以及压边圈它们的两面,其研磨做到不充分这种程度,尤其是当拉深不锈钢版以及铝板的时候会发生此种情形,越发容易产生拉深所形成的伤痕,当这种情况严重了以后就会致使拉伸出现破裂。

毛坯尺寸的确定

我们的原则是,03多则皱,少则裂,毛坯定位设计得正确,在形状简单的旋转体拉伸件的毛坯直径于不变薄的拉伸里,材料厚度虽有变化,可基本跟原始厚度非常接近,能依照毛坯面积与拉伸件面积(若有修边得加上修边余量)相等的原则计算出。

然而,常常拉伸件的形状以及过程相对复杂,有时候还需要进行变薄拉伸,纵使目前有着诸多三维软件能够用来开展展开料计算,可是其精确度没办法百分百地达成要求。

解决办法:试料。

进行一个产件的制作时得经过好多道工序,其中头道工序通常是落料的工序,针对此首先得展开料计算,借此对毛坯形状、大小有个大概的认识,这样就能确定落料模的总体尺寸,在模具设计完成后可并没有去加工落料模的凸凹模尺寸,而是先依靠线切割去加工毛坯(若是毛坯较大那就先用铣床铣然后再钳修),依据后续拉伸工序的反复实验,最终才确定了毛坯尺寸,之后才去加工落料模的凸凹模。

Q:

经验1

A:

倒排工序,先试拉伸模,后加工毛坯的落料刃口尺寸,事倍功半。

拉伸系数m

04

拉伸工艺计算里,拉伸系数属于主要工艺参数当中的一个,一般是借助它来对拉伸的顺序以及拉伸的次数予以确定。

能对拉伸系数m产生影响的因数存在着许多,其中涵盖了材料性能,材料的相对厚度,拉伸方式(此所指的是有无压边圈这种情况),拉伸的次数呢,拉伸的速度,凸凹模的圆角半径,还有润滑等方面。

以各种冲压手册里所关注的重点而言,是有关拉伸系数 m 的计算以及选用原则,存在像推算、查表、计算等诸多方法,详细至极了,我同样是依据书籍来进行选择的,并没有什么新颖的内容,请查看书籍。

Q:

经验2

A:

不是很好在修模的时候去调整材料的相对厚度,以及拉伸方式,这里所说的拉伸方式是指有没有压边圈,还有拉伸的次数,对此一定会慎重对待。最好是在选择拉伸系数m这个情况下,找同事去校阅一遍。

加工油的选择

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冲压模具应该看什么书_拉伸模设计经验_拉伸模设计参数

对于加工油而言,其选择极为重要。而区分润滑油是否恰当的方式在于,当将制品从模具之内取出之际,要是制品的温度高到无法用手去触碰的地步,那么就务必要再度思考润滑油以及润滑方法的选择。在凹模之上涂抹润滑油,或者在薄板之上套上薄膜袋。

Q:

经验3

A:

当碰到拉伸拉裂这种情况的时候,要在凹模上面涂抹润滑油,注意不要在凸模那里涂,工件靠着凹模的那一面要覆盖上厚度为0.013–0.018mm的塑料薄膜。

工件热处理

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需说明的是,虽不倡导,然而在拉伸进程里,工件因冷塑性变形,致使冷作硬化出现,这使得其塑性减弱,变形抗力以及硬度增大,加之模具设计存在不合理之处,所以要开展中间退火动作,以此来软化金属,进而恢复塑性。

需留意:就通常情况下的工艺而言,中间退火并非是必然需要的,毕竟这会致使成本有所增加,得在增添工序以及增添那退火环节之间做出抉择,要谨慎使用!

一般而言可采用低温退火,也就是再结晶退火,退火之际存在需要留意的两点事项,分别是脱炭以及氧化,此处着重讲述氧化,工件在氧化之后会出现氧化皮,其存在两方面害处,其一乃是致使工件有效厚度变薄,其二是增加模具磨损。

当公司条件不具备的时候,通常会采用普通退火,为了能够减少氧化皮产生, annealing时要尽可能把炉膛装满,我还曾经用过土办法。

工件数量少的情况下,能够与别的工件混合安装,条件是,退火工艺参数应当基本上保持一致。

首先,把工件放置于铁盒之内。焊接封闭之后,再将其装入炉中。然后,为了消除氧化皮,退火结束后,应当依据具体情形,开展酸洗处理。

公司条件达到具备的状况之时,能够采用氮炉退火用于处理,此处理亦即光亮退火,要是不仔细去查看,那么色泽几乎跟没有进行前述退火操作之前的颜色是一样的。

Q:经验4

A:当面对那种冷作硬化程度很强的金属,或者是在试模期间出现了拉裂的情况,并且又不存在其他可行办法的时候,就要去增加中间退火这个工序。

补充几点

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1、产品图之上的尺寸,应当尽可能于一侧予以标注,以便让人能够明确究竟是保证外部尺寸,还是保证内腔尺寸,而绝不能够同时标注明内外型尺寸。倘若他人所提供的图纸存在此类问题,那么就应当与其展开沟通,若能够统一那就统一,要是不能统一的时候,务必要清楚该工件与其它件的装配关系。

对最后一道工序而言,若工件尺寸在外,那么是以凹模作为主要依据,间隙是通过减小凸模尺寸来获取的;若工件尺寸在内,是以凸模作为主要依据,间隙是以增大凹模尺寸来获取的。

3、当进行设计的时候,凸凹模圆角半径要尽最大可能去采用小的容许值,如此一来,能够给后续的修模带来便利之处。

判断,工件拉裂的原因,可参考,因材料质量差,而产生的裂口,多为锯齿状,或不规则形状,因工艺、模具,而产生的裂口,一般比较整齐。

5、存在这样一个原则,即“多则皱,少则裂”,依据这个原则去调节材料的流动状况,调节的方法包含调整压边圈的压力,还有增加拉深筋,也要修整凸凹模圆角半径,另外还有在工件上切工艺口等标点符号。

6、为了确保耐磨性以及防止出现拉伸划痕,凸凹模需要进行淬火处理,压边圈同样必须淬火,其中凸凹模还能够进行镀硬铬操作,也能够采用表面TD处理方式。在必要情形下,可以使用钨钢来制作凸凹模。

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