制造冷作沖壓拉伸模具的注意事項(xiàng)
時(shí)間:2024-04-24 12:25來(lái)源:德松官網(wǎng) 作者:德松模具鋼
拉伸模往往要經(jīng)過(guò)多次試作才能達(dá)到理想的效果，模具失效報(bào)廢的情況也時(shí)常發(fā)生，因此我們需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，豐富的經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)設(shè)計(jì)制造拉伸模模具具有決定性意義。
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在沖壓模具行業(yè)里，拉伸模所占的比例是非常大的，例如常見的杯子、馬達(dá)等產(chǎn)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(shè)計(jì)并不是按照常規(guī)的方法可以計(jì)算的，因?yàn)槠渲杏斜容^多不確定性的程序，尤其是一些非旋轉(zhuǎn)體的拉伸，非常復(fù)雜棘手。因?yàn)槔炷Ｔ谠O(shè)計(jì)時(shí)要考慮很多因素，比如拉深系數(shù)有沒有到達(dá)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(jīng)過(guò)多次試作才能達(dá)到理想的效果，模具失效報(bào)廢的情況也時(shí)常發(fā)生，因此我們需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，豐富的經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)設(shè)計(jì)制造拉伸模模具具有決定性意義。
? 拉伸材料
產(chǎn)品對(duì)材料沒有很嚴(yán)格的要求、反復(fù)試模又無(wú)法達(dá)到要求時(shí)，可以試著換一種拉伸性能好的特殊鋼料，好的材料是成功的一半，對(duì)于拉伸加工，這一點(diǎn)不可小視。拉伸用模具鋼冷軋薄板主要有：08Al鋼、08#鋼、08F鋼、10#鋼、15#鋼、20#鋼等等，其中用量最大的是08號(hào)鋼。冷軋鋼分為沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼，沸騰鋼價(jià)格低表面質(zhì)量好，但偏析較嚴(yán)重，而且有應(yīng)變時(shí)效傾向，不適用于對(duì)沖壓性能要求高、外觀要求較嚴(yán)格的工件。鎮(zhèn)靜鋼各項(xiàng)性能比較不錯(cuò)但性價(jià)格偏高，08Al鋼就是鋁鎮(zhèn)靜鋼的主要代表牌號(hào)，由日本進(jìn)口的SPCC-SD沖壓模具鋼的拉伸性能要比國(guó)產(chǎn)08Al好很多，由于價(jià)格問(wèn)題，只適合制造高端產(chǎn)品。開料尺寸的大小，對(duì)整個(gè)拉伸模具的生產(chǎn)試作也起到了不可忽視的作用。所以很多數(shù)時(shí)候我們對(duì)一些不規(guī)則的拉伸件進(jìn)行設(shè)計(jì)制造時(shí)，應(yīng)該在模具設(shè)計(jì)階段預(yù)留一個(gè)空步。
? 表面的光潔度
在進(jìn)行深度拉伸生產(chǎn)時(shí)，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(shí)，很易產(chǎn)生拉伸傷痕，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)導(dǎo)致拉伸破裂的現(xiàn)象發(fā)生。
? 確定毛坯的尺寸
毛坯定位設(shè)計(jì)一定要正確，多則皺，少則裂是我們的原則，形狀簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)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(jù)毛坯面積與拉伸件面積相等的原則計(jì)算出（若有修邊須加上修邊余量）。拉伸件的形狀和操作過(guò)程比較復(fù)雜時(shí)，可能還要繼續(xù)變薄拉伸，雖然現(xiàn)在有許多三維軟件可進(jìn)行展開料計(jì)算，但其精確度不還是不能達(dá)到100%的完美，這時(shí)比較好的解決辦法就是試料。
一個(gè)工件要經(jīng)過(guò)多道工序才能完成，頭道工序一般是落料，首先要進(jìn)行展開料計(jì)算，對(duì)毛坯的形狀和大小有個(gè)大概認(rèn)識(shí)，以便確定落料模的總體尺寸。在模具設(shè)計(jì)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(shí)可用銑床銑后再鉗修），經(jīng)過(guò)后續(xù)拉伸工序的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終確定毛坯尺寸后再加工落料模的凸凹模。
? 拉伸系數(shù)(M)
拉伸系數(shù)(M)是拉伸工藝計(jì)算中的主要工藝參數(shù)之一，通常用它來(lái)決定拉伸的順序和次數(shù)。
影響拉伸系數(shù)(M)的因素有很多，包括材料性能、材料的相對(duì)厚度、拉伸方式（指有無(wú)壓邊圈）、拉伸次數(shù)、拉伸速度、凸凹模圓角半徑、潤(rùn)滑等。有關(guān)拉伸系數(shù)(M)的計(jì)算和選用原則是各種沖壓手冊(cè)中介紹的重點(diǎn)，有推算、查表、計(jì)算等許多方法，非常詳細(xì)，可以多參照技術(shù)文檔與書籍。材料的相對(duì)厚度、拉伸方式（指有無(wú)壓邊圈）、拉伸次數(shù)是不容易在修模時(shí)調(diào)整的，所以一定要慎重，最好在選擇拉伸系數(shù)(M)時(shí)找有經(jīng)驗(yàn)的師傅校對(duì)一下。
? 選擇潤(rùn)滑油
加工潤(rùn)滑油的選擇非常重要，區(qū)別潤(rùn)滑油是否合適的方法是：當(dāng)將工件從模具內(nèi)取出來(lái)時(shí)，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(rùn)滑油和潤(rùn)滑方法，是在凹模上涂潤(rùn)滑油還是在薄板上套薄膜袋。當(dāng)遇到拉伸開裂時(shí)，在凹模上涂潤(rùn)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(shuō)一下，在拉伸過(guò)程中，工件由于冷塑性變形而產(chǎn)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(shè)計(jì)不合理就需要進(jìn)行中間退火加工，達(dá)到軟化金屬、恢復(fù)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(jìn)行選擇。
退火一般采用低溫退火，也就是再結(jié)晶退火，退火時(shí)要注意脫炭和氧化，尤其是氧化，因?yàn)楣ぜ趸髸?huì)有氧化皮，氧化皮會(huì)使產(chǎn)品的厚度變薄，增加模具磨損。工廠條件不具備條件時(shí)可采用普通退火，為減少氧化皮產(chǎn)生，退火時(shí)要盡可能將熱處理爐裝滿，具體辦法有：
● 工件少時(shí)可與其他工件混裝（前提是退火工藝參數(shù)應(yīng)基本一致）。
● 將工件裝在鐵盒中焊封后再裝爐。退火后要根據(jù)情況進(jìn)行酸洗，以便減少氧化皮。
● 有條件光亮退火加工時(shí)，可采用氮爐進(jìn)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(qiáng)的金屬或在試模中出現(xiàn)開裂又無(wú)其它辦法時(shí)，可增加中間退火加工。
? 注意事項(xiàng)
● 產(chǎn)品圖上的尺寸應(yīng)盡可能在一側(cè)標(biāo)注，讓人明確是保證外部尺寸還是內(nèi)腔尺寸，不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)外型尺寸。他人提供的圖紙有此類問(wèn)題應(yīng)與其溝通，能統(tǒng)一則統(tǒng)一，不能統(tǒng)一時(shí)要知道該工件的與其它件的裝配關(guān)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(nèi)，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(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能采用小的容許值，這樣會(huì)給后續(xù)修模帶來(lái)方便。
● 判斷工件拉裂的原因時(shí)可參考：因材料質(zhì)量差而產(chǎn)生的裂口多為鋸齒狀或不規(guī)則形狀，因工藝和模具設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的裂口一般比較整齊。
● 多則皺、少則裂，按此原則調(diào)節(jié)材料的流動(dòng)狀況，方法有調(diào)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(jìn)行淬火加工，或者鍍硬鉻，也可以進(jìn)行表面TD加工處理，必要的時(shí)候還可以使用鎢鋼來(lái)制造凸凹模，不過(guò)這樣會(huì)使成本升高很多。
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