在拉伸沖壓過(guò)程中，沖床將鈑金坯料推入模具腔內(nèi)，形成輪廓零件。如果一個(gè)零件的深度至少是其直徑的一半，則該零件被稱(chēng)為伸拉。否則，就簡(jiǎn)單地稱(chēng)為通用沖壓。

　　無(wú)褶皺的金屬板特寫(xiě)

　　拉伸沖壓是一種廣泛使用的工藝，可生產(chǎn)一系列五金件，深拉伸過(guò)程可能具有一個(gè)或多個(gè)繪圖操作，具體取決于零件的復(fù)雜程度。

　　起皺和拉伸沖壓工序

　　在深沖操作中發(fā)生的主要缺陷之一是鈑金材料的起皺，通常在零件的壁或法蘭中。沖壓過(guò)程中，毛坯法蘭承受徑向拉拔應(yīng)力和切向壓應(yīng)力，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生褶皺。如果拉伸系統(tǒng)和沖壓件設(shè)計(jì)得當(dāng)，可以防止起皺。

　　深沖部件起皺的原因，這個(gè)幾個(gè)因素會(huì)導(dǎo)致深沖部件出現(xiàn)皺紋，包括：

　　毛坯支架壓力

　　模腔深度和半徑

　　毛坯、壓邊圈、沖頭和模腔之間的摩擦

　　毛坯、壓邊圈、沖頭和模腔之間的間隙

　　毛坯形狀和厚度

　　最終零件幾何形狀

　　沖床速度

　　其他因素，如模具溫度和毛坯的金屬合金，也會(huì)影響拉伸過(guò)程。這些因素中的任何一個(gè)的變化都會(huì)影響深拉伸部分起皺或開(kāi)裂的可能性。

　　顧名思義，毛坯支架將鈑金件毛坯的邊緣固定在模具頂部的適當(dāng)位置，同時(shí)沖頭迫使鈑金進(jìn)入模具腔 - 鈑金變形成正確的形狀，而不是簡(jiǎn)單地被拉入模腔。

　　但是，毛坯支架不會(huì)將毛坯的邊緣牢固地固定到位，如果是這種情況，杯壁可能會(huì)發(fā)生撕裂。毛坯支架通過(guò)在毛坯支架和毛坯本身之間提供摩擦力，允許毛坯在一定程度上滑動(dòng)。通過(guò)使用空氣或氮?dú)鈮|或數(shù)控液壓緩沖墊，可以通過(guò)壓力反饋以液壓方式施加毛坯支架力。

　　模腔深度越大，必須拉入模腔的毛坯材料就越多，零件壁和法蘭起皺的風(fēng)險(xiǎn)就越大。最大模腔深度是起皺和骨折開(kāi)始之間的平衡，這兩者都不是可取的。

　　沖頭和模腔邊緣的半徑度控制毛坯材料流入模腔。如果沖頭和模腔邊緣的半徑太大，可能會(huì)發(fā)生杯壁起皺。如果半徑太小，毛坯由于高應(yīng)力而容易撕裂。

　　防止深沖零件起皺的方法：使用毛坯支架

　　消除深沖零件起皺的最簡(jiǎn)單方法是使用毛坯支架。在大多數(shù)深沖過(guò)程中，在整個(gè)拉拔過(guò)程中都會(huì)施加恒定的毛坯夾持器壓力。

　　然而，可變坯料夾持器壓力的使用取得了一些成功，氣動(dòng)或液壓毛坯支架墊可以根據(jù)機(jī)器的沖程線(xiàn)性改變毛坯支架壓力。這為允許的模腔深度提供了一些增加。

　　數(shù)控(NC)模墊可用于在拉伸操作過(guò)程中提供可變的毛坯夾持器壓力，在合適的毛坯夾持器壓力力曲線(xiàn)中，初始力較大，以提供初始變形。

　　緩沖墊脫落以將材料拉入模腔，然后緩慢增加回升以確保拉伸零件中的應(yīng)變硬化，NC模具墊可以顯著增加允許的模腔深度，同時(shí)防止起皺和開(kāi)裂。

　　防止深沖零件起皺的方法：模腔設(shè)計(jì)

　　可以?xún)?yōu)化沖頭和模腔的設(shè)計(jì)，以減少起皺的概率。選擇剛好大到足以防止開(kāi)裂的法蘭半徑可以最大限度地減少皺紋的可能性。此外，考慮最小化零件復(fù)雜性和任何不對(duì)稱(chēng)性也會(huì)有所幫助。采用多步拉伸工藝在防止深沖零件起皺方面具有多種優(yōu)勢(shì)。

　　設(shè)計(jì)毛坯幾何形狀以盡量減少多余的材料可以減少起皺的可能性。鈑金件毛坯具有固有的晶粒結(jié)構(gòu)，因此應(yīng)力可以根據(jù)模具的設(shè)計(jì)和晶粒的方向而變化。在不對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)中調(diào)整晶粒以最小化晶粒應(yīng)力的復(fù)合和深拉伸過(guò)程的一般應(yīng)力是需要考慮的事項(xiàng)。

　　其他需要考慮的因素

　　可以定制每個(gè)部件的表面條件，以提高整體性能。潤(rùn)滑劑可減少毛坯與沖頭和模腔之間的摩擦，可以是液體(濕的)或薄膜(干的)。通常，它們?cè)诶L圖之前應(yīng)用于毛坯。

　　如今，干膜正在獲得認(rèn)可，因?yàn)樗鼈儨p少了制造后對(duì)零件清洗的需求，雖然潤(rùn)滑劑可以促進(jìn)金屬流入模腔，但請(qǐng)考慮增加毛坯夾持力以考慮減少的摩擦。

　　以前，反復(fù)試驗(yàn)和操作員體驗(yàn)優(yōu)化的零件和模具設(shè)計(jì)。如今，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和有限元建模用于創(chuàng)建零件和模具設(shè)計(jì)以及模擬深沖過(guò)程，從而顯著降低了設(shè)計(jì)過(guò)程中的工具和勞動(dòng)力成本。