15个拉深冲压的好处

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拉深制造通过将金属板压在两个冲头和冲模件之间将金属板制成所需的形状。

与冲压或锻造不同,深冲工艺几乎可以用于任何厚度的材料,因此拉深冲压成为大型或难以生产的产品的明显选择。例如,制造用于核反应堆、齿轮箱、行李箱盖、汽车车身面板和汽车悬架部件的小直径管板——任何需要高成型性和极限拉伸强度的东西。

拉深适用于低成本材料,如钢、铜合金、铝合金、镁合金和黄铜。如果满足经济考虑,它也可以用于昂贵的金属。

拉深冲压具有以下 15 个优点

在生产过程中节约能源。

拉深冲压作为一种金属成型工艺,比其他金属加工工艺(例如冲压或锻造)需要更少的能量。

金属拉丝形成金属形状的历史已有一个多世纪,起源于古老的拉丝艺术。这种工艺的优点是不产生废料,只需一次操作。

最大限度地提高零件强度。

材料流优化是一种深拉特征,可在薄壁零件中产生高强度,可以通过应用冷成型(例如弯曲或轧制)进一步增强。

深拉过程中使用的能量集中在冲头尖端,因此在拉深半径的末端会产生更高的压缩残余应力。这使得可以增加初始坯料的厚度,直到获得足够的强度而不会降低其可成型性的风险。

提高零件的表面质量。

其他金属加工工艺,例如旋压或冲压,通常用于薄壁零件,会使板材的形状或其轮廓变形。这会导致表面质量下降,例如板材表面出现皱纹。深拉是基于将材料与其平面成直角进行拉伸,从而避免大平面上的皱纹,从而显着改善零件的外观。

拉深冲压用于各种金属板材和带材,包括碳钢、合金钢、不锈钢、铜基合金、铝合金和钛。

碳钢通常与热作模具钢进行冷加工,用于降低成型载荷。铝合金是冷拉的,因为这些材料反应良好。在铝压铸工艺中,深拉是必不可少的,这些铝压铸工艺生产复杂的零件,如齿轮箱或电子设备外壳。

最大限度地降低成本并增加容量。

使用现代工业设备,拉深过程很容易实现自动化,这有助于制造商通过减少生产时间和废料产生率来最大限度地降低生产成本。

特殊工装夹具可以优化拉深过程中的材料流动,有助于生成最佳坯料形状并减少金属变形,这两者都会影响零件质量和工艺效率。

增强设计的自由度。

拉深提供更大的设计自由度,因为与其他标准板材成型工艺相比,这种成型方法提供了更大的灵活性,其中许多需要更昂贵的工具、模具、压力机等才能获得类似的结果。

拉深冲压允许从钢或铝板生产甚至复杂形状的可接受程度的公差。

适用于各种组件。

拉深最常用于制造圆柱形零件,如瓶盖和罐头,但也可用于生产方形或矩形棒料。

它是用于制造各种汽车部件(包括油箱和变速箱)的典型工艺。模具设计需要考虑许多相互作用的因素,这使得拉深成为从下料到最终组装的整个制造过程中最具挑战性的过程之一。

使用较少的力和能量。

在拉深过程中,通过在圆形冲头后面逐渐形成连续的半球形腔来控制冲头尖端周围的材料流动。工件材料通过相邻成对连续孔之间的间隙沿向内从冲头尖端流出。由于每个腔体都是半球形,材料流围绕旋转的冲头尖端部分卷曲或螺旋弯曲。

随着这种卷曲动作的继续,形成毛坯所需的拉拔力逐渐减小,当完全成型的半球形腔的模具表面与工件材料接触时达到最小值。

减少废料。

冲头尖端周围的高效材料流动模式最大限度地减少了使用深拉法产生的废料,这有助于减少通过相邻模腔之间的进料槽从模腔中排出的废料。由于不需要去除工件材料,因此显着减少了冲压阶段的浪费。

拉深过程中产生的废料也被最小化,因为从较低的成形力开始的渐进式动作,直到材料呈现出模腔的形状。随着腔体深度的增加,其直径也会增加。这有助于通过位于相邻半球形腔之间的入口槽处的较薄横截面将任何多余的材料挤出,从而进一步减少废料。

每个连续半球的壁都比对应于先前腔体的壁厚,这使得它们的去除比其他技术(例如压制或冲压)更有效,因为冲压或冲压需要大量能量来冲出更大厚度的材料。

形成大型零件。

由于其渐进性,可以使用深拉来形成大型物品。

该过程从底部开始,逐渐进行到最后阶段。这意味着,与通常分别需要剪切或冲裁的冲压或压制成型工艺相比,这种制造形式产生的废料减少了。

最大限度地降低模具成本。

拉深的渐进性质意味着大多数情况下可以使用单个成型模具,因为该过程以小直径开始,逐渐增加以生产产品所需的最终尺寸。

由于渐进式绘图过程从用于创建表单的小孔开始,因此所需的图稿更改次数被最小化。较小的孔尺寸意味着使用较小的工具,从而降低工具成本。

该工艺适用于生产对称零件,随后将其形成为不对称形状。一个经典的例子是饮料罐的制造,通过拉深达到所需的最终形状。

最大限度地减少二次加工的需要。

由于每个级别的材料卷曲都发生在冲头尖端周围,这不仅有助于最大限度地减少废料,而且还会导致正在成型的部件的厚度逐渐增加。这意味着与其他需要逐步减少的技术(例如锻造)相比,需要的二次加工操作更少。

该工艺的渐进性质还有助于确保所有内腔均成型良好,而无需额外的方法,例如铰孔,这会导致壁厚进一步减小。

实现坚固而薄的墙壁。

拉深部件由不同厚度的材料制成。因此,它们的壁截面可能比压制成型的对应件更薄,因为金属流向更厚的截面向内流动。这减少了与尖角相关的潜在弱点,并增加了对使用过程中施加的外力的抵抗力。

金属有更多时间在整个结构中重新分配应力,而不会在负载下过度屈曲或变形。

达到严格的公差。

使用拉深生产的零件的公差可以很容易地保持在标准范围内。这对于需要制造大件物品的制造商尤其有利。

制作复杂的细节。

拉深工艺的渐进成型方法可以形成各种复杂的形状。尽管该工艺从浅表面开始,但与其他技术(例如冲压或锻造)相比,深拉部件通常表现出更深的特征,在这些技术中,相对于原始库存材料的尺寸仅减小了一个尺寸。由于这些工艺从较大的表面积开始,因此它们无法实现与在每个连续成型阶段逐渐显着减少厚度的渐进式操作一样多的零件几何深度。

提高准确性。

拉深的渐进性意味着在成型力作用于材料越来越宽的横截面之前,每个型腔都形成良好的形状。与其他技术相比,这最大限度地提高了零件精度,因为在较浅的深度处工具穿透力差或移动性受限,初始成型可能会受到限制。

总结

拉深涉及渐进式金属加工,可使用一组模具实现卓越的尺寸精度。它非常适合生产具有精细细节的复杂或复杂的轮廓,随后将其形成为不对称的形状。该工艺的好处是显而易见的,因为不需要二次加工操作。

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