制造冷作冲压拉伸模具的注意事项
时间:2024-04-24 12:25来源:德松官网 作者:德松模具钢
拉伸模往往要经过多次试作才能达到理想的效果，模具失效报废的情况也时常发生，因此我们需要在实践中不断总结经验，丰富的经验积累对设计制造拉伸模模具具有决定性意义。
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在冲压模具行业里，拉伸模所占的比例是非常大的，例如常见的杯子、马达等产品的外壳大都有一部分需要拉伸完成的部件，而拉伸模的设计并不是按照常规的方法可以计算的，因为其中有比较多不确定性的程序，尤其是一些非旋转体的拉伸，非常复杂棘手。因为拉伸模在设计时要考虑很多因素，比如拉深系数有没有到达材料的极限、弹簧力度的确定、拉伸方向是向上还是向下等等。拉伸模往往要经过多次试作才能达到理想的效果，模具失效报废的情况也时常发生，因此我们需要在实践中不断总结经验，丰富的经验积累对设计制造拉伸模模具具有决定性意义。
۞ 拉伸材料
产品对材料没有很严格的要求、反复试模又无法达到要求时，可以试着换一种拉伸性能好的特殊钢料，好的材料是成功的一半，对于拉伸加工，这一点不可小视。拉伸用模具钢冷轧薄板主要有：08Al钢、08#钢、08F钢、10#钢、15#钢、20#钢等等，其中用量最大的是08号钢。冷轧钢分为沸腾钢和镇静钢，沸腾钢价格低表面质量好，但偏析较严重，而且有应变时效倾向，不适用于对冲压性能要求高、外观要求较严格的工件。镇静钢各项性能比较不错但性价格偏高，08Al钢就是铝镇静钢的主要代表牌号，由日本进口的SPCC-SD冲压模具钢的拉伸性能要比国产08Al好很多，由于价格问题，只适合制造高端产品。开料尺寸的大小，对整个拉伸模具的生产试作也起到了不可忽视的作用。所以很多数时候我们对一些不规则的拉伸件进行设计制造时，应该在模具设计阶段预留一个空步。
۞ 表面的光洁度
在进行深度拉伸生产时，由于凹模与压边圈的两面研磨不够充分，特别是拉深不锈钢板与铝板操作时，很易产生拉伸伤痕，严重时则会导致拉伸破裂的现象发生。
۞ 确定毛坯的尺寸
毛坯定位设计一定要正确，多则皱，少则裂是我们的原则，形状简单的旋转体拉伸件的毛坯直径在不变薄的拉伸中，材料厚度虽有变化，但基本与原始厚度十分接近，可以根据毛坯面积与拉伸件面积相等的原则计算出（若有修边须加上修边余量）。拉伸件的形状和操作过程比较复杂时，可能还要继续变薄拉伸，虽然现在有许多三维软件可进行展开料计算，但其精确度不还是不能达到100%的完美，这时比较好的解决办法就是试料。
一个工件要经过多道工序才能完成，头道工序一般是落料，首先要进行展开料计算，对毛坯的形状和大小有个大概认识，以便确定落料模的总体尺寸。在模具设计完成后不要加工落料模的凸凹模尺寸。先用线切割加工毛坯（毛坯较大时可用铣床铣后再钳修），经过后续拉伸工序的反复实验，最终确定毛坯尺寸后再加工落料模的凸凹模。
۞ 拉伸系数(M)
拉伸系数(M)是拉伸工艺计算中的主要工艺参数之一，通常用它来决定拉伸的顺序和次数。
影响拉伸系数(M)的因素有很多，包括材料性能、材料的相对厚度、拉伸方式（指有无压边圈）、拉伸次数、拉伸速度、凸凹模圆角半径、润滑等。有关拉伸系数(M)的计算和选用原则是各种冲压手册中介绍的重点，有推算、查表、计算等许多方法，非常详细，可以多参照技术文档与书籍。材料的相对厚度、拉伸方式（指有无压边圈）、拉伸次数是不容易在修模时调整的，所以一定要慎重，最好在选择拉伸系数(M)时找有经验的师傅校对一下。
۞ 选择润滑油
加工润滑油的选择非常重要，区别润滑油是否合适的方法是：当将工件从模具内取出来时，如果制品温度高到不能用手触摸的程度，就必须要重新考虑是否更换润滑油和润滑方法，是在凹模上涂润滑油还是在薄板上套薄膜袋。当遇到拉伸开裂时，在凹模上涂润滑油（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。
۞ 热处理加工
虽然不提倡工件热处理，但还是要说一下，在拉伸过程中，工件由于冷塑性变形而产生冷作硬化、使其塑性降低、变形抗力和硬度增大，再加上模具设计不合理就需要进行中间退火加工，达到软化金属、恢复塑性的目的。值得注意的是：在一般工艺中，中间退火不是必须的，毕竟要增加成本，所以要在增加工序和增加退火中进行选择。
退火一般采用低温退火，也就是再结晶退火，退火时要注意脱炭和氧化，尤其是氧化，因为工件氧化后会有氧化皮，氧化皮会使产品的厚度变薄，增加模具磨损。工厂条件不具备条件时可采用普通退火，为减少氧化皮产生，退火时要尽可能将热处理炉装满，具体办法有：
● 工件少时可与其他工件混装（前提是退火工艺参数应基本一致）。
● 将工件装在铁盒中焊封后再装炉。退火后要根据情况进行酸洗，以便减少氧化皮。
● 有条件光亮退火加工时，可采用氮炉进行光亮退火。这样退火方式几乎和没退火前颜色一样。
●冷作硬化强的金属或在试模中出现开裂又无其它办法时，可增加中间退火加工。
۞ 注意事项
● 产品图上的尺寸应尽可能在一侧标注，让人明确是保证外部尺寸还是内腔尺寸，不能同时标注内外型尺寸。他人提供的图纸有此类问题应与其沟通，能统一则统一，不能统一时要知道该工件的与其它件的装配关系。
● 最后一道工序工件尺寸在外，以凹模为主，间隙以减小凸模尺寸取得。工件尺寸在内，以凸模为主，间隙以增大凹模尺寸取得。
● 凸凹模的圆角半径在设计时应尽可能采用小的容许值，这样会给后续修模带来方便。
● 判断工件拉裂的原因时可参考：因材料质量差而产生的裂口多为锯齿状或不规则形状，因工艺和模具设计不合理而产生的裂口一般比较整齐。
● 多则皱、少则裂，按此原则调节材料的流动状况，方法有调整压边圈的压力、增加拉深筋、修整凸凹模圆角半径、在工件上切工艺口等。
● 为保证耐磨性和防止拉伸划痕，凸凹模和压边圈必须进行淬火加工，或者镀硬铬，也可以进行表面TD加工处理，必要的时候还可以使用钨钢来制造凸凹模，不过这样会使成本升高很多。
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