深拉沖壓是一種金屬成型技術,透過控製材料變形來形成圓錐形、杯形、空腔、截頭圓柱體和類似形狀。作為一個專門 沖壓工藝,拉深涉及沖頭和模具設定。 將原始金屬板材放入模具中,配套沖頭對金屬板材加壓,使其變形為深模腔形狀。
深拉金屬沖壓件由其直徑與深度之比定義。通常,深拉長度大於其直徑。一些常見的例子是炊具、水槽、蓋子配件和結構支架。
繼續討論,我們將詳細闡述拉深沖壓製程、相容材料、優點、應用實例等。
它是如何運作的?機制
拉深沖壓製程採用專門的 折彎機 可以為沖頭提供足夠的下降時間和壓力以將金屬板拉伸得很深。特別是模具和壓力機的高度應足以適應拉深深度。同時,凹模腔和沖頭的形狀和尺寸幾乎相同,間隙等於工件厚度。
深拉沖壓機構
根據折彎機或沖壓機的能力,板材的傳送和沖壓過程可以是手動或自動的。數控沖壓技術使這些步驟自動化並簡化了流程。
此外,還有不同的壓力機和模具可以進行拉深加工,各有其獨特的功能;
類型 | 簡介 | 應用產業 |
單動壓力機 | 一沖頭一步創建一個零件 | 適用於簡單的設計,如淺杯或圓柱形零件 |
雙動壓力機 | 兩個沖頭執行成形和再拉伸(多次拉伸) | 需要複雜幾何形狀的汽車零件或電器 |
複合模具 | 一次沖壓即可完成切割、彎曲等多種操作。 | 用於電子外殼等高效率生產。 |
級進模 | 使用載帶將毛坯連續傳送通過多個站。 | 用於大批量運行 |
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深拉沖壓工藝
以下是深拉沖壓過程中涉及的步驟。
拉深沖壓步驟
- 準備空白頁
選擇適合您的財產需求的金屬或合金板材類型,並準備好毛坯板材以送入模具。您需要對板材進行開卷並將其與進料載體對齊,以便為流程連續供應板材。這裡您還需要搭配所選的沖壓設備的厚度和能力。
- 板材傳送和沖孔
在手動機器中,操作員手動在模具和沖頭之間轉移材料,而深拉沖壓公司則使用自動化數控沖壓機。送入板材後,沖頭下降並開始將板材拉伸到型腔中,直到達到所需的形狀。在級進模系統中,板材移動穿過不同的工位以進行不同的成形操作。
- 零件頂出
變形完成後,深拉金屬沖壓件在CNC工具機中自動從裝置中彈出,在手動機床中則手動彈出。
- 後處理操作
拉深加工工藝
拉深後,零件將進行修剪、穿孔、機械加工、去毛邊和打磨等後加工操作,以準確地達到規定的尺寸。後處理的另一個方面是表面光潔度。根據性能或美觀所需的飾面,您可以選擇粉末塗裝、陽極氧化、電鍍、噴漆等。
拉深沖壓過程中的變數
以下是拉深製程的關鍵變數/參數。這些變數會影響結果並有助於準確設定模具和沖床。
- 保壓壓力:在拉延過程中施加壓力以將鈑金毛坯固定到位,以防止起皺,同時允許材料自由流動。
- 拉伸比例: 毛坯直徑與喉部直徑之比
- 徑向間隙:沖頭與拉深模具之間的間隙。
- 模具輪廓半徑: 模具邊緣呈弧形,較大的模具半徑會降低沖頭負載。
深拉金屬沖壓所使用的材料
對於任何要進行深拉的材料板材,都需要一定程度的延展性、各向異性和成形性。此外,低屈服抗拉強度比對於使板材變形而不開裂至關重要。
以下是常見的拉深 沖壓材料;
鐵件
低碳鋼和低碳鋼用於深拉變形,因為它們比其他類型具有更好的延展性和成型性。例如,ASTM A1008。此外,還有其他用於拉拔變形的市場等級,例如深拉鋼和超深拉鋼(DDS 和 EDDS)。
不銹鋼
不銹鋼比普通鋼具有更高的強度,但成型性相對較低。通常,不銹鋼的鉻和鉻鎳變體適合拉深。一些常見的牌號是不銹鋼 304、304EDD 和 3DDQ。
鋁
鋁是一種輕質且具有延展性的金屬,具有出色的成型性。 1100、3003、5005 和 5052 等牌號的鋁用於拉伸沖壓項目。
銅
銅以其優異的延展性、導電性、導熱性以及耐腐蝕性而聞名。拉深時可使用鈹銅、C11000(純)、C10200、C12200等。此外,黃銅 (Cu +Zn) 是此製程中常用的銅合金,
鎳
鎳在室溫下具有很高的成型性,可以深拉製成堅固的導電部件。深拉金屬沖壓的常見牌號是 Nickel 200、201 和 205。
此外,選擇拉深材料需要考慮多種因素,例如最終產品的特定機械、熱或環境要求。例如,延展性、屈服強度、伸長率、加工硬化、成形溫度和表面光潔度。
深拉沖壓的優點
拉深沖壓是一種無縫金屬成型技術,您可以使用電腦化機器獲得精確且堅固的零件,該機器可實現流程自動化,從而實現最大的可重複性。此外,它還減少了材料浪費,並且需要最少的焊接或接頭。
- 高效率大批量生產: 自動化沖壓裝置可以連續生產相同的零件,特別是使用級進模站。
- 減少裝配: 最終的深拉零件需要最少的加工和組裝。它從一張空白紙中創建具有多個特徵的最終零件。
- 重複性: 模具設定中的每個拉製零件彼此相同,它們在整個循環中尺寸一致。
- 材料選擇: 鋼、不銹鋼、銅、黃銅、鋁、鎳等各種金屬和合金均可進行拉深沖壓。
- 零件強度: 壓力和變形增強了拉拔零件中毛坯的物理和機械性能。
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拉深沖壓的應用
從家用電器到軍事和醫療設備,深拉金屬零件無所不在。鈑金拉拔的生產效率、準確性和可重複性使得該製程廣受各種工業製造需求的歡迎。
拉深金屬零件
下表為應用實例 鈑金工程圖 跨行業。
行業 | 應用實例 |
汽車 | 油箱、排氣部件、引擎外殼和車身面板。 |
航太 | 飛機面板、燃油系統和結構支撐。 |
醫用器材 | 手術器械、導管和注射器。 |
消費類電子產品 | 手機外殼、筆記型電腦外殼、電池外殼。 |
電器 | 洗衣機滾筒、冰箱面板和水槽。 |
工業設備 | 工業罐體、重型機械蓋、壓力容器 |
軍工 | 軍用車輛面板和防護裝備外殼。 |
透過深衝製造 MacPro 外殼
Mac Pro 外殼
深拉工藝的一個重要應用範例是 MacPro 外殼的製作。蘋果生產工廠主要採用深拉、銑削和雷射切割。特別是,拉深工藝為 MacPro 外殼打造了基本的圓柱體形狀。
過程從放置在模具中的鋁圓盤開始。然後,拉深沖壓沖頭將沖頭拉伸到所需的深度,形成精細且精確的圓柱形形狀。該工藝在所有拉伸區域形成均勻的厚度和結構完整性,從而可以生產耐用且輕質的外殼。
Mac Pro 外殼深拉
此外,外殼還經過研磨、拋光和陽極氧化處理,以達到尺寸精度和所需的美觀性。
深拉伸沖壓貴嗎?
喜歡標準 沖壓成本,對於原型製作和小批量來說,圖紙沖壓的成本昂貴。主要原因是模具和沖床安裝成本高。此外,對於複雜的形狀,您需要為此製作客製化沖壓模具。對於大批量生產,每個零件的成本顯著降低,因為模具可以重複使用多達一百萬個週期。
隨後,壓力機的類型、設計中包含的複雜特徵以及所需的公差也會影響成本。例如,用於拉深的液壓和伺服壓力機比傳統機械壓力機成本更高。
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