冲压件拉深的应用在国内外许多大型工业生产中都有广泛应用,特别是对制造精度要求较高、形状复杂和尺寸精度要求较高的冲压件更具有重要的意义。拉深是指通过各种加工方法,使零件达到要求深度的过程。主要包括弯曲、剪切和拉伸等三种加工方法。拉深技术以高速精密而又无损伤地使工件达到要求大小为目的,但有可能产生金属疲劳裂纹或变形,从而影响零件的精度、强度和寿命。
1、拉深时,一般在冲压件的表面进行拉深机加工。
拉深机的加工精度和加工效率,都很高。生产效率比剪切机高,成本也比剪切机低得多。在冲压生产中,对于大批量生产时,通常采用拉伸机进行拉深加工设备。拉伸机拉深速度比剪切机低。
2、拉伸时,应采用特殊的工具(如剪切槽、圆角铣床、砂轮和研磨滚轮)以达到所需的拉深深度。
拉深时,应尽量避免出现表面划伤和擦伤,以及产生应力集中的现象。一般情况下,通过用专用设备实现表面拉深与普通机械方法相结合的方式进行拉深,这种方式可有效地消除表面缺陷,提高冲压零件的表面质量,并提高冲压加工精度和效率。在冲压过程中,表面一般分为两个区域:非均匀区域。非均匀区域是指不均匀区域。非均匀区域主要指非均匀区和非非均匀区的组合。在进行拉伸或弯曲作业时,需要注意对划伤表面进行修整的问题。
3、拉深刀具一般选用精密数控机床或加工中心,其精度直接影响到冲压件工件的形状与尺寸精度。
数控机床或加工中心一般采用铣削或磨削。在拉深时要根据工件表面的实际情况选用不同性能的刀具进行加工。对于大型冲压件而言,为了保证工件质量和延长加工寿命,对所选刀具一般都采用高精度、高刚性的 CBN/CBN刀具。CBN/CBN刀具具有刚性好、切削力小、耐磨性好、抗弯性强、适用范围广等优点,主要适用于高速冲深和精密拉深。但是其缺点是切削速度较慢,而且会因切削力而引起零件变形、崩刃等问题。因此采用 CBN/CBN刀具必须要考虑其刚性、耐磨性和安全性等方面的因素。
4、拉深时,一般先将冲头切削至原设计要求的最小厚度位置,然后进行加工表面拉深处理,最后将冲头进行打磨表面,再以冲头作为刀具来完成拉深操作。
一般要求拉深后的表面粗糙度不能大于0.05μ m,这样可以避免金属的局部应力集中而产生裂纹。此外,也应注意一定不能用普通磨床或砂轮进行拉深处理。目前,已有一些专用汽车、叉车冲压件生产厂家对冲压过程中的“深加工”技术已经掌握,并正在进行产品开发设计工作。应用这些技术可使零件拉深时无损伤,提高零件精度、强度和寿命。
5、金属拉深件应具备良好的性能特性。
拉深的性能特性主要是:具有良好的表面粗糙度,具有良好的冷加工硬化和热加工硬化现象。另外还要具有良好的加工硬化和加工稳定性:必须有良好的塑性和韧性,无较大的热变形和较低的热处理硬化现象。由于金属拉深件的加工硬化现象和硬度的提高会引起零件疲劳裂纹及热应力和变形,因此良好的切削加工硬化和热变形特性将会对拉深的精度和寿命起着重要作用。