拉伸成型的案例
『分享』大型鋁合金網格筋殼片的沖壓拉伸成型
大型鋁合金網格筋殼片的沖壓拉伸成型
本文對某網格筋殼片的沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進行了簡要介紹，通過采用不同算法的有限元模擬分析軟件平臺，對該產品的沖壓拉伸成型過程進行了必要的模擬計算分析，以對產品的結構、工藝和模具設計起到較好的指導作用。
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沖壓拉伸成型的加工方法
五金拉伸件的應用廣泛，不只是工業上，隨著制造業發展已經普及到了人們的生活中，接下來為大家介紹下拉伸成型的原理和工藝。
沖壓拉伸成型在沖壓工序里有兩種，一種是離工序、另一種是成型工序這兩類。
分離工序：分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓件的工序。
沖壓成型：成型工序是指加工材料在不破裂的條件下產生塑性變形達到一定形狀和尺寸的沖壓件工序。
拉伸成型加工是利用模具將平板毛坯成形為開口空心零件的沖壓加工方法。拉伸作為主要的沖壓工序之一，應用廣泛。用拉伸工藝可以制成圓筒形、矩形、階梯形、球形、錐形、拋物線形及其他不規則形狀的薄壁零件，如果與其他沖壓成形工藝配合，還可制造形狀更為復雜的零件。
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使用沖壓設備進行產品的拉伸成型加工，包括：拉伸加工、再拉伸加工、逆向拉伸以及變薄拉伸加工等。
拉伸加工：使用壓板裝置，利用凸模的沖壓力，將平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔內，使之成形為帶底的容器。容器的側壁與拉伸方向平行的加工，是單純的拉伸加工，而對圓錐（或角錐）形容器、半球形容器及拋物線面容器等的拉伸加工，其中還包含擴形加工。
再拉伸加工：即對一次拉伸加工無法完成的深拉伸產品，需要將拉伸加工的成形產品進行再次拉伸，以增加成形容器的深度。
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逆向拉伸加工：將前工序的拉伸工件進行反向拉伸，工件內側變成外側，并使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工：用凸模將已成形容器擠入比容器外徑稍小的凹模型腔內，使帶底的容器外徑變小，同時壁厚變薄，既消除壁厚偏差，又使容器表面光滑。
文章推薦：沖壓件覆蓋件模具的制造主要有幾個步驟？
展開 金屬沖壓件拉伸加工常見成型類型以及注意事項
金屬沖壓拉伸件的使用越來越多，應用很廣泛不僅僅在工業上，生活上也開始普及了，因為它的拉伸工藝可以制作出各種形狀，如筒形、矩形、階梯形、球形，甚至其他不規則形狀的薄壁零件。那么大家知道沖壓件拉伸成型類型有哪些嗎?
使用沖壓設備進行產品的拉伸成型加工包括：
拉伸加工：使用壓板裝置，利用凸模的沖壓力，將平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔內，使之成形為帶底的容器。容器的側壁與拉伸方向平行的加工，是單純的拉伸加工，而對圓錐（或角錐）形容器、半球形容器及拋物線面容器等的拉伸加工，其中還包含擴形加工。
再拉伸加工：即對一次拉伸加工無法完成的深拉伸產品，需要將拉伸加工的成形產品進行再次拉伸，以增加成形容器的深度。
逆向拉伸加工：將前工序的拉伸沖壓件進行反向拉伸，工件內側變成外側，并使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工：用凸模將已成形容器擠入比容器外徑稍小的凹模型腔內，使帶底的容器外徑變小，同時壁厚變薄，既消除壁厚偏差，又使容器表面光滑。
金屬沖壓拉伸件加工時的注意事項：
1.金屬沖壓拉伸成型加工形狀應盡量簡略、對稱，盡可能一次拉深成形;
2.需進行多次拉伸的零件，在確保必要的外表質量前提下，應外表存在拉伸過程中能夠發生的痕跡;
3.在確保安裝需求的前提下，拉伸件側壁要有必定的斜度;
4.拉伸件的底或凸緣上的孔邊到側壁的間隔要適宜;
5.拉伸件的底與壁、凸緣與壁、矩形件四角的圓角半徑要適宜;
6.金屬沖壓拉伸件的尺度標示，不能一起標示內外形尺度。
展開 模型分享004——不銹鋼封頭拉伸成型工藝仿真分析
在大型封頭的熱成形工藝中，帶直壁的橢圓封頭常采用熱拉伸工藝成形，因而掌握金屬變形過程，預測成型質量和降低成型缺陷是實現該部件制造工藝中的關鍵技術。采用有限元模擬方法，其中沖頭、壓邊圈、配料和凹模四部分是仿真的最基本結構件，在大型厚壁橢圓形封頭拉伸成型過程中，從壓邊力、載荷、配料溫度以及摩擦力（摩擦系數）等角度對成型質量進行了系統性研究，分析了拉伸過程中板坯的變形特點，為預測成型缺陷以及內皺曲現象提供了理論指導，最終為封頭的成型提供了參數優化。
建模
工藝參數表
壓邊力（N）
500000
750000
1000000
1250000
1500000
載荷（mm/s）
25000
30000
35000
40000
45000
溫度
400
600
800
1000
1200
摩擦力（摩擦系數）
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
20組參數組合：（注意載荷與分析步時間之間的關系，分析步時間等于）
建立幾何模型
如圖1所示為使用ABAQUS仿真軟件建立的凸模、凹模、壓邊圈和工件的三維幾何模型，模型尺寸就是你圖中的尺寸，工件的直徑為110mm厚度5mm。
展開 
大型薄壁網格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬二
本文針對某大型網格筋殼片的沖壓拉伸成型，采用有限元進行計算模擬優化，得出了該產品沖壓拉伸成型過程的關鍵特性，并從優化的角度對產品的設計方案進行了設計。其產品的結構與模具示意圖如圖3所示。本文針對該產品及其工藝成型過程，分別采用基于動態顯式算法的Dynaform軟件和一步成型法FastForm與Fastamp等軟件進行了模擬，較好地指導了產品與模具的優化設計過程與最終產品的細節設計方案。
一、網格筋殼片拉伸成型模擬的關鍵
基本的板料成形有圓筒件拉伸、凸緣圓筒件拉伸、盒形件拉伸、局部成型、彎曲成型、翻邊成型和脹型等。基本的板料成形，有一些經驗公式和類似零件作為參考。由于在板料沖壓成型過程中，通常模具的剛性遠遠大于板料的剛性，因此模具的變形相對板料的變形來說極小，可以忽略不計。板料成形需要解決的主要問題包括起皺、拉裂、回彈等缺陷預防、壓邊力確定、模具磨損的影響、潤滑方案確定、成形力確定、毛坯尺寸確定和壓延筋布置等。
在沖壓成形過程的計算機仿真中應考慮的問題歸結為板料成形的工藝主要有沖壓工藝設計中的毛坯展開計算、分步成形計算、模具設計、沖壓設備選擇和成形缺陷預測與消除等。下文對某網格筋殼片沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進行簡單介紹。
1.產品的結構特點
圖3所示為該產品及其模具結構示意圖。從中可以看出該殼片的主要特征是采用十字交叉的網格筋，且為薄壁圓錐面，該產品尺寸較大，沖壓拉伸過程中模具運動行程較高，網格筋交叉處拉伸成型困難，容易出現缺陷。因此其模具投資費用較大，模具的投資風險也比較大。在模具設計和加工之前，對該產品的拉伸成型工藝性進行科學的分析是非常必要的。
圖3 網格筋殼片及其模具示意圖(1/3)
展開 『轉貼』大型薄壁網格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬
大型薄壁網格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬
作者：王華僑 來源：《CAD/CAM與制造業信息化》
本文對某網格筋殼片的沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進行了簡要介紹，通過采用不同算法的有限元模擬分析軟件平臺，對該產品的沖壓拉伸成型過程進行了必要的模擬計算分析，以對產品的結構、工藝和模具設計起到較好的指導作用。
板料成形在汽車、航空、模具等行業中占據著重要地位。板料成形的主要難點問題就是較長的模具開發設計周期，特別是對于復雜的板料成形零件無法準確預測成形的結果，難以預防缺陷的產生，傳統的方式存在設計周期長、試模次數多、生產成本高等缺點。某些特殊復雜的板料成形零件甚至制約了整個產品的開發周期。而板料成形CAE技術及分析軟件的出現，有效地縮短模具設計周期、減少試模時間、改進產品質量、降低生產成本，從根本上提高產品的市場競爭力。
如圖1和圖2所示分別為在ANSYS和Msc.Dytran通用有限元軟件平臺下對薄壁盒形件進行沖壓拉伸的分析過程。
圖1 薄壁異形件沖壓成型過程厚度分布
圖2 方形盒沖壓拉伸成型過程厚度分布
本文針對某大型網格筋殼片的沖壓拉伸成型，采用有限元進行計算模擬優化，得出了該產品沖壓拉伸成型過程的關鍵特性，并從優化的角度對產品的設計方案進行了設計。其產品的結構與模具示意圖如圖3所示。本文針對該產品及其工藝成型過程，分別采用基于動態顯式算法的Dynaform軟件和一步成型法FastForm與Fastamp等軟件進行了模擬，較好地指導了產品與模具的優化設計過程與最終產品的細節設計方案。
一、網格筋殼片拉伸成型模擬的關鍵
基本的板料成形有圓筒件拉伸、凸緣圓筒件拉伸、盒形件拉伸、局部成型、彎曲成型、翻邊成型和脹型等。
展開 對于沖壓件拉伸工藝的介紹
在沖壓件加工中，拉伸工藝也是經常會采用的一種處理方式，在加工的時候，首先會遇到的就是拉伸件的沖壓方向。這方面是非常重要的，它不僅會直接影響到拉伸件的質量，還會影響工藝過程中的一些相關參數。 拉伸件的沖壓方向應滿足下面的這些要求：
1、保證凸模能夠進入凹模;
2、盡量使凸模接觸毛坯的面積大，因為這最有利于提高拉伸件的變形程度;
3、壓料面各部分進料阻力要保持受力均勻，這對拉伸件質量來說也是一個有力的保證。
在沖壓件拉伸成型工藝中，有一次拉伸成型和多次拉伸成型。一次拉伸的特點是一次成型，可以提高生產效率，缺點是一次成型容易不到位，而且每次拉伸的變化程度是有要求的，不能變化太大 。
多次拉伸可以提高產品的合格率，不容易產生廢品，多次拉伸的中間去應力，退火軟化。多次拉伸可以確保工件的精度，延伸系數以及生產效率都得到很大程度的提高。多次拉伸可以拉的更加勻稱，降低工件的不良率。
一次拉伸成型和多次拉伸各有優缺點，在沖壓精密拉伸件的時候可以根據產品特點去選擇。
展開 大型薄壁網格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬一:
本文對某網格筋殼片的沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進行了簡要介紹，通過采用不同算法的有限元模擬分析軟件平臺，對該產品的沖壓拉伸成型過程進行了必要的模擬計算分析，以對產品的結構、工藝和模具設計起到較好的指導作用。
板料成形在汽車、航空、模具等行業中占據著重要地位。板料成形的主要難點問題就是較長的模具開發設計周期，特別是對于復雜的板料成形零件無法準確預測成形的結果，難以預防缺陷的產生，傳統的方式存在設計周期長、試模次數多、生產成本高等缺點。某些特殊復雜的板料成形零件甚至制約了整個產品的開發周期。而板料成形CAE技術及分析軟件的出現，有效地縮短模具設計周期、減少試模時間、改進產品質量、降低生產成本，從根本上提高產品的市場競爭力。
如圖1和圖2所示分別為在ANSYS和Msc.Dytran通用有限元軟件平臺下對薄壁盒形件進行沖壓拉伸的分析過程。
圖1 薄壁異形件沖壓成型過程厚度分布(1/4)
展開 【注塑模具設計】氣動成型工藝講解
熱坯法注射拉伸吹塑成型的工藝過程如圖2-9所示。首先在注射工位注射一個空心有底的型坯，如圖2-9a所示；接著將型坯迅速移到拉伸和吹塑工位，進行拉伸和吹塑成型，如圖2-9b、c所示；最后經保壓、冷卻后開模取出塑件，如圖2-9d所示。這種成型方法省去了冷型坯的再加熱，節省了能源，同時由于型坯的制取和拉伸吹塑在同一臺設備上進行，因而占地面積小，易于連續生產，自動化程度高。
冷坯法注射拉伸吹塑成型是將注射好的型坯加熱到合適的溫度后再將其置于吹塑模中進行拉伸吹塑的成型方法。成型過程中，型坯的注射和塑件的拉伸吹塑成型分別在不同的設備上進行，為了補償型坯冷卻散發的熱量，需要進行二次加熱。這種方法的主要特點是設備結構相對比較簡單。
圖2-9熱坯法注射拉伸吹塑成型
1－注射機噴嘴；2－注射模；3－拉伸心棒（吹管）；4－吹塑模；5－塑件
四、片材吹塑成型
片材吹塑成型是將壓延或擠出成型的片材再加熱，使之軟化后放入型腔，合模后在片材之間通入壓縮空氣而成型出中空塑件的成型方法，如圖2-10所示。圖2-10a為合模前的狀態；圖2-10b為合模后的狀態。
五、 吹塑成型的工藝參數
1、型坯溫度 型坯溫度的高低影響成型塑件外觀輪廓和形狀保持能力,各種吹塑成型的溫度應在θg-θf(θm)范圍之內。
2、模具溫度 模具溫度高低影響塑件冷卻定型時間,影響生產率和制件的尺寸與形狀的精度、表面質量和光亮度.模溫通常可在20-50℃內選取。
展開 沖壓廠談談五金沖壓件拉伸成形加工那些事
如今，五金沖壓拉伸件的使用越來越多，應用很廣泛不僅僅在工業上，生活上也開始普及了。
拉伸成型加工是利用模具將平板毛坯成形為開口空心零件的沖壓加工方法。拉伸作為主要的沖壓工序之一，應用廣泛。用拉伸工藝可以制成圓筒形、矩形、階梯形、球形、錐形、拋物線形及其他不規則形狀的薄壁零件，如果與其他沖壓成形工藝配合，還可制造形狀更為復雜的零件。
利用五金沖壓系統對產品進行拉伸加工，包括拉伸加工、再拉伸加工、逆向拉伸以及變薄拉伸加工等。
拉伸加工：使用壓板裝置，利用凸模的沖壓力，將平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔內，使之成形為帶底的容器。容器的側壁與拉伸方向平行的加工，是單純的拉伸加工，而對圓錐(或角錐)形容器、半球形容器及拋物線面容器等的拉伸加工，其中還包含擴形加工。
再拉伸加工：即對一次拉伸加工無法完成的深拉伸產品，需要將拉伸加工的成形產品進行再次拉伸，以增加成形容器的深度。
逆向拉伸加工：將前工序的拉伸沖壓件進行反向拉伸，沖壓件內側變成外側，并使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工：用凸模將已成形容器擠入比容器外徑稍小的凹模型腔內，使帶底的容器外徑變小，同時壁厚變薄，既消除壁厚偏差，又使容器表面光滑。
五金沖壓拉伸件加工時注意事項：
1.五金沖壓拉伸成型加工形狀應盡量簡略、對稱，盡可能一次拉深成形;
2.需進行多次拉伸的零件，在確保必要的外表質量前提下，應答應內、外外表存在拉伸過程中能夠發生的痕跡;
3.在確保安裝需求的前提下，五金拉伸件側壁要有必定的斜度;
4.拉伸件的底或凸緣上的孔邊到側壁的間隔要適宜;
5.拉伸件的底與壁、凸緣與壁、矩形件四角的圓角半徑要適宜;
6.五金沖壓拉伸件的尺度標示，不能一起標示內外形尺度。
展開 深拉伸件的其它沖壓成型方法
沖壓件加工廠冷沖壓加工金屬沖壓件。 拉深件就是其中常見的一種。通常情況下深拉深件經深拉加工后并不是成品，還要經過其它的一些沖壓工序才能完成。深拉還涉及壓力機內的其他成形方法和技術。這些方法包括：
· 卷邊：置換材料以創建比零件原始直徑更小或更大的直徑。
· 底部穿孔：從拉制部件上切割出圓形或異形金屬部分。
· 鼓脹：迫使部件直徑的一部分從原始形狀延伸。
· 壓印：置換材料以在組件中形成特定形狀。
· 卷邊：在卷邊模具下滾動金屬以形成卷邊。擠壓：一旦創建了一個導向孔，一個大直徑的沖頭就會穿過并導致金屬長度增加。
· 熨燙：減薄組件的壁。
· 頸縮：將零件的一部分縮小到比零件其余部分更小的直徑。
· 開槽：在零件的開口端切出一個圓形、方形或其他形狀的凹口。
· 肋成形：在拉拔過程中，肋成形會在零件上產生向外或向內突出的肋。
· 側面穿孔：在拉制部件的側壁上穿孔。形狀取決于組件的規格。
· 沖壓：最常用于為零件添加標識，例如供應商名稱或產品編號。
· 螺紋加工：使用輪子和心軸在部件中形成螺紋。
· 修整：從成品部件上切掉繪制零件所需的金屬。
展開 
案例分享 | 影響電纜料拉伸樣條成型的因素有哪些？
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1、
案例背景
近日，國高材分析測試中心接到客戶咨詢：電纜料拉伸樣條制樣時，開煉后的樣品的厚度無法確定統一，設備間距控制的旋鈕出現問題，實際厚度與設定的厚度不一致，只能人為的主觀判斷厚度，這導致開煉階段無法獲得統一，希望可以幫助他們解決這個問題。
電纜料的主要評估項目有拉伸強度、斷裂伸長率和氧指數燃燒等。對材料進行評估以前，都需要將材料制成標準樣條。電纜料拉伸樣品的制樣方式主要是先通過開煉機開煉成厚度大于1mm的片裝樣品，然后放在平板硫化機（壓片機）上進行壓片，壓成厚度為1mm左右的薄片狀樣品，最后使用切刀和裁樣機沖切成啞鈴型樣條。在這個制樣的過程中有很多的因素，比如開煉機的溫度、開煉的時間等，壓片機的溫度、壓力和時間等，沖切樣品的切刀的邊緣是否有缺陷等。電纜料拉伸樣條制備過程如下：
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2、
實驗探究
2.1壓片穩定性研究
本次實驗選用一個牌號的電纜料進行制樣過程試驗；一次開煉的樣分別進行兩次壓片，驗證壓片對斷裂伸長率的穩定性影響；
表1 分批次壓片的測試結果
從結果中可以看出，經過一次開煉后，分別進行兩次壓片，樣品的拉伸強度和斷裂伸長率的偏差較小,也就是說同種壓片條件下的穩定性較好。
2.2開煉后的厚度影響
開煉的過程是將粒料倒入雙滾混合機，對粒料進行加至可塑形，先將雙滾間距調小，讓樣品混合更加均勻。
展開 不銹鋼沖壓拉伸成型的注意事項
不銹鋼拉伸件產品首先材質硬度要比普通碳鋼高，所以在拉伸過程中對模具的要求也比較嚴格。
一般不銹鋼拉伸模具采用鉻鉬礬原料，如果是數量比較大的產品也可以采用鎢鋼，鎢鋼模具強度高韌性強耐磨度強，尤其是耐熱性更好，以前的文章寫到過不銹鋼拉伸件在生產過程中，凹模會產生熱量，如果利用鎢鋼的金屬材質特性，在生產過程中就可以省去降溫環節，對生產來說也是有利于提高效率的，浙江省永康市是全國不銹鋼保溫杯產業基地，永康的保溫杯生產廠家所用的模具多數都是鎢鋼材質，對于加工不銹鋼拉伸件來說鎢鋼性能優越，同時鎢鋼原材料的價格貴，模具加工過程中難度比較大，熱處理要求的也非常嚴格，維修比較困難，這些都是相對于鉻鉬礬來說的缺點。
綜合來說，鎢鋼較鉻鉬礬的優點，模具穩定性高產品質量好外觀漂亮，缺點就是成本高加工難維修難，至于如何去做選擇，還得根據產品性質，廠家自己權衡利弊后才能去選擇是用鎢鋼還是鉻鉬礬。
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展開 不銹鋼沖壓拉伸成型的注意事項
不銹鋼拉伸件產品首先材質硬度要比普通碳鋼高，所以在拉伸過程中對模具的要求也比較嚴格。
一般不銹鋼拉伸模具采用鉻鉬礬原料，如果是數量比較大的產品也可以采用鎢鋼，鎢鋼模具強度高韌性強耐磨度強，尤其是耐熱性更好，不銹鋼拉伸件在生產過程中，凹模會產生熱量，如果利用鎢鋼的金屬材質特性，在生產過程中就可以省去降溫環節，對生產來說也是有利于提高效率的，保溫杯生產廠家所用的模具多數都是鎢鋼材質，對于加工不銹鋼拉伸件來說鎢鋼性能優越，同時鎢鋼原材料的價格貴，模具加工過程中難度比較大，熱處理要求的也非常嚴格，維修比較困難，這些都是相對于鉻鉬礬來說的缺點。
綜合來說，鎢鋼較鉻鉬礬的優點，模具穩定性高產品質量好外觀漂亮，缺點就是成本高加工難維修難，至于如何去做選擇，還得根據產品性質，廠家自己權衡利弊后才能去選擇是用鎢鋼還是鉻鉬礬。
東一沖壓推薦文章 五金沖壓加工中沖壓油品要如何選用呢？http://www.hangzhouaoda.com/cyjs/963.html
展開 加薪必備：16種沖壓拉伸成型工藝加工方法
拉伸加工：使用壓板裝置，利用凸模的沖壓力，將平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔內，使之成形為帶底的容器。容器的側壁與拉伸方向平行的加工，是單純的拉伸加工，而對圓錐（或角錐）形容器、半球形容器及拋物線面容器等的拉伸加工，其中還包含擴形加工。
再拉伸加工：即對一次拉伸加工無法完成的深拉伸產品，需要將拉伸加工的成形產品進行再次拉伸，以增加成形容器的深度。
逆向拉伸加工：將前工序的拉伸工件進行反向拉伸，工件內側變成外側，并使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工：用凸模將已成形容器擠入比容器外徑稍小的凹模型腔內，使帶底的容器外徑變小，同時壁厚變薄，既消除壁厚偏差，又使容器表面光滑。
使用沖壓設備進行五金沖壓拉伸加工時，包括以下16種類型：
1、圓筒拉伸加工（Round drawing）：帶凸緣（法蘭）圓筒產品的拉伸。法蘭與底部均為平面形狀，圓筒側壁為軸對稱，在同一圓周上變形均勻分布，法蘭上毛坯產生拉深變形。
2、橢圓拉伸加工（Ellipse drawing）：法蘭上毛坯的變形為拉伸變形，但變形量與變形比沿輪廓形狀相應變化。曲率越大的部分，毛坯的塑性變形量就越大；反之，曲率越小的部分，毛坯的塑性變形越小。
3、矩形拉伸加工（Rectangular drawing）：一次拉伸成形的低矩形件。拉伸時，凸緣變形區圓角處的拉伸阻力大于直邊處的拉伸阻力，圓角處的變形程度大于直邊處的變形程度。
4、山形拉伸加工（Hill drawing）：沖壓件的側壁為斜面時，側壁在沖壓過程中是懸空的，不貼模，直到成形結束時才貼模。成形時側壁的不同部位變形特點不完全相同。
5、丘形拉伸加工（Hill drawing）：丘形蓋板件在成形過程中的坯件變形不是簡單的拉伸變形，而是拉伸和脹形變形同時存在的復合成形。
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