什么是深冲压?工艺、优点和应用
什么是深冲压?工艺、优点和应用
深拉冲压是一种金属成型技术,通过控制材料变形来形成圆锥形、杯形、腔体、圆柱截头体和类似形状。作为一项专门的冲压技术,深拉冲压是一种金属成型技术,通过控制材料变形来形成圆锥形、杯形、腔体、圆柱截头体和类似形状。 冲压工艺,深拉涉及冲头和模具的设置。 将原始金属板放入模具中,对应冲头对金属板加压,使其变形为深模腔形状。
深冲金属冲压件由其直径与深度之比定义。通常,深冲长度大于其直径。一些常见的例子是炊具、水槽、盖配件和结构支架。
继续讨论,我们将详细阐述深拉冲压工艺、兼容材料、优点、应用实例等。
它是如何工作的?机制
拉伸冲压工艺采用专门的 折弯机 为冲头提供足够的下降时间和压力,使板材充分拉伸。特别是模具和压力机的高度应足以适应拉伸深度。同时,模具型腔和冲头的形状和尺寸几乎相同,间隙等于板材厚度。
深拉伸冲压机构
根据折弯机或冲压机的功能,板材的传输和冲压过程可以是手动的,也可以是自动化的。CNC冲压技术使这些步骤自动化并简化了流程。
此外,还有不同的压力机和模具来执行深拉,它们各自具有独特的功能;
类型 | 描述 | 应用程序 |
---|---|---|
单动压力机 | 一次冲压仅需一步即可生产单个零件 | 它适用于浅杯或圆柱形零件等简单设计 |
双动压力机 | 两台冲头执行成形和再拉伸(多次拉伸) | 需要复杂几何形状的汽车零件或器具 |
复合模具 | 一次压制即可完成切割、弯曲等多种操作。 | 用于电子外壳等高效生产。 |
级进模 | 毛坯通过载体带连续传送至多个工位。 | 用于大批量生产 |
深冲压工艺
以下是深拉冲压工艺所涉及的步骤。
深拉冲压步骤
- 准备空白表
选择适合您特性需求的金属或合金板材类型,并准备要送入模具的空白板材。您需要将板材解卷并将其与送料托架对齐,以便为工艺连续供应板材。在这里,您还需要匹配所选的厚度和冲压设备的能力。
- 纸张传送和冲孔
在手动机器中,操作员手动将材料在模具和冲头之间转移,而深冲压公司则使用自动化 CNC 冲压机。送入板材后,冲头下降并开始将板材拉伸到空腔中,直到达到所需的形状。在渐进式模具系统中,板材在不同工位之间移动以进行不同的成型操作。
- 部件顶出
变形完成后,深拉伸金属冲压件在数控机床中自动从装置中顶出,在手动机床中则手动顶出。
- 后处理操作
深冲加工工艺
深拉后,零件将进行修整、穿孔、机加工、去毛刺和打磨等后加工操作,以准确达到指定尺寸。后处理的另一个方面是表面处理。根据性能或美观性要求,您可以选择粉末喷涂、阳极氧化、电镀、喷漆等。
深冲压工艺中的变量
以下是深拉伸工艺的关键变量/参数。这些变量会影响结果并有助于准确设置模具和冲床。
- 保持压力 :在拉伸过程中施加压力以将金属板毛坯固定到位,以防止起皱,同时允许材料自由流动。
- 拉伸比: 毛坯直径与喉口直径之比
- 径向间隙 :冲头与拉伸冲压模具之间的间隙。
- 模具轮廓半径: 模具边缘呈弧形,模具半径越大,冲头负载越小。
深冲金属冲压所用的材料
对于任何要进行深冲加工的材料板材,都需要一定的延展性、各向异性和可成形性。此外,较低的屈服强度与拉伸强度比对于使板材变形而不开裂至关重要。
以下是常见的深拉 冲压材料;
铁板
低碳钢和低碳钢用于深拉变形,因为它们比其他类型具有更好的延展性和可成形性。例如,ASTM A1008。此外,还有其他市场等级用于拉变形,例如深拉和超深拉钢(DDS 和 EDDS)。
不锈钢
不锈钢比普通钢具有更高的强度,但成形性相对较低。通常,铬和铬镍不锈钢适用于深冲。一些常见的等级是不锈钢 304、304EDD 和 3DDQ。
铝板
铝是一种轻质且可锻造的金属,具有出色的可成形性。1100、3003、5005 和 5052 等铝等级用于拉拔冲压项目。
铜
铜具有出色的延展性、导电性和导热性以及耐腐蚀性。您可以使用铍铜、C11000(纯)、C10200、C12200 等进行深冲。此外,黄铜(Cu +Zn)是此工艺中常用的铜合金,
镍
镍在室温下具有高成形性,可深拉成坚固且导电的部件。深拉金属冲压的常见等级是镍 200、201 和 205。
此外,深拉材料的选择需要考虑多种因素,如最终产品的特定机械、热或环境要求。例如,延展性、屈服强度、伸长率、加工硬化、成形温度和表面光洁度。
深冲压的优点
拉延冲压是一种无缝金属成型技术,您可以使用计算机化的机器获得精确而坚固的部件,这些机器可自动完成该过程以实现最大的重复性。此外,它还可以减少材料浪费,并且需要的焊接或接头最少。
- 高效大批量生产: 自动冲压装置可以连续生产相同的零件,尤其是使用级进模站时。
- 减少组装: 最终的深拉伸部件只需要最少的加工和组装。它从一张空白板材创建具有多个特征的最终部件。
- 重复性: 模具设置中的每个绘制部件都是彼此相同的,它们在整个循环过程中在尺寸上是一致的。
- 材料选择: 钢、不锈钢、铜、黄铜、铝、镍和其他各种金属和合金均可用于深拉冲压。
- 零件强度: 压力和变形提高了拉伸件毛坯板的物理和机械性能。
深拉伸冲压的应用
深拉伸金属部件从家用电器到军事和医疗设备无处不在。钣金拉伸的生产效率、精度和重复性使该工艺成为各种工业制造需求的热门选择。
深冲金属件
下表列出了应用示例 钣金工程图 跨行业。
产业应用 | 应用案例 |
---|---|
汽车 | 燃料箱、排气部件、发动机外壳和车身板。 |
航空航天 | 飞机面板、燃油系统和结构支撑。 |
医疗设备 | 手术器械、导管和注射器。 |
消费类电子产品 | 手机外壳、笔记本电脑外壳和电池外壳。 |
洗衣机滚筒、冰箱面板和水槽。 | |
工业设备 | 工业罐、重型机械盖和压力容器 |
军工 | 军用车辆面板和防护装备外壳。 |
采用深拉伸技术制造 MacPro 外壳
Mac Pro 外壳
深拉伸工艺的一个关键应用示例是制造 MacPro 外壳。Apple 生产工厂主要使用深拉伸、铣削和激光切割来制造此产品。特别是,深拉伸工艺为 MacPro 外壳制作了基本的圆柱形状。
该工艺从将铝制圆盘放入模具开始。然后,拉延冲压冲头将冲头拉伸至所需深度,形成精细而精确的圆柱形状。该工艺在所有拉伸区域形成均匀的厚度和结构完整性,从而可以生产耐用且轻巧的外壳。
Mac Pro 外壳深拉伸
此外,还对外壳进行了研磨、抛光和阳极氧化处理,以达到尺寸精度和所需的美观度。
深拉伸冲压价格昂贵吗?
像标准 冲压成本,对于原型设计和小批量生产来说,拉延冲压的成本较高。主要原因是模具和冲床安装成本高。此外,对于复杂的形状,您需要为此制作定制冲压模具。对于大批量生产,由于模具可重复使用多达一百万次,因此每个零件的成本显著降低。
其次,压力机的类型、设计中包含的复杂特征以及所需的公差也会影响成本。例如,用于深拉伸的液压机和伺服压力机比传统机械压力机成本更高。