淺談減少圓形拉伸沖壓件廢料工藝

　　沖壓件加工廠家了解到：一般沖壓教材中也經常會討論一些常見產品類型的無廢料排樣方式，但是對拉伸件卻很少討論，本文以筆者近年所做的拉伸件的省料案為例，介紹淺拉伸與深拉伸沖壓零件的無搭邊排樣工藝，拋磚引玉，以便同行業的朋友們參考。 

　　沖壓生產中常見的淺拉伸零件工藝排列一般為： 

　　第一步，開料，在料帶上下出一個圓餅胚料，料帶保有1.5倍料厚的搭邊廢料。 

　　第二步，軋型，依照產品要求對圓餅胚料軋出需要的形狀，根據產品不同，可能需要多次軋型。 

　　第三步，整形，保證產品精度，如果產品精度要求不高，可省略。 

　　第四步，飛邊，依照產品外形要求，切除多余廢料。 

　　從上面的工序可以看出，因為材料經過軋型變形后，因材料流動，材料邊緣將會變得不平整，并且和產品實際外形要求不一致，因此飛邊工序不可避免。但是第一步開料成圓形料餅就顯得浪費，因此只需要將料帶直接切成方形料餅，從而避免開料的搭邊浪費。作為淺拉伸產品，因為拉伸系數很大，周邊多出的一點材料并不足以引起產品拉裂，完全可以滿足實際生產中的生產和品質要求。如果是有朱咀的產品，可以在切料的同時在材料中間預打一個凸包，從而保證有足夠的材料流動完成朱咀成型。 

　　例如：需要開一個直徑為A的料餅，變更前料帶寬A+2b，步距為A+b。變更后料寬為A，步距為A。 

　　材料節省為（A+2b）×（A+b）-A×A，一般可節約材料用量3%～6%。并且不需要直接作模。只需將開料模的排骨做成可調節式的，便可用于不同料寬的開料。不僅節約原料，甚至可以共用開料模，從而節約一筆模具費用。在生產過程中，還可以減少轉型號時間，可謂一舉多得。 

　　以上簡易變更只適合一些淺拉伸的產品，對于深拉伸產品，如果將料餅直接開成方料，由于方角料相對于到圓心的距離。遠遠大于中間部位，因此，在拉伸時，四角的材料變形量也將大于中間部位，從而達成小拉伸系數拉伸一樣的效果，并且在與四角料到中心距離相同的中間部位沒有原料，拉伸時四角的材料與中間部位材料流動速度不一致，將不可避免的造成拉裂現象。 

　　沖壓件加工廠家了解到：這些產品拉伸系數比較小，一般需要3、4道拉伸工序才能滿足產品要求，加上朱咀工序，至少在六道工序以上。生產過程中，材料多次流動，變形劇烈。極易造成中間部位拉伸后開裂。并且為防止四角部位起皺，必然要加大壓料力，從而使拉深條件更加惡劣，影響產品正常生產。那么應如何避免這些問題，為深拉深產品進行無搭邊下料呢，本文以一個帶法蘭深拉深鐵殼為例，介紹深拉深的無搭邊下料。 

　　圖1為一個帶法蘭鐵殼為典型深拉伸產品，產品外徑26.30mm，高度63.5mm，朱咀直徑11.20mm，朱咀高度8.9mm。本文不討論拉伸系數的分配，直接給出工序如下圖所示： 

　　圖1 

　　正常開料模的料餅開成圓形，為了防止下料時原料翻入凹模內拉傷模具，一般都要求保留1.5倍料厚以上的搭邊廢料。如何能夠省略這些搭邊料，又保證廢料不會拉傷模具為這次改善的重點。以圖1產品為例，我將下料凹凸模結構改為圖2所示： 

　　圖2 

　　即將下料凹模和凸模四周增加一個R3的凸臺（產品料厚2mm），這樣既保證了不會有廢料拉入模具，多出的R3凸臺料又很少（長度23mm，寬度平均不足2mm），并且多出的原料緊貼著料餅直徑，對拉伸系數無影響。平臺材料寬度小，對拉伸時材料的流動也沒有明顯影響。以上產品為例，產品料厚2mm，料餅直徑113.5mm，原工藝料寬117mm，步距115mm，現工藝料寬113.5mm步距113.5mm，節約原料0.04kg/Pcs，占原料比重17%。節約效果非?？捎^。變更前后料帶參看上圖。 

　　沖壓件加工廠家溫馨提示：需要注意的是，雖然改善后下好的料是四方R3凸耳均相同，但是模具設計時卻不能相等。在左右方向，因為料寬本身存在公差，并且導料板與料帶之間至少存在0.20mm間隙。因此在左右方向，凹模凸起平面應該至少高出料餅切線0.5mm以上。在前后方向，因為送料器送料同樣存在誤差，因此凹模前面的凸臺為保證料餅精度，需與料餅直徑相切，但是為能補償送料誤差，后面的凸臺應至少高于料餅切線1mm。以上產品為例，料餅直徑113.5mm。左右平臺至中心的距離為57.25mm，前面平臺至中心的距離為56.75mm，而后面平臺至中心的距離為57.65mm.。 

　　搭邊量是沖壓生產中重要的工藝參數，以上兩種類性產品在沖壓件中也很常見，很多模具工程師在模具設計時也依照“慣性”一般會采用含搭邊的常見下料方式。其實我們只需要在模具設計時稍微多加考慮，敢于打破常規，多作嘗試，多問幾個為什么，就可以節約數量可觀的原料，為公司生產有競爭力的產品提供重要支持。

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