
深冲
过程和应用
拉深工艺可用于金属板材和各类塑料制品。该工艺同样适用于工业小批量生产和大规模生产。许多日常用品都由深冲部件组成。

什么是深冲?
深冲是一种常用的成形技术工艺,在DIN 8584标准中有所规定。深冲工艺是一种拉伸压缩成形工艺,通常用于制造一个顶部开口的金属空心体。不过,该工艺也可用于将一个预制空心体加工成横截面更小的工件。拉深需要使用专门的拉深压力机。
所使用的平板毛坯为方形或圆形。在使用刚性工具的常规拉深工艺中,会用到非合金的薄板材和超薄板材、铝、不锈钢、铜、黄铜和青铜等材料。深冲适用于小批量和大批量生产。这种制造工艺被广泛应用于各行各业,如汽车和包装业,以及航空和模型制造领域。最常见的深冲部件包括汽车车身部件、水龙头、浴缸、水槽和炊具。
深冲的优缺点是什么?
拉伸压缩成形工艺
- 也适用于小批量生产以及单件生产
- 在材料厚度、形状和尺寸方面较灵活
- 反应时间短
- 工具成本低
- 允许使用各种材料
- 允许高效的原型设计
- 具有成本效益
深冲
- 需要广泛的专业知识和材料知识
- 要求生产设备与材料相匹配
- 不适用于所有精密部件
拉深对工件有什么影响?
晶格内与生产相关的位移运动会产生应力,从而引发材料的加工硬化。深冲过程中可能会出现各种错误,包括:
- 不遵守生产步骤
- 对材料膨胀和晶粒的估计不正确
- 对材料质地考虑不足
质量保证在生产过程中进行,或在加工前使用光学三维测量系统对成形工具进行检查。这些系统在不直接接触的情况下测量工具的每个点,并保存结果。如此一来,之后出现问题时,便可重构整个过程,而无需重新测量。扫描可提供全场图像,简化手动校正。生产过程由机器人引导的传感器直接在生产线上进行监控。
钣金件的深冲如何进行?
自动控制的钣金深冲在成形压力机上进行,成形压力机由上工具和下工具组成。成形压力机由一个可插入的模具(拉环,位于底部)和一个冲头组成,冲头周围有一个坯料固定器(位于顶部)。该坯料夹具的位置离模具边缘足够远,这样冲头就不会产生褶皱或折痕。为了确保坯料能顺利滑过模具边缘,拉环和冲头的边缘均为圆形。拉环的中间区域包含了后续深冲工件的底片。钣金成形工艺如下:将板材坯料放在模具上,使其由钣金夹具固定。坯料夹向下移动。然后利用压力将冲头压到模具基座上。冲头会将钣金坯料一同拉出。成形后,顶部的工具向上移动,如此便可取出深冲部件。
从技术角度来看,成形通过径向拉应力和由此产生的切向压应力来实现。拉应力可防止钣金变厚。在加工圆形钣金时,压应力会减小边缘区域的直径。如一次成形无法达到所需的深冲深度,需要多次反复成形。如使用压力调节水垫对钣金进行深冲,则会产生更高的深冲比。