五金沖壓件的生產(chǎn)速率與質(zhì)量改進(jìn)措施
五金沖壓件生產(chǎn)速率高,而且容易操作,容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。這是因?yàn)槲褰饹_壓模具和沖壓是靠裝備來完成處理,一般按高達(dá)幾十每分鐘次筆畫數(shù),壓力可達(dá)每分鐘幾百甚至幾千倍,每按行程就可以一個(gè)沖壓。五金沖壓件與鑄件、鍛件斗勁,存在薄、勻、輕、強(qiáng)的特征。沖壓可制出此熟手徑難于制作的帶有加強(qiáng)筋、肋、盤曲或翻邊的工件,以進(jìn)步其剛性。因?yàn)轳g回毛糙模具,工件精度可達(dá)微米級(jí),且、規(guī)格一致,可能沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。在實(shí)際出產(chǎn)中,常用與沖壓進(jìn)程近似的工藝性實(shí)驗(yàn),如拉深機(jī)能實(shí)驗(yàn)、脹形機(jī)能實(shí)驗(yàn)等測(cè)驗(yàn)資料的沖壓機(jī)能,以確定成品德量跟高的及格率。
五金沖壓一般不產(chǎn)生切屑,材料消耗少,不需要其他加熱設(shè)備,是一種節(jié)材節(jié)能的加工方法,五金沖壓件成本低。
五金沖壓件的使用有哪些要求?
一、五金沖壓件的使用場(chǎng)景。具體看五金沖壓件是使用在什么環(huán)境情況下,對(duì)強(qiáng)度、硬度、蝕性等有什么具體要求。
二、五金沖壓件的重要程度。對(duì)于組裝后的成品,五金沖壓件在整個(gè)成品中的影響程度。
三、對(duì)五金沖壓件尺寸和質(zhì)量的要求。絕大多少的沖壓件都需要有其他零部件進(jìn)行配合使用,這就要看配合時(shí)對(duì)沖壓件的尺寸精度要求。
沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外,一般都采用機(jī)械壓力機(jī)以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心,配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快換模裝置,并利用計(jì)算機(jī)程序控制,可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下,在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序,常常發(fā)生、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此,沖壓中的穩(wěn)定生產(chǎn)是一個(gè)尤其重要的問題。
在實(shí)際生產(chǎn)中,常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn),如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能,以確定成品質(zhì)量和較高的合格率。模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間,這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。
模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模(供大量生產(chǎn)),以及研制快換模裝置,可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間,能使適用于大批量生產(chǎn)的沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。
沖壓件質(zhì)量改進(jìn)措施:
沖壓工藝可分為分離工序和成型工序兩大類。分離工序包括落料、沖孔、修邊等,成型工序包括拉伸、彎曲、翻邊等。針對(duì)各工序中可能會(huì)存在的起皺、開裂、回彈缺陷,提出較為詳細(xì)的預(yù)防措施與解決方案。
一、開裂:
開裂缺陷形成的根本原因在于材料在拉伸的過程中,應(yīng)變超過其限度,較直觀的表現(xiàn)是制件表面產(chǎn)生肉眼可見的裂紋。通??梢詫⑵浞譃槿N類型:一種是由于材料杭拉強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的破裂,斷裂原因一般是由于凸、凹模圓角處局部受力過大造成的;二種是由于材料變形量不足而破裂,如尖點(diǎn)部位的開裂;第三種是由于材料內(nèi)有雜質(zhì)引起的裂紋。因此,為了預(yù)防斷裂缺陷,根本的措施是減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。具體方案如下:(1)選擇合理的坯料尺寸和形狀;(2)調(diào)整拉延筋參數(shù),防止由于脹力過大引起破裂;(3)增加工藝切口,確定材料合理流動(dòng),變形均勻;(4)改進(jìn)潤(rùn)滑條件,減小摩擦力,增大進(jìn)料速度;(5)減小壓邊力或采用可變的壓邊力,以控制進(jìn)料阻力;(6)采用延展性和成形性好的材料,減少裂紋。
二、回彈:
絕大部分沖壓制件都會(huì)產(chǎn)生回彈缺陷,回彈產(chǎn)生的根本原因可歸納如下,即零件在沖壓變形后,材料由于彈性卻載,導(dǎo)致局部或整體發(fā)生變形。沖壓材料、壓力大小和模具狀態(tài)等都會(huì)影響回彈。對(duì)于回彈缺陷,解決思路如下:(1)補(bǔ)償法,即根據(jù)彎曲成形后五金沖壓件回彈量的大小,預(yù)先在模具上作出等于此工件回彈量的坡度,來補(bǔ)償工件成型后的回彈,該方法中所需補(bǔ)償?shù)幕貜椓看笮≈饕罁?jù)人工經(jīng)驗(yàn)估計(jì)或CAE數(shù)值模擬分析結(jié)果來確定;(2)拉彎法:在板料彎曲的同時(shí)施加拉力,以此使得板料內(nèi)部的應(yīng)力分布較為均勻,進(jìn)而減少回彈量;(3)局部加壓法:使變形區(qū)變?yōu)槿蚴軌旱膽?yīng)力狀態(tài),從根本上改變彈性變形的性質(zhì);(4)通過局部加筋及其他增加剛度的方法,以提升沖壓件剛度,減少變形。
三、起皺:
起皺缺陷產(chǎn)生的根本原因是由于板料受到擠壓,當(dāng)平面方向的主、次應(yīng)力達(dá)到相應(yīng)程度時(shí),厚度方向失穩(wěn)。按照皺紋形成原因不同,可將其分為兩種類型,一種是由于進(jìn)入凹模腔內(nèi)材料過多而形成的材料堆積起皺;二種是由于板料厚度方向失穩(wěn)或拉應(yīng)力不均勻而產(chǎn)生的失穩(wěn)起皺。為了控制該缺陷,具體的解決思路如下:(1)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度考慮:盡量減小翻邊高度;使造型劇變區(qū)域呈順滑狀態(tài)連接;對(duì)于產(chǎn)品易起皺部位可適當(dāng)?shù)卦黾游显煨停?2)從沖壓工藝設(shè)計(jì)方面出發(fā):增大壓邊力,控制進(jìn)料速度;工藝補(bǔ)充增加圓形或方形拉延筋;在合理范圍內(nèi)增加成形工序;(3)對(duì)于沖壓材料的選擇:在達(dá)到產(chǎn)品性能的情況下,對(duì)于一些易起皺的零件,應(yīng)選用成形性好的材料。
沖裁工藝的基本運(yùn)動(dòng)是卸料板先與板料接觸并壓牢,凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模,凸、凹模及板料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致板料分離,然后凸、凹模分開,卸料板把工件或廢料從凸模上推落,完成沖裁運(yùn)動(dòng)。卸料板的運(yùn)動(dòng)是尤其關(guān)鍵的,為了確定沖裁的質(zhì)量,需要控制卸料板的運(yùn)動(dòng),相應(yīng)要讓它先于凸模與板料接觸,并且壓料力要足夠,否則中裁件切斷面質(zhì)量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具壽命減少。
按通常的方法設(shè)計(jì)落料沖孔模具,往往沖壓后工件與廢料邊難以分開。在不影響工件質(zhì)量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊,以使落料;中孔運(yùn)動(dòng)完成后,凹模卸料板先把工件從凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落,這樣一來,工件與廢料也就自然分開了。對(duì)于一些有局部凸起的較大的沖壓件,可以在落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模,同時(shí)施加足夠的彈簧力,以確定卸料板上壓型凸模與板料接觸時(shí)先使材料變形達(dá)到壓型目的,再繼續(xù)落料沖孔運(yùn)動(dòng),往往可以減少一個(gè)工步的模具,降低成本。有些沖孔模具的沖孔數(shù)量很多,需要很大沖壓力,對(duì)沖壓生產(chǎn)不利,甚至無足夠噸位的沖床,有一個(gè)簡(jiǎn)單的方法,是采用不同長(zhǎng)度的2~4批沖頭,在沖壓時(shí)讓沖孔運(yùn)動(dòng)分時(shí)進(jìn)行,可以地減小沖裁力。