沖壓件加工成形方面的特點(diǎn)
沖壓件加工主要包括沖裁、彎曲、拉伸、成形和精整等的加工程序。沖壓件加工的材料主要有熱軋和冷軋,并以冷軋為主的如碳鋼板、鍍錫板、鍍鋅板、銅和銅合金板、鋁和鋁合金板的金屬板帶材料。
沖壓件是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。
沖壓件主要是將金屬或非金屬板料,借助壓力機(jī)的壓力,通過(guò)沖壓模具沖壓加工成形的,它主要有以下特點(diǎn):
1、沖壓件具有較不錯(cuò)的尺寸精度,同模件尺寸均勻一致,有好的互換性。不需要進(jìn)一步機(jī)械加工即可達(dá)到一般的裝配和使用要求。
2、沖壓件是在材料消耗不大的前提下,經(jīng)沖壓造出來(lái)的,其零件重量輕、剛度好,并且板料經(jīng)過(guò)塑性變形后,金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)得改進(jìn),使沖壓件強(qiáng)度有所提升。
3、沖壓件在沖壓過(guò)程中,由于材料的表面不受破壞,故有好的表面質(zhì)量,外觀光滑美觀,這為表面噴漆、電鍍、及其他表面處理提供了方便條件。
沖壓件是我們生活中經(jīng)常使用到的,在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)損壞的情況,比如配件不固定,松動(dòng),滑輪等損壞情況。
1、壓住材料:
克服守舊的五金沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),在卸料板上開出容料間隙。如此,沖壓件中卸料板運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),而材料又可被壓緊。關(guān)鍵成形部位,卸料板做成鑲塊式結(jié)構(gòu),以方便解決長(zhǎng)時(shí)間沖壓所導(dǎo)致卸料板壓料部位產(chǎn)生的磨損,而無(wú)法壓緊材料。
2、正確的五金模具設(shè)計(jì):
在級(jí)進(jìn)模中,下料順序的安排有可能影響到?jīng)_壓件成形的精度。針對(duì)沖壓件細(xì)小部位的下料,一般先安排大面積之沖切下料,再安排小面積的沖切下料,以減輕沖裁力對(duì)沖壓件成形的影響。
3、增設(shè)強(qiáng)壓功能:
即對(duì)卸料鑲塊壓料部加厚尺寸,以增加對(duì)凹模側(cè)材料的壓力,從而控制沖切時(shí)沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲變形。
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)的防預(yù)措施與解決方案。
1、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(guò)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;在正確范圍內(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)選用成形性不錯(cuò)的材料。
2、開裂缺陷形成的根本原因在于材料在拉伸的過(guò)程中,應(yīng)變超過(guò)其,較直觀的表現(xiàn)是制件表面產(chǎn)生肉眼可見的裂紋。通常可以將其分為三種類型: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(guò)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;三種是由于材料內(nèi)有雜質(zhì)引起的裂紋。因此,為了防預(yù)斷裂缺陷,較根本的措施是減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。具體方案如下:(1)選擇正確的坯料尺寸和形狀;(2)調(diào)整拉延筋參數(shù),防止由于脹力過(guò)大引起破裂;(3)增加工藝切口,材料正確流動(dòng),變形均勻;(4)改變潤(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不錯(cuò)的材料,減少裂紋。
3、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(lái)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(lái)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(guò)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。
沖壓件加工模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷進(jìn)步。跟著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展,對(duì)壓鑄模的數(shù)目、壽命和復(fù)雜程度將提出越來(lái)越高的要求。跟著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復(fù)雜程度的不斷進(jìn)步,塑料模的比例將不斷進(jìn)步,其精度和復(fù)雜程度也將跟著相應(yīng)進(jìn)步。
沖壓件的沖模是將材料批量加工成所需沖件的用工具。沖模在沖壓中重要,沒(méi)有符合要求的沖模,批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行;沒(méi)有的沖模,的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。五金沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多別致的優(yōu)點(diǎn)。
沖壓件加工材料的硬度檢測(cè),主要目的就是為了確定所購(gòu)買的金屬板材的退火程度是否符合隨后即將進(jìn)行的沖壓件加工標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)闆_壓加工工藝的種類不同,所需要的板材硬度級(jí)別也不盡相同。其中,用于沖壓件加工的鋁合金板是要用維氏硬度檢測(cè)的,而材料的厚度如果大于了13mm要改用巴氏硬度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。