沖壓件加工成形方面的特點
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。
沖壓件是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,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,借助壓力機的壓力,通過沖壓模具沖壓加工成形的,它主要有以下特點:
1、沖壓件具有較不錯的尺寸精度,同模件尺寸均勻一致,有好的互換性。不需要進一步機械加工即可達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,經沖壓造出來的,其零件重量輕、剛度好,并且板料經過塑性變形后,金屬內部的組織結構得改進,使沖壓件強度有所提升。
3、沖壓件在沖壓過程中,由于材料的表面不受破壞,故有好的表面質量,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常使用到的,在使用過程中會出現損壞的情況,比如配件不固定,松動,滑輪等損壞情況。
1、壓住材料:
克服守舊的五金沖壓模具設計結構,在卸料板上開出容料間隙。如此,沖壓件中卸料板運動平穩,而材料又可被壓緊。關鍵成形部位,卸料板做成鑲塊式結構,以方便解決長時間沖壓所導致卸料板壓料部位產生的磨損,而無法壓緊材料。
2、正確的五金模具設計:
在級進模中,下料順序的安排有可能影響到沖壓件成形的精度。針對沖壓件細小部位的下料,一般先安排大面積之沖切下料,再安排小面積的沖切下料,以減輕沖裁力對沖壓件成形的影響。
3、增設強壓功能:
即對卸料鑲塊壓料部加厚尺寸,以增加對凹模側材料的壓力,從而控制沖切時沖壓件產生翻料、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。針對各工序中可能會存在的起皺、開裂、回彈缺陷,提出較為詳細的防預措施與解決方案。
1、起皺缺陷產生的根本原因是由于板料受到擠壓,當平面方向的主、次應力達到程度時,厚度方向失穩。按照皺紋形成原因不同,可將其分為兩種類型,一種是由于進入凹模腔內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或拉應力不均勻而產生的失穩起皺。為了該缺陷,具體的解決思路如下:(1)從產品設計角度考慮:盡量減小翻邊高度;使造型劇變區域呈順滑狀態連接;對于產品易起皺部位可適當地增加吸料造型;(2)從沖壓工藝設計方面出發:增大壓邊力,控制進料速度;工藝補充增加圓形或方形拉延筋;在正確范圍內增加成形工序;(3)對于沖壓材料的選擇:在達到產品性能的情況下,對于一些易起皺的零件,應選用成形性不錯的材料。
2、開裂缺陷形成的根本原因在于材料在拉伸的過程中,應變超過其,較直觀的表現是制件表面產生肉眼可見的裂紋。通常可以將其分為三種類型:一種是由于材料杭拉強度不足而產生的破裂,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,如尖點部位的開裂;三種是由于材料內有雜質引起的裂紋。因此,為了防預斷裂缺陷,較根本的措施是減少應力集中現象。具體方案如下:(1)選擇正確的坯料尺寸和形狀;(2)調整拉延筋參數,防止由于脹力過大引起破裂;(3)增加工藝切口,材料正確流動,變形均勻;(4)改變潤滑條件,減小摩擦力,增大進料速度;(5)減小壓邊力或采用可變的壓邊力,以控制進料阻力;(6)采用延展性和成形性不錯的材料,減少裂紋。
3、大部分沖壓制件都會產生回彈缺陷,回彈產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,導致局部或整體發生變形。沖壓材料、壓力大小和模具狀態等都會影響回彈。對于回彈缺陷,解決思路如下:(1)補償法,即根據彎曲成形后沖壓件回彈量的大小,預先在模具上作出等于此工件回彈量的坡度,來補償工件成型后的回彈,該方法中所需補償的回彈量大小主要依據人工經驗估計或CAE數值模擬分析結果來確定;(2)拉彎法:在板料彎曲的同時施加拉力,以此使得板料內部的應力分布較為均勻,進而減少回彈量;(3)局部加壓法:使變形區變為三向受壓的應力狀態,從根本上改變彈性變形的性質;(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。
沖壓件加工模具行業中壓鑄模的比例將不斷進步。跟著車輛和電機等產品向輕量化方向發展,對壓鑄模的數目、壽命和復雜程度將提出越來越高的要求。跟著以塑料代鋼、以塑代木的發展和產品零件的精度和復雜程度的不斷進步,塑料模的比例將不斷進步,其精度和復雜程度也將跟著相應進步。
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,沒有符合要求的沖模,批量沖壓生產就難以進行;沒有的沖模,的沖壓工藝就無法實現。五金沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多別致的優點。
沖壓件加工材料的硬度檢測,主要目的就是為了確定所購買的金屬板材的退火程度是否符合隨后即將進行的沖壓件加工標準。因為沖壓加工工藝的種類不同,所需要的板材硬度級別也不盡相同。其中,用于沖壓件加工的鋁合金板是要用維氏硬度檢測的,而材料的厚度如果大于了13mm要改用巴氏硬度計進行檢測。