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精彩詞條沖壓件
補(bǔ)充:0 瀏覽:12973 發(fā)布時(shí)間:2011-12-29
通過(guò)沖床和模具對(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的成形加工方法,得到的工件就是沖壓件。 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(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱(chēng)壓力加工),合稱(chēng)鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。 介紹 全世界的鋼材中,有60~70%是板材,其中大部分是經(jīng)過(guò)沖壓制成成品。汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車(chē)、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件。 沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。由于采用精密模具,工件精度可達(dá)微米級(jí),且重復(fù)精度高、規(guī)格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。 冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件,但仍?xún)?yōu)于鑄件、鍛件,切削加工量少。 沖壓是高效的生產(chǎn)方法,采用復(fù)合模,尤其是多工位級(jí)進(jìn)模,可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序,實(shí)現(xiàn)由帶料開(kāi)卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高,勞動(dòng)條件好,生產(chǎn)成本低,一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 沖壓主要是按工藝分類(lèi),可分為分離工序和成形工序兩大類(lèi)。分離工序也稱(chēng)沖裁,其目的是使沖壓件沿一定輪廓線(xiàn)從板料上分離,同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中,常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大,要求沖壓材料厚度精確、均勻;表面光潔,無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等;屈服強(qiáng)度均勻,無(wú)明顯方向性;均勻延伸率高;屈強(qiáng)比低;加工硬化性低。 重要因素 在實(shí)際生產(chǎn)中,常用與沖壓過(guò)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,以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 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)),以及研制快速換模裝置,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)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。 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(kāi)卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快速換模裝置,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(xiàn)。 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)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此,沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。 一般工件在沖壓過(guò)程中,由于沖壓過(guò)程中,尤其是在冷鍛沖壓加工過(guò)程中,溫度會(huì)很快升高,必須加潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,如果不使用潤(rùn)滑而直接沖壓,除工件光潔度受到影響外,模具壽命將縮短,同時(shí)精度降低,為此模具方面的改進(jìn)將投入大量費(fèi)用。正是由于此種原因,所以在冷鍛沖壓中必須要沖壓潤(rùn)滑。在金屬?zèng)_壓成型方面,很薄的一層愛(ài)美可水基沖壓潤(rùn)滑劑就可以保護(hù)模具,因此潤(rùn)滑劑用量會(huì)減少50%以上,而且避免了用量過(guò)多帶來(lái)的浪費(fèi),還解決了車(chē)間整潔問(wèn)題。模具在沖壓過(guò)程中由于摩擦?xí)a(chǎn)生熱,這種高性能的潤(rùn)滑劑會(huì)自動(dòng)粘著于受熱的關(guān)鍵部位,保護(hù)模具,平均減少25%的模具拋光停機(jī)時(shí)間。焊接-組裝,表面沒(méi)有油的部件便于焊接和組裝。研究和實(shí)踐表明愛(ài)美可金屬極惰性氣體電弧焊,鎢極氣體保護(hù)電弧焊,電阻焊的應(yīng)用上都有上佳結(jié)果。 特點(diǎn) 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) 沖壓件是在材料消耗不大的前提下,經(jīng)沖壓制造出來(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)得到改善,使沖壓件強(qiáng)度有所提高。 (2)沖壓件具有較高的尺寸精度,同模件尺寸均勻一致,有較好的互換性。不需要進(jìn)一步機(jī)械加工即可滿(mǎn)足一般的裝配和使用要求。 (3)沖壓件在沖壓過(guò)程中,由于材料的表面不受破壞,故有較好的表面質(zhì)量,外觀光滑美觀,這為表面噴漆、電鍍、磷化及其他表面處理提供了方便條件。 設(shè)計(jì)的原則 (1)設(shè)計(jì)的沖壓件必須滿(mǎn)足產(chǎn)品使用和技術(shù)性能,并能便于組裝及修配。 (2)設(shè)計(jì)的沖壓件必須有利于提高金屬材料的利用率,減少材料的品種和規(guī)格,盡可能降低材料的消耗。在允許的情況下采用價(jià)格低廉的材料,盡可能使零件做到無(wú)廢料及少?gòu)U料沖裁。 (3)設(shè)計(jì)的沖壓件必須形狀簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)合理,以有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化工序數(shù)量,即用最少、最簡(jiǎn)單的沖壓工序完成整個(gè)零件的加工,減少再用其他方法加工,并有利于沖壓操作,便于組織實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化生產(chǎn),以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 (4)設(shè)計(jì)的沖壓件,在保證能正常使用情況下,盡量使尺寸精度等級(jí)及表面粗糙度等級(jí)要求低一些,并有利于產(chǎn)品的互換,減少?gòu)U品、保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 (5)設(shè)計(jì)的沖壓件,應(yīng)有利于盡可能使用現(xiàn)有設(shè)備、工藝裝備和工藝流程對(duì)其進(jìn)行加工,并有利于沖模使用壽命的延長(zhǎng)。 沖壓件產(chǎn)生翻料扭曲的原因和抑制方法 1.沖壓時(shí)產(chǎn)生翻料、扭曲的原因 在級(jí)進(jìn)模中,通過(guò)沖切沖壓件周邊余料的方法,來(lái)形成沖件的外形。沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的主要原因?yàn)闆_裁力的影響。沖裁時(shí),由于沖裁間隙的存在,材料在凹模的一側(cè)受拉伸(材料向上翹曲),靠凸模側(cè)受壓縮。當(dāng)用卸料板時(shí),利用卸料板壓緊材料,防止凹模側(cè)的材料向上翹曲,此時(shí),材料的受力狀況發(fā)生相應(yīng)的改變。隨卸料板對(duì)其壓料力的增加,靠凸模側(cè)之材料受拉伸(壓縮力趨于減小),而凹模面上材料受壓縮(拉伸力趨于減小)。沖壓件的翻轉(zhuǎn)即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以沖裁時(shí),壓住且壓緊材料是防止沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的重點(diǎn)。 2.抑制沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的方法 (1).合理的模具設(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,一般先安排較大面積之沖切下料,再安排較小面積的沖切下料,以減輕沖裁力對(duì)沖壓件成形的影響。 (2).壓住材料?朔䝼鹘y(tǒng)的模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),在卸料板上開(kāi)出容料間隙(即模具閉合時(shí),卸料板與凹模貼合,而容納材料處卸料板與凹模的間隙為材料厚t-0.03~0.05mm)。如此,沖壓中卸料板運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),而材料又可被壓緊。關(guān)鍵成形部位,卸料板一定做成鑲塊式結(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(壓)損,而無(wú)法壓緊材料。 (3).增設(shè)強(qiáng)壓功能。即對(duì)卸料鑲塊壓料部加厚尺寸(正常的卸料鑲塊厚H+0.03mm),以增加對(duì)凹模側(cè)材料的壓力,從而抑制沖切時(shí)沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲變形。 (4).凸模刃口端部修出斜面或弧形。這是減緩沖裁力的有效方法。減緩沖裁力,即可減輕對(duì)凹模側(cè)材料的拉伸力,從而達(dá)到抑制沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的效果。 (5).日常模具生產(chǎn)中,應(yīng)注意維護(hù)沖切凸、凹模刃口的鋒利度。當(dāng)沖切刃口磨損時(shí),材料所受拉應(yīng)力將增大,從而沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的趨向加大。 (6).沖裁間隙不合理或間隙不均也是產(chǎn)生沖壓件翻料、扭曲的原因,需加以克服。 3.生產(chǎn)中常見(jiàn)具體問(wèn)題的處理 在日常生產(chǎn)中,會(huì)遇到?jīng)_孔尺寸偏大或偏小(有可能超出規(guī)格要求)以及與凸模尺寸相差較大的情形,除考慮成形凸、凹模的設(shè)計(jì)尺寸、加工精度及沖裁間隙等因素外,還應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮去解決。 (1).沖切刃口磨損時(shí),材料所受拉應(yīng)力增大,沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的趨向加大。產(chǎn)生翻料時(shí),沖孔尺寸會(huì)趨小。 (2).對(duì)材料的強(qiáng)壓,使材料產(chǎn)生塑性變形,會(huì)導(dǎo)致沖孔尺寸趨大。而減輕強(qiáng)壓時(shí),沖孔尺寸會(huì)趨小。 (3).凸模刃口端部形狀。如端部修出斜面或弧形,由于沖裁力減緩,沖件不易產(chǎn)生翻料、扭曲,因此,沖孔尺寸會(huì)趨大。而凸模端部為平面(無(wú)斜面或弧形)時(shí),沖孔尺寸相對(duì)會(huì)趨小。 在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中,應(yīng)針對(duì)具體問(wèn)題作具體分析,從而找出解決問(wèn)題的方法。 以上主要介紹了沖裁時(shí),沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的原因及解決對(duì)策。 4.折彎時(shí)沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的原因及對(duì)策 (1).沖裁時(shí)產(chǎn)生的沖件毛邊所致。需研修沖切刃口,并注意檢查沖裁間隙是否合理。 (2).沖裁時(shí)已產(chǎn)生沖件的翻料、扭曲變形,導(dǎo)致折彎后成形不良,需從沖裁下料工位著手解決。 (3).折彎時(shí)沖壓件失穩(wěn)所致。主要針對(duì)U形及V形折彎。此問(wèn)題的處理,對(duì)沖壓件進(jìn)行折彎前的導(dǎo)位、折彎過(guò)程中的導(dǎo)位,以及折彎過(guò)程中壓住材料防止沖壓件在折彎時(shí)產(chǎn)生滑移是解決問(wèn)題的重點(diǎn)。 沖壓件檢驗(yàn)方法 觸摸檢驗(yàn) 用干凈的紗布將外覆蓋件的表面擦干凈。檢驗(yàn)員需戴上觸摸手套沿著沖壓件縱向緊貼沖壓件表面觸摸,這種檢驗(yàn)方法取決于檢驗(yàn)員的經(jīng)驗(yàn)。必要時(shí)可用油石打磨被探知的可疑區(qū)域并加以驗(yàn)證,但這種方法不失為一種行之有效的快速檢驗(yàn)方法。 油石打磨 1、首先用干凈的紗布將外覆蓋件的表面擦干凈,然后打磨用油石(20×20×100mm或更大),有圓弧的地方和難以接觸到的地方用相對(duì)較小的油石打磨(例如:8×100mm的半圓形油石) 2、油石粒度的選擇取決于表面狀況(如粗糙度,鍍鋅等)。建議用細(xì)粒度的油石。油石打磨的方向基本上沿縱向進(jìn)行,并且很好地貼合沖壓件的表面,部分特殊的地方還可以補(bǔ)充橫向的打磨。 柔性紗網(wǎng)的打磨 用干凈的紗布將外覆蓋件的表面擦干凈。用柔性砂網(wǎng)緊貼沖壓件表面沿縱向打磨至整個(gè)表面,任何麻點(diǎn)、壓痕會(huì)很容易地被發(fā)現(xiàn)。 涂油檢驗(yàn) 用干凈的紗布將外覆蓋件的表面擦干凈。再用干凈的刷子沿著同一個(gè)方向均勻地涂油至沖壓件的整個(gè)外表面。把涂完油的沖壓件放在強(qiáng)光下檢驗(yàn),建議把沖壓件豎在車(chē)身位置上。用此法可很容易地發(fā)現(xiàn)沖壓件上的微小的麻點(diǎn)、癟塘、波紋。 目視檢驗(yàn) 目視檢測(cè)主要用于發(fā)現(xiàn)沖壓件的外觀異常和宏觀缺陷。 檢具檢測(cè) 將沖壓件放入檢具,依據(jù)檢具說(shuō)明書(shū)操作要求,對(duì)沖壓件進(jìn)行檢測(cè)。 其他補(bǔ)充
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