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冲压件

  冲压件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。

  全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。

冲压件与铸件、锻件相比,具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件,以提高其刚性。由于采用精密模具,工件精度可达微米级,且重复精度高、规格一致,可以冲压出孔窝、凸台等。

  冷冲压件一般不再经切削加工,或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件,但仍优于铸件、锻件,切削加工量少。

冲压是高效的生产方法,采用复合模,尤其是多工位级进模,可在一台压力机上完成多道冲压工序,实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高,劳动条件好,生产成本低,一般每分钟可生产数百件。

  冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁,其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大,要求冲压材料厚度精确、均匀;表面光洁,无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等;屈服强度均匀,无明显方向性;均匀延伸率高;屈强比低;加工硬化性低。

冲压件主要是将金属或非金属板料,借助压力机的压力,通过冲压模具冲压加工成形的,它主要有以下特点:

  ⑴ 冲压件是在材料消耗不大的前提下,经冲压制造出来的,其零件重量轻、刚度好,并且板料经过塑性变形后,金属内部的组织结构得到改善,使冲压件强度有所提高。

  ⑵冲压件具有较高的尺寸精度,同模件尺寸均匀一致,有较好的互换性。不需要进一步机械加工即可满足一般的装配和使用要求。

  ⑶冲压件在冲压过程中,由于材料的表面不受破坏,故有较好的表面质量,外观光滑美观,这为表面喷漆、电镀、磷化及其他表面处理提供了方便条件。

  设计原则

  ⑴设计的冲压件必须满足产品使用和技术性能,并能便于组装及修配。

  ⑵设计的冲压件必须有利于提高金属材料的利用率,减少材料的品种和规格,尽可能降低材料的消耗。在允许的情况下采用价格低廉的材料,尽可能使零件做到无废料及少废料冲裁。

  ⑶设计的冲压件必须形状简单,结构合理,以有利于简化模具结构、简化工序数量,即用最少、最简单的冲压工序完成整个零件的加工,减少再用其他方法加工,并有利于冲压操作,便于组织实现机械化与自动化生产,以提高劳动生产率。

  ⑷设计的冲压件,在保证能正常使用情况下,尽量使尺寸精度等级及表面粗糙度等级要求低一些,并有利于产品的互换,减少废品、保证产品质量稳定。

  ⑸设计的冲压件,应有利于尽可能使用现有设备、工艺装备以及工艺流程对其进行加工,并有利于冲模使用寿命的延长。

  常见问题处理

  1,粘合、刮痕:由于材料与凸模或凹模摩擦而在制件或者模具表面出现的不良;

  2,毛刺:主要发生于剪切模和落料模,刃口之间的间隙或大或小时会产毛刺;

  3,线偏移:制件成形时,首先与模具接触的部位被挤压并形成了一条线;

  4,凸凹:开卷线有异物(铁屑、胶皮、灰尘)混入引起凸凹;

  5,曲折:由于应力不均匀、拉延筋匹配不良或者压机滑块控制不良等造成制件r角部位或者压花部位发生曲折、应变;

  6,皱纹:由于压机滑块调整不良、压机精度低、气垫压力调整不合适、冲头或者r部位大等原因引起边缘或r部位皱纹。

  7.其他具体问题:在日常生产中,会遇到冲孔尺寸偏大或偏小(有可能超出规格要求)以及与凸模尺寸相差较大的情形,除考虑成形凸、凹模的设计尺寸、加工精度及冲裁间隙等因素外,还应从以下几个方面考虑去解决。

  ⑴.冲切刃口磨损时,材料所受拉应力增大,冲压件产生翻料、扭曲的趋向加大。产生翻料时,冲孔尺寸会趋小。

  ⑵.对材料的强压,使材料产生塑性变形,会导致冲孔尺寸趋大。而减轻强压时,冲孔尺寸会趋小。

  ⑶.凸模刃口端部形状。如端部修出斜面或弧形,由于冲裁力减缓,冲件不易产生翻料、扭曲,因此,冲孔尺寸会趋大。而凸模端部为平面(无斜面或弧形)时,冲孔尺寸相对会趋小。

  8.抑制冲压件产生翻料、扭曲的方法

  ⑴.合理的模具设计。在级进模中,下料顺序的安排有可能影响到冲压件成形的精度。针对冲压件细小部位的下料,一般先安排较大面积之冲切下料,再安排较小面积的冲切下料,以减轻冲裁力对冲压件成形的影响。

  ⑵.压住材料。克服传统的模具设计结构,在卸料板上开出容料间隙(即模具闭合时,而材料又可被压紧。关键成形部位,卸料板一定做成镶块式结构,以方便解决长时间冲压所导致卸料板压料部位产生的磨(压)损,而无法压紧材料。

  ⑶.增设强压功能。即对卸料镶块压料部加厚尺寸(正常的卸料镶块厚H+0.03mm),以增加对凹模侧材料的压力,从而抑制冲切时冲压件产生翻料、扭曲变形。

  ⑷.凸模刃口端部修出斜面或弧形。这是减缓冲裁力的有效方法。减缓冲裁力,即可减轻对凹模侧材料的拉伸力,从而达到抑制冲压件产生翻料、扭曲的效果。

  ⑸.日常模具生产中,应注意维护冲切凸、凹模刃口的锋利度。当冲切刃口磨损时,材料所受拉应力将增大,从而冲压件产生翻料、扭曲的趋向加大。

  ⑹.冲裁间隙不合理或间隙不均也是产生冲压件翻料、扭曲的原因,需加以克服。

  尺寸公差

  《GB/T13914-2002 冲压件尺寸公差》规定了冲压件的尺寸公差。按照平冲压件和成形冲压件分别规定了尺寸公差。冲压件的尺寸公差数值与冲压件尺寸和板厚两个尺寸有关,另一方面与精度等级有关。

  平冲压件尺寸公差:分为11个等级,用ST1至ST11表示,其中ST表示平冲压件尺寸公差,公差等级代号用阿拉伯数字表示。从ST1到ST11精度等级依次降低。

成形冲压件尺寸公差:成形冲压件分为10个精度等级,用FT1到FT10表示,其中FT表示成形冲压件尺寸公差,阿拉伯数字表示公差等级。从FT1到FT10精度等级依次降低。

冲压件极限偏差:孔尺寸按下偏差为0,上偏差为下偏差加尺寸公差;轴尺寸规定上偏差为基本偏差,数值为0,下偏差为上偏差减去尺寸公差。对于孔中心距,孔边距,弯曲、拉深的长度、高度等上下偏差规定为尺寸公差的一半。

  特性应用编辑

  冲压件是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料,模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以,被称之为冷冲压或板料冲压,简称冲压。它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也隶属于材料成型工程技术。

环球的钢材中,有50~60%是板材制成的,此中大部分是经过冲压榨成的成品。汽车的车身、散热器片,汽锅的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等但凡冲压加工的。仪器仪表、家用电器、办公呆板、保管器皿等产品中,也有大量冲压件。冲压是高效的临蓐举措,采取复合模,异常是多工位级进模,可在一台压力机上完成多道冲压技术操作,完成材料的自动生成。生成速度快,休息时间长,临蓐成本低,集体每分钟可临蓐数百件,受到许多加工厂的喜爱。

  冲压件与铸件、锻件斗劲,存在薄、匀、轻、强的特性。冲压可制出此熟手径难于制造的带有增强筋、肋、盘曲或翻边的工件,以提高其刚性。由于驳回粗糙模具,工件精度可达微米级,且精度高、规格一致,能够冲压出孔窝、凸台等。在实际生产中,常用与冲压过程近似的工艺性试验,如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能,以保证成品质量和高的合格率。

冲压配备除了厚板用水压机成形外,通常都采取凝滞压力机。以今世高速多工位凝滞压力机为焦点,设置装备配置开卷、成品收集、保送等凝滞以及模具库和快捷换模放置,并使用计算机法式管束,可组成高临蓐率高的被动冲压临蓐线。在每分钟临蓐数十、数百件冲压件的状况下,在短暂功夫内完成冲压、出件等工序,

时常发生人身、配备和品质事变。因此,冲压中的安全临蓐是一个颇为紧要的题目