沖壓工藝
冷沖壓工藝及模具設計
沖壓加工是一種常用的加工方法,它主要用于加工金屬和非金屬的板料零件。沖壓加工一般是在室溫下進行的,所以也可以稱為冷沖壓。
定義:冷沖壓是在室溫下,利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力,使其產生分離或變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
冷成形加工是在常溫或再結晶溫度以下的溫度進行的、利用塑性變形的加工方法。與在再結晶溫度以上溫度進行的熱成形加工相比,冷成形加工的優點是,沒有溫度的影響,所以加工精度高,并且可利用加工硬化,提高加工品的強度。但是冷成形加工的缺點是成形負荷大,加工時需要施加很大的外力以及加工品內積蓄殘余應力。
一、沖壓基本工序的分類
冷沖壓工序可分為分離和變形兩大類,分離指將沖壓件或毛坯沿一定的輪廓相互分離。變形指在材料不產生破壞的前提下使毛坯產生塑性變形,形成所需要的形狀及尺寸的制件。如沖裁根據沖壓方式可分為五個基本工序。
1、沖裁:使板料實現分離的沖壓工序。
2、彎曲:將金屬材料沿彎曲線彎成一定的角度和形狀的沖壓工序。
3、拉深:將平面板料成各種開口空心件,或者把空心件的尺寸作進一步改變的沖壓工序。
4、成形:用各種不同性質的局部變形來改變毛坯或沖壓件形狀的沖壓工序。
5、立體壓制(體積沖壓):將金屬材料體積重新分布的沖壓工序。
二、冷沖壓模具設計步驟
冷沖模設計的一般步驟如下:
1、搜集必要的資料
設計冷沖模時,需搜集的資料包括產品圖、樣品、設計任務書和參考圖等,并相應了解如下問題:
(1)、了解提供的產品視圖是否完備,技術要求是否明確,有無特殊要求的地方。
(2)、了解制件的生產性質是試制還是批量或大量生產,以確定模具的結構性質。
(3)、了解制件的材料性質(軟、硬還是半硬)、尺寸和供應方式(如條料、卷料還是廢料利用等),以便確定沖裁的合理間隙及沖壓的送料方法。
(4)、了解適用的壓力機情況和有關技術規格,根據所選用的設備確定與之相適應的模具及有關參數,如模架大小、模柄尺寸、模具閉合高度和送料機構等。
(5)了解模具制造的技術力量、設備條件和加工技巧,為確定模具結構提供依據。
(6)、了解最大限度采用標準件的可能性,以縮短模具制造周期。
三、沖壓工藝性分析
沖壓工藝性是指零件沖壓加工的難易程度。在技術方面,主要分析該零件的形狀特點、尺寸大?。ㄗ钚】走吘?、孔徑、材料厚度、最大外形)、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。如果發現沖壓工藝性差,則需要對沖壓件產品提出修改意見,經產品設計者同意后方可修改。
四、確定合理的沖壓工藝方案
確定方法如下:
(1)、根據工件的形狀、尺寸精度、表面質量要求進行工藝分析,確定基本工序的性質,即落料、沖孔、彎曲等基本工序。一般情況下可以由圖樣要求直接確定。
(2)、根據工藝計算,確定工序數目,如拉深次數等。
(3)、根據各工序的變形特點、尺寸要求確定工序排列的順序,例如,是先沖孔后彎曲還是先彎曲后沖孔等。
(4)、根據生產批量和條件,確定工序的組合,如復合沖壓工序、連續沖壓工序等。
(5)、 最后從產品質量、生產效率、設備占用情況、模具制造的難易程度、模具壽命、工藝成本、操作方便和安全程度等方面進行綜合分析、比較,在滿足沖件質量要求的前提下,確定適合具體生產條件的最經濟合理的沖壓工藝方案,并填寫沖壓工藝過程卡片(內容包括工序名稱、工序數目、工序草圖(半成品形狀和尺寸)、所用模具、所選設備、工序檢驗要求、板料規格和性能、毛坯形狀和尺寸等);
五、確定模具結構形式
確定工序的性質、順序及工序的組合后,即確定了沖壓工藝方案也就決定了各工序模具的結構形式。沖模的種類很多,必須根據沖件的生產批量、尺寸、精度、形狀復雜程度和生產條件等多方面因素選擇。
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