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沖壓加工的三要素包括哪些?
沖壓件是由沖床加工而成,零件的加工精度是保證生產順利進行的重要條件。沖壓加工的精度主要取決于三個要素:材料、沖孔和成形方式。在沖壓中材料是影響零件質量的重要因素,它的性能優劣直接影響產品外觀、尺寸和質量,因此要通過改善成形結構及提高材料強度來滿足使用要求。在沖壓過程中沖床產生“馬氏體”,馬氏體組織疏松容易出現不均勻變形,這種變形會使零件產生疲勞裂紋。因此應通過改善材料和成形結構、提高承載能力來改善表面粗糙度,并盡量減少材料中缺陷數量。由于沖壓件不同于一般機械加工零件,因此它對生產效率有很高要求;同時使用的大型板料比較復雜,所以其成形過程對工藝技術與裝備水平要求也較高。
沖壓加工的三要素包括以下這些方面:
1.材料
沖壓件上的沖床材料為鋼材,鋼的強度、塑性、韌性好,具有良好的延展性和延伸性,組織中含有較多的碳化物和鉻元素。材料的韌性好,塑性低,不會產生脆性裂紋和變形傾向;材料具有較好的抗拉強度和抗彎模力。鋼材是最重要的成形材料之一。它在所有材料中耐磨損、耐腐蝕和高硬度、高強度、低淬透性的特點,使鋼材成為了許多沖壓件的首選材料。因此采用優質鋼沖壓成形能保證沖壓零件質量、減少加工誤差、提高工作效率和減輕勞動強度。
2.沖孔
沖孔是沖壓件的重要成形工序,零件加工精度要與沖孔形狀、沖孔件尺寸密切相關。在實際沖壓工藝中,為提高生產效率,大多采用多模聯動系統(如:HKM-6,AHKE816或AHKM-8等)的自動化作業方式。在實際生產中通常會通過孔徑(寬度)與沖深(深度)兩種參數控制沖孔的寬度,孔徑和深度是由孔直徑控制的結果。雖然在實際過程中可能會出現孔徑偏離值過大或較小這兩種情況,但一般不會影響生產效率或造成產品表面粗糙度不均。由于這些因素之間存在著相互作用,因此通常將一種影響稱為沖深。
3.成形方式
在沖壓生產中沖壓加工的成型方式主要有以下幾種:
擠壓成形(包括沖壓工裝)、
擠壓成型(包括模座壓料板擠壓成型)、
沖壓成形(包括模具設計和模具制造)以及壓邊成形(包括壓邊成形)等。
擠壓成形是通過將帶狀坯料壓入模腔內(或壓入帶圓孔、槽的坯料)來達到其成形目的的方法。在進行擠壓成形時,坯料上凹凸不平、有凹槽或凹凹不等的表面形態,則可將零件按一定的形狀輪廓加工成所需形狀;擠壓成形則是利用坯料在模腔內被壓縮成圓筒形形的成形方法。
為了提高零件質量、提高生產率及延長設備使用壽命,發展了擠壓成形、模腔成形和壓邊成形等技術。擠壓成形適用于各種形狀的薄壁件的制備,但要注意金屬本身的性質;壓碎成形適用于某些零件形變很大、外形復雜、要求嚴格以及有較高的彎曲強度和韌性等要求。模腔成形多用于壓力機沖壓零部件制造、壓型精度高且生產效率較高、對材料消耗較少的沖孔及壓扁等工藝。