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冲压件
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承接各类冲压件介绍 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。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。
  五金冲压件

五金冲压件

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。

重要因素

  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。
  模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间,这就延长了新冲压件的生产准备时间。
  模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产),以及研制快速换模装置,可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间,能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间,能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。
  冲压设备除了厚板用水压机成形外,一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心,配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置,并利用计算机程序控制,可组成高生产率的自动冲压生产线。
  在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下,在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序,常常发生人身、设备和质量事故。因此,冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。
  一般工件在冲压过程中,由于冲压过程中,尤其是在冷锻冲压加工过程中,温度会很快升高,必须加润滑产 品润滑,如果不使用润滑而直接冲压,除工件光洁度受到影响外,模具寿命将缩短,同时精度降低,为此模具方面的改进将投入大量费用。正是由于此种原因,所以在冷锻冲压中必须要冲压润滑产品。在金属冲压成型方面很薄的一层爱美可水基冲压润滑剂就可以保护模具,因此润滑剂用量会减少50%以上,而且避免了用量过多带来的浪费,还解决了车间整洁问题。模具在冲压过程中由于摩擦会产生热,这种高性能的润滑剂会自动粘着于受热的关键部位,保护模具,平均减少25%的模具抛光停机时间。焊接-组装,表面没有油的部件便于焊接和组装。研究和实践表明爱美可金属极惰性气体电弧焊,钨极气体保护电弧焊,电阻焊的应用上都有上佳结果。

特点

  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。

设计的原则

  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。

冲压件产生翻料扭曲的原因和抑制方法  1.冲压时产生翻料、扭曲的原因

  在级进模中,通过冲切冲压件周边余料的方法,来形成冲件的外形。冲件产生翻料、扭曲的主要原因为冲裁力的影响。冲裁时,由于冲裁间隙的存在,材料在凹模的一侧受拉伸(材料向上翘曲),靠凸模侧受压缩。当用卸料板时,利用卸料板压紧材料,防止凹模侧的材料向上翘曲,此时,材料的受力状况发生相应的改变。随卸料板对其压料力的增加,靠凸模侧之材料受拉伸(压缩力趋于减小),而凹模面上材料受压缩(拉伸力趋于减小)。冲压件的翻转即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以冲裁时,压住且压紧材料是防止冲件产生翻料、扭曲的重点。
  2.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,卸料板与凹模贴合,而容纳材料处卸料板与凹模的间隙为材料厚t-0.03~0.05mm)。如此,冲压中卸料板运动平稳,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。
  3.生产中常见具体问题的处理
  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。
  在具体的生产实践中,应针对具体问题作具体分析,从而找出解决问题的方法。
  以上主要介绍了冲裁时,冲件产生翻料、扭曲的原因及解决对策。
  4.折弯时冲压件产生翻料、扭曲的原因及对策
  ⑴.冲裁时产生的冲件毛边所致。需研修冲切刃口,并注意检查冲裁间隙是否合理。
  ⑵.冲裁时已产生冲件的翻料、扭曲变形,导致折弯后成形不良,需从冲裁下料工位着手解决。
  ⑶.折弯时冲压件失稳所致。主要针对U形及V形折弯。此问题的处理,对冲压件进行折弯前的导位、折弯过程中的导位,以及折弯过程中压住材料防止冲压件在折弯时产生滑移是解决问题的重点。

冲压件检验方法

触摸检验

  用干净的纱布将外覆盖件的表面擦干净。检验员需戴上触摸手套沿着冲压件纵向紧贴冲压件表面触摸,这种检验方法取决于检验员的经验。必要时可用油石打磨被探知的可疑区域并加以验证,但这种方法不失为一种行之有效的快速检验方法。

油石打磨

  1、首先用干净的纱布将外覆盖件的表面擦干净,然后打磨用油石(20×20×100mm或更大),有圆弧的地方和难以接触到的地方用相对较小的油石打磨(例如:8×100mm的半圆形油石)
  2、油石粒度的选择取决于表面状况(如粗糙度,镀锌等)。建议用细粒度的油石。油石打磨的方向基本上沿纵向进行,并且很好地贴合冲压件的表面,部分特殊的地方还可以补充横向的打磨。

柔性纱网的打磨

  用干净的纱布将外覆盖件的表面擦干净。用柔性砂网紧贴冲压件表面沿纵向打磨至整个表面,任何麻点、压痕会很容易地被发现。

涂油检验

  用干净的纱布将外覆盖件的表面擦干净。再用干净的刷子沿着同一个方向均匀地涂油至冲压件的整个外表面。把涂完油的冲压件放在强光下检验,建议把冲压件竖在车身位置上。用此法可很容易地发现冲压件上的微小的麻点、瘪塘、波纹。

目视检验

  目视检测主要用于发现冲压件的外观异常和宏观缺陷。

检具检测

  将冲压件放入检具,依据检具说明书操作要求,对冲压件进行检测
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