精沖技術(shù)的推廣應(yīng)用

1、精沖技術(shù)的推廣應(yīng)用2008-01-05 03:35:16 作者：佚名來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)瀏覽次數(shù)：105文字大小：【大】【中】【小】在各類機(jī)電與家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)零件中，大量采用料厚t0.516mm的各種金屬材質(zhì)、形狀復(fù)雜的板狀零件。由于其尺寸與形位精度要求高，特別是沿料厚方向要求光潔、平直。常規(guī)的傳統(tǒng)加工方法是由沖壓供坯，用車、銑、 .在各類機(jī)電與家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)零件中，大量采用料厚t0.516mm的各種金屬材質(zhì)、形狀復(fù)雜的板狀零件。由于其尺寸與形位精度要求高，特別是沿料厚方向要求光潔、平直。常規(guī)的傳統(tǒng)加工方法是由沖壓供坯，用車、銑、刨、磨等切削加工達(dá)要其技術(shù)要求，不僅工藝流程長(zhǎng)、工序多，耗用工（臺(tái)）時(shí)多

2、，生產(chǎn)效率低，而且零件互換性不好，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本高，不能適應(yīng)大量生產(chǎn)需要。:好就好:中國(guó)權(quán)威模具網(wǎng)實(shí)踐證明，在料厚t3mm的中厚板和t4.75mm厚板零件大批量生產(chǎn)中，推廣應(yīng)用精沖技術(shù)取代有削加工，不僅可以取得很好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可以杜絕目前普通沖壓生產(chǎn)中時(shí)有發(fā)生的壓手?jǐn)嘀溉松韨κ鹿剩麥p沖壓噪聲對(duì)環(huán)境的污染，獲取令人滿意的職業(yè)安全與環(huán)保效益。采用現(xiàn)代沖壓領(lǐng)域中的精密沖裁高技術(shù)，也充分體現(xiàn)出“以人為本，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展”的科學(xué)發(fā)展觀。這些板狀零件用其他加工方法都難以完成。即便用各工種組合切削加工，不僅效率低、質(zhì)量難保證，而且成本很高。1）形狀復(fù)雜，尺寸與形位精度高，多數(shù)料厚t3mm12.5

3、mm，為中厚板與厚板精沖件，沖切面平直、光潔，質(zhì)量可與切削加工相媲美。2）精沖件輪廓清晰、塌角小，一些孔邊距與孔間距（壁厚）t并有壓凸、沉孔、盲孔及輪轂凸緣等成形精沖，尤其模數(shù)很小的漸開(kāi)線、擺線、三角形、矩形、梯形等形狀高精度齒輪精沖件，都是用其他加工工藝難以制造的。3）都是大批量生產(chǎn)和達(dá)到適度經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)電產(chǎn)品零件，包括：中卡載重汽車、轎車、摩托車等產(chǎn)品精沖件，均由原材料一模沖出成品件，不再切削加工。4）精沖的沖切面因冷作硬化效應(yīng)，其表面硬度、強(qiáng)度大幅提高，耐摩擦性能和耐候性改善，用作運(yùn)動(dòng)面、摩擦面的齒輪齒廓、軸套等精沖件，其壽命會(huì)因此而提高。:好就好:中國(guó)權(quán)威模具網(wǎng)精沖工藝的開(kāi)發(fā)應(yīng)用金

4、屬板料的精密沖裁是成功應(yīng)用Theodor Karman理論的結(jié)果。該理論的核心是：固體在多向受壓的情況下比在單向受壓時(shí)塑性好、變形狀態(tài)更好，更易變形。在板料精密沖裁時(shí)，利用精沖模特殊結(jié)構(gòu)，在板料的剪切分離區(qū)，三向施壓形成立體壓應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)材料進(jìn)行純剪切分離，實(shí)現(xiàn)精密沖裁。德國(guó)人F.Schiess于1921年根據(jù)這個(gè)理論發(fā)明了強(qiáng)力壓邊精沖工藝技術(shù)（簡(jiǎn)稱FB精沖），于1923年3月9日獲取德國(guó)專利。在上述FB精沖工藝技術(shù)推廣普及前后，還有其他多種精沖方法在不同國(guó)家開(kāi)發(fā)研制成功，取得專利，有的還推廣用于生產(chǎn)。至今，還有一些簡(jiǎn)易的精沖工藝，作為FB精沖技術(shù)的補(bǔ)充，在一些形狀簡(jiǎn)單、僅局部需要精沖、尺寸小

5、且產(chǎn)量不大以及沒(méi)有專用精沖設(shè)備的工廠中，推廣應(yīng)用，同樣可取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，這些精沖技術(shù)如下：（1）普通壓力機(jī)精沖技術(shù)a、整修用專用整修亦稱修邊模對(duì)落料與沖孔毛坯的沖切面進(jìn)行修邊加工以獲取平直、光潔及高精度的沖切面，包括：外緣整修、內(nèi)孔整修、疊料整修、振動(dòng)整修等。b、光潔沖裁采用微間隙或負(fù)間隙圓角刃口等具有特殊結(jié)構(gòu)的專用沖模，對(duì)高塑性的低碳鋼及有色金屬?zèng)_裁件進(jìn)行光潔沖裁，獲取光潔平整的高精度沖切面。常用的光潔沖裁工藝有：微間隙圓角刃口光潔沖裁、負(fù)間隙光潔沖裁、臺(tái)階式凸模精沖孔、同步剪擠精沖、擠壓精沖孔以及無(wú)毛刺沖裁等等。（2）專用精沖機(jī)精沖技術(shù)a、強(qiáng)力壓板精神采用不同結(jié)構(gòu)的強(qiáng)力壓料板進(jìn)行壓

6、邊、反頂及沖裁的精密沖裁（FB），包括：已普及用于生產(chǎn)的用V型齒圈強(qiáng)力壓邊的精沖技術(shù)和較少使用的帶鋸齒型壓板、錐形壓板、凸臺(tái)形壓板的精沖方法等。b、對(duì)向凹模精沖利用平面切削原理，采用上下對(duì)應(yīng)的成對(duì)凸模與凹模按規(guī)定程度分次沖切，是日本人于1968年發(fā)明并在日本已推廣用于生產(chǎn)的精沖技術(shù)。國(guó)內(nèi)也有使用的但未推廣普及。c、復(fù)動(dòng)和往復(fù)精沖未推廣應(yīng)用。在現(xiàn)場(chǎng)的各類機(jī)電與家電產(chǎn)品沖壓件生產(chǎn)中，實(shí)際遇到需要和能夠進(jìn)行整體精沖的沖裁件種數(shù)有限。而且有相當(dāng)一部分沖件只需局部精沖，尤其只要精沖其群孔、群槽孔的一小部分，應(yīng)用普通壓力機(jī)精沖技術(shù)就更經(jīng)濟(jì)；對(duì)于僅需局部精沖獲得高精度孔形與孔距、無(wú)毛刺且沖切面光潔平整的內(nèi)形

7、或部分外形的沖裁件，則可有光潔沖裁達(dá)到要求。精沖的工藝技術(shù)水平長(zhǎng)期推廣應(yīng)用精沖技術(shù)的實(shí)踐說(shuō)明，精沖件的質(zhì)量已達(dá)到切削加工件的水平。在大量生產(chǎn)中用精沖技術(shù)沖制料厚t0.516mm的各種板狀零件，特別是外形復(fù)雜的如齒輪、棘輪、凸輪片以及普通切削機(jī)床加工也十分困難的扇形齒輪、飛機(jī)剎車片、柴油機(jī)面板等，不僅能優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗，而且精沖機(jī)自動(dòng)化程度高，近幾年生產(chǎn)的新型CNC精沖機(jī)，功能齊全，多數(shù)為三動(dòng)全液壓O型機(jī)架閉式結(jié)構(gòu)，精沖過(guò)程全在密閉空間自動(dòng)運(yùn)作，操作十分安全，工作的噪聲不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的85dB（A）。精沖技術(shù)（FB）是沖壓領(lǐng)域的高技術(shù)，設(shè)備與模具都有頗豐的高技術(shù)含量，是前景看好值得大力推廣的新技術(shù)

8、。用精沖技術(shù)提升沖壓技術(shù)水平精沖技術(shù)是一項(xiàng)由多種基礎(chǔ)工藝技術(shù)組合打造的龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括：金屬治煉技術(shù)、原材料加工及其前處理技術(shù)、精沖模設(shè)計(jì)制造與修理技術(shù)，精沖潤(rùn)滑技術(shù)、精沖專用設(shè)備研試開(kāi)發(fā)制造與維修技術(shù)、理化計(jì)量與精密檢測(cè)技術(shù)、精沖工藝深化擴(kuò)展應(yīng)用技術(shù)等等。精沖技術(shù)改變了傳統(tǒng)板料沖壓工藝的毛坯生產(chǎn)性質(zhì)，可以用板、條、帶、卷料在專用精沖機(jī)上用帶各種形狀強(qiáng)力壓料板的精沖模一模成形沖制出尺寸與形位精度高、沖切面光潔平整、可與切削加工件相媲美的成品零件。近年來(lái)，板料的精密沖裁（Feinschneiden）已擴(kuò)展加工范圍成為可以精沖深孔、沉孔、盲孔、壓凸、壓花、壓印、鐓擠、翻邊等精密沖裁與成形

9、的復(fù)合加工，進(jìn)行各種復(fù)雜板料沖壓件的精密沖壓（Feinstan-zen）技術(shù)。:好就好:中國(guó)權(quán)威模具網(wǎng)在普通沖裁中，由于凸模與凹模之間有一定的間隙，使沖裁件沖切面成為層次分明而粗糙的斜面，如圓形件的落料和沖圓孔則都帶有肉眼可見(jiàn)的錐度及明顯的塌角與毛刺。落料件的大端尺寸等于凹模刃口尺寸；沖孔件的小端尺寸等于凸模刃口尺寸。測(cè)量沖裁件尺寸與使用沖裁件時(shí)，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，而沖孔件則以小端尺寸為基準(zhǔn)。如果沖裁件的沖切面用作配合面、基準(zhǔn)面、聯(lián)接面、運(yùn)動(dòng)面、裝飾面，有嚴(yán)格尺寸公差及形位精度要求，尤其平面度、垂直度、表面粗糙度要求時(shí)，特別是料厚t3mm的中厚板及厚板料沖裁件，傳統(tǒng)工藝就是由沖壓供坯用

10、切削加工完成。自從F.Schiess發(fā)明的帶V型齒圈強(qiáng)力壓邊精沖技術(shù)于1958年后逐步推廣用于板料精密沖裁以來(lái)，高精度復(fù)雜形狀，沖切面要求平直光潔的中厚板，厚板零件則可用該精沖法沖制，質(zhì)量好、效率高，引起關(guān)注并爭(zhēng)先研究推廣。此后，便陸續(xù)有多種精沖方法在其他國(guó)家研試成功。1965年后國(guó)內(nèi)通過(guò)技術(shù)引進(jìn)與整套設(shè)備及模具的進(jìn)口以及在普通沖床和液壓機(jī)上搞簡(jiǎn)易精沖等多種途徑，也開(kāi)始推廣應(yīng)用精沖技術(shù)，曾精沖m=0.3的小模數(shù)片齒輪、連桿、凸輪、棘輪等零件達(dá)到IT78級(jí)精度作為成品零件直接用于產(chǎn)品裝配。近年來(lái)，精沖工藝主要是強(qiáng)力齒圈壓邊的精沖工藝在國(guó)內(nèi)儀器儀表、開(kāi)關(guān)電器、汽車摩托車等機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)中逐步得到推廣

11、，用于精沖t16mm厚的各種金屬板料沖壓件，取得了令人滿意的效益。精沖技術(shù)的應(yīng)用提升了沖壓加工的工藝技術(shù)水平，特別是一些外形復(fù)雜切削加工的難度很大的厚板沖裁件，如：t=7.5mm、45鋼的紡織機(jī)曲柄；t=12.5mm強(qiáng)度高達(dá)b =750MPa的高錳耐磨合金鋼的飛機(jī)剎車片等，都由精沖完成。精沖（FB）的理論依據(jù)及工藝技術(shù)水平，而且可以看出精沖模具與設(shè)備的特點(diǎn)，對(duì)沖壓技術(shù)的提升情況及可以取代切削加工的具體工藝技術(shù)數(shù)據(jù)。精沖工藝的推廣應(yīng)用我國(guó)開(kāi)發(fā)推廣應(yīng)用精沖技術(shù)始于1965年，算下來(lái)已有四十年的歷史。而真正進(jìn)入推廣應(yīng)用的普及階段還應(yīng)該從1979年由筆者單位原一機(jī)部第十一設(shè)計(jì)研究院受部局委托在無(wú)錫召開(kāi)

12、的全國(guó)首次精沖技術(shù)交流會(huì)以后，在改革開(kāi)放的大好形勢(shì)下，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、國(guó)際技術(shù)交流、合資與外資企業(yè)大量采用FB精沖技術(shù)的拉動(dòng)，國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用精沖技術(shù)才開(kāi)始步入迅速發(fā)展的推廣普及期。原一機(jī)部北京機(jī)電研究所作為國(guó)內(nèi)最早研究與開(kāi)發(fā)精沖技術(shù)的單位之一，又是國(guó)家精沖技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，對(duì)精沖理論和精沖潤(rùn)滑劑等進(jìn)行了卓有成效的研究并設(shè)計(jì)了液壓精沖模架及6300KN精沖機(jī)等，為國(guó)內(nèi)精沖工藝的推廣應(yīng)用做了大量工作；武漢長(zhǎng)江有線電廠是用普通沖床精沖較早、較成功并引進(jìn)瑞士Feintool公司技術(shù)與設(shè)備的廠家。也是目前武漢地區(qū)的精沖加工中心之一。此后，上海、蘇州和廣州都建立了精沖專業(yè)廠和兼業(yè)廠。所生產(chǎn)的精沖件中絕大部分為

13、鋼質(zhì)沖件而且80%以上是汽車、摩托車用精沖件，如上海交運(yùn)公司、蘇州精沖廠等主要生產(chǎn)汽車用精沖件。國(guó)外精沖設(shè)備，特別是瑞士四家世界著名精沖公司：Feintool、Schmid、ESSA、Hydrel等出產(chǎn)的精沖機(jī)質(zhì)量不錯(cuò)，但價(jià)格高昂，國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)不愿購(gòu)買(mǎi)，中小企業(yè)買(mǎi)不起。國(guó)內(nèi)雖在上世紀(jì)70年代后就有哈爾濱和內(nèi)江兩家機(jī)床廠開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出全液壓三動(dòng)精沖機(jī)，但液壓密封欠佳，技術(shù)性能尚待改進(jìn)。近幾年，由國(guó)內(nèi)精沖技術(shù)學(xué)者和專家組織在武漢成立華夏精沖技術(shù)有限公司，專門(mén)制造精沖機(jī)并與2002年8月研制成功第一臺(tái)具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HFB-2500A全自動(dòng)液壓精沖機(jī)。同時(shí)與武漢理工大學(xué)共建精沖技術(shù)中心。目前該公司

14、已有三臺(tái)不同規(guī)格的HFB系列精沖機(jī)交用戶使用。并已形成年產(chǎn)12臺(tái)精沖機(jī)的生產(chǎn)能力。該公司制造的HFB系列全自動(dòng)液壓精沖機(jī)的主要特點(diǎn)：自動(dòng)送料、廢料自動(dòng)剪切、模具安全防護(hù)、精沖零件精度高、沖切面光潔平直。HFB系列精沖機(jī)有公稱沖壓力從16006300KN六個(gè)規(guī)格可供選用。推廣應(yīng)用精沖技術(shù)面臨的問(wèn)題精沖是沖壓領(lǐng)域中的高技術(shù)，在各類機(jī)電與家電產(chǎn)品制造企業(yè)中，如其產(chǎn)品達(dá)到適度經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行大批量生產(chǎn)時(shí)，合理應(yīng)用精沖技術(shù)，可以獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)、職業(yè)安全效益。推廣應(yīng)用精沖技術(shù)，需要很好地解決面臨的以下問(wèn)題：（1）更新觀念，以人為本，用精沖更多地取代切削加工沖壓生產(chǎn)中的噪聲超標(biāo)和時(shí)有發(fā)生的壓手?jǐn)嘀傅娜松韨κ鹿适橇钊思彩椎膬蓚€(gè)難題，至今并沒(méi)有有效的消減辦法?！耙匀藶楸?，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展”，在沖壓行業(yè)的體現(xiàn)首先是“生產(chǎn)必須