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文檔簡(jiǎn)介
1、衝壓工藝(一)第一章 簡(jiǎn)述沖壓是利用沖模在壓力機(jī)上對(duì)板料施加壓力使其變形或分離,從而獲得具有一定形狀、尺寸的零件的一種壓力加工方法。沖壓主要用于加工板料零件,所以有時(shí)好叫板料沖壓。常溫下進(jìn)行的板料沖壓叫冷沖壓。第一節(jié) 衝壓加工的特點(diǎn)沖壓與其它加工方法比較,具有下列優(yōu)點(diǎn): 應(yīng)用范圍廣,可沖壓金屬材料,亦可沖壓非金屬材料;可加工小型制件,也可加工大型制件;可獲得一般形狀的零件,也可獲得其它加工方法難以加工或無(wú)法加工的制件。 沖壓是一種高效率的加工方法。大型沖壓件的生產(chǎn)率可達(dá)每分種幾件,高速?zèng)_壓的小件可達(dá)每分鐘百件。 沖壓件不但能夠滿足使用要求,并且還具有重量輕、剛度好和外表光滑等特點(diǎn)。 沖壓生產(chǎn)的
2、材料利用率高,一般可達(dá)70-85%。 操作簡(jiǎn)單,便于組織生產(chǎn)。 在大批量生產(chǎn)的條件下,沖壓件的成本較低。 由于沖壓所用毛坯是板料或卷料,一般又是冷態(tài)加工,所以在大量生產(chǎn)的情況下,較易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化。國(guó)此,在現(xiàn)代的制造業(yè)中,沖壓工藝被得到廣泛的應(yīng)用。板料沖壓主要的缺點(diǎn)如下: 模具制造周期長(zhǎng),費(fèi)用高。因此,在小批量生產(chǎn)中受到一定的限制。 沖壓適于批量生產(chǎn),且大部分是手工操作,這樣如果不重視安全生產(chǎn)和缺乏必要的防護(hù)裝置,就易發(fā)生事故。因此,提高沖壓操作的機(jī)械化和自動(dòng)化,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,確保安全生產(chǎn),是一個(gè)很重要的問(wèn)題。第二節(jié) 衝壓工序的基本分類由于沖壓加工零件的形狀、尺寸和精度要求不同,各企業(yè)生產(chǎn)
3、規(guī)模和生產(chǎn)條件各異,因此,沖壓的方法是多種多樣的。根據(jù)材料的變形特點(diǎn)及工廠現(xiàn)行的習(xí)慣,沖壓的基本工序可分為分離與塑性變形兩類。分離工序是使沖壓件與板料沿要求的輪廓線相互分離,并獲得一定的斷面質(zhì)量的沖壓加工方法。塑料變形工序是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑料變形(通常又分為彎曲、拉深、成形三類),以獲得要求的制件形狀和尺寸精度的沖壓加工方法。具體分類見下表。分離工序分類工序名稱 特點(diǎn)及常用范圍 實(shí)例 切斷 用沖模切斷板料,切斷線不封閉。 桶箍截?cái)?落料 用沖模沿封閉線沖切板料,沖下來(lái)的部分為制件。 桶蓋落料 沖孔 用沖模封閉線沖切板料,沖下來(lái)的部分為廢料。 桶口沖孔 切口 在毛坯或半成品上,沿
4、不封閉線沖缺口,切口部分發(fā)生彎曲。 桶底透氣口 修邊 將制件邊緣部分切掉。 噴霧罐蓋切邊 剖切 把半成品切開成兩個(gè)或幾個(gè)制件。 桶箍分切 塑性變形工序分類工序類型 工序名稱 特點(diǎn)及常用范圍 實(shí)例 彎曲壓彎把板料彎成一定角度和形狀。桶口件 卷圓把板料端部卷圓。鎖耳 扭曲把制件扭轉(zhuǎn)成一定角度。折彎在折彎?rùn)C(jī)上進(jìn)行折彎成各種形狀的彎曲件。滾壓通過(guò)一系列軋輥把平板卷料滾彎成復(fù)雜形狀。桶箍成形 曲彎把毛坯或半成品在曲彎?rùn)C(jī)上彎成一定形狀的制件。拉彎使毛坯在拉伸狀態(tài)下進(jìn)行彎曲,適用于曲率半徑很大的彎曲件。拉深拉深把平板形毛坯或半成品件制成空心制件,壁部厚度基本不變。桶蓋拉深 變薄拉深把空心制件拉深成側(cè)壁比底部
5、薄的制件。成形翻孔把制件上孔的邊緣翻出豎立的邊緣。桶口翻孔 翻邊把已成形的制件外緣,翻出圓弧或曲線狀的豎立邊緣。桶身翻邊 擴(kuò)口把空心制件的口部擴(kuò)大。縮口把空心制件的口部縮小。桶口縮徑 成形毛坯或制件局部產(chǎn)生拉伸或壓縮變形,形成凸出或凹入的形狀。提梁 卷邊把空心件的邊緣卷成一定形狀。桶口卷管 脹形把制件的中部脹起,呈凸肚形。桶身脹形 旋壓把平板形坯料用小滾輪旋壓出一定形狀。(分變薄與不變薄兩種)桶蓋預(yù)卷 整形把形狀不大準(zhǔn)確的制件校正成形。噴霧罐蓋 校平校平制件的平直度。板料開平 壓印在制件上壓出文字或花紋,只在制件厚度的一個(gè)平面上有變形。桶蓋壓字 在實(shí)際生產(chǎn)中,為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,往往以
6、復(fù)合工序的形式出現(xiàn)。如落料沖孔、落料拉伸、修邊沖孔工序等。 第二章 衝壓的材料準(zhǔn)備第一節(jié) 衝壓用材料一、概述沖壓用材料與沖壓工藝的關(guān)系非常密切。材料質(zhì)量的好壞,將直接影響沖壓工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)和沖壓件質(zhì)量,甚至影響組織均衡生產(chǎn)。同時(shí),沖壓件材料的費(fèi)用,約占沖壓件成本的60-85%,從經(jīng)濟(jì)上看,正確地選擇材料也是很重要的。沖壓用材料,除了必須保證足夠的強(qiáng)度以滿足產(chǎn)品使用性要求外,還要滿足沖壓工藝的要求。因此,從工藝的角度出發(fā),存在著一個(gè)材料選用問(wèn)題。例如同是08鋼,就有不同的拉深級(jí)別和精度等級(jí)。不同的拉深級(jí)別,表示不同的極限變形程度,它直接影響拉深成形等工序的質(zhì)量;不同的精度等級(jí),有不同的公差帶。公
7、差帶范圍的大小與彎曲、校平等工序的質(zhì)量密切相關(guān)。因此,這就存在著選用哪一級(jí)最合理的問(wèn)題。綜上所述可以看出,沖壓用材料對(duì)于沖壓工藝來(lái)說(shuō),是一個(gè)非常重要的因素。合理地選擇材料,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量,減輕零件重量,減少材料消耗,降低生產(chǎn)成本,保證均衡生產(chǎn)起到重要的作用。二、沖壓工藝對(duì)材料的要求沖壓工藝對(duì)材料的主要要求如下: 應(yīng)具有良好的塑性材料塑性高低對(duì)完成沖壓工藝過(guò)程有很大的影響。在變形工序中(如壓彎、拉深、成形等),塑性好的材料,允許的變形程度大。這樣可減少因材質(zhì)不良而產(chǎn)生的廢品。塑性指標(biāo)一般常用冷彎試驗(yàn)(彎心直徑)及杯突試驗(yàn)(杯突值),延伸率和屈強(qiáng)比來(lái)衡量。彎心直徑越小,杯突值越大,延伸率越大,屈強(qiáng)
8、比越小,則塑性越好。 鋼板應(yīng)具有好的表面質(zhì)量 表面無(wú)缺陷 鋼板表面應(yīng)光潔平整,無(wú)缺陷。如有擦傷、麻點(diǎn)、劃痕等缺陷,在沖壓過(guò)程中,有缺陷部位易產(chǎn)生應(yīng)力集中而引起破裂。 表面平整 材料表面如翹曲不平,影響剪切。沖壓時(shí),也會(huì)由于定位不穩(wěn)而造成廢品,或因沖裁過(guò)程中鋼板變形展開而損壞沖頭。 表面無(wú)銹 如鋼板表面有銹,不僅對(duì)沖壓不利,并將嚴(yán)重地影響模具壽命,而且還影響后續(xù)焊接、涂漆工序的正常進(jìn)行。 厚度公差應(yīng)符合規(guī)定材料厚度公差應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,因?yàn)橐欢ǖ哪>唛g隙,適應(yīng)于一定的毛坯厚度。厚度超差則影響產(chǎn)品質(zhì)量,過(guò)薄則回彈難以控制,過(guò)厚會(huì)拉傷制件表面,甚至?xí)p壞設(shè)備和模具。三、材料的種類從工藝角度,習(xí)
9、慣上有以下幾種分法。 按鋼板的品質(zhì)高低分 普通碳素鋼板。這類鋼板保證機(jī)械性能供應(yīng)的叫A類鋼,牌號(hào)有A1、A2A7等。保證化學(xué)成分供應(yīng)的叫B類鋼,牌號(hào)有B1、B2B7等。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。同時(shí)保證化學(xué)成分和機(jī)械性能,牌號(hào)分為兩組:第一組,普通含錳(Mn)量鋼,牌號(hào)有05F、08F、10F、10、15F、15、20F、20、25、30、3585等;第二組,較高含錳量鋼,牌號(hào)有15Mn、20Mn70Mn。另外還有塑性好的普通低合金高強(qiáng)度熱軋、冷軋鋼板,鋼號(hào)有09Mn、09MnR、16Mn、16MnR、10Ti、13MnTi等。普通碳素鋼,用于平板類零件或變形量小的簡(jiǎn)單零件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板,主要用于
10、復(fù)雜的彎曲件、拉深件和成形件。普通低合金高強(qiáng)度鋼多用于受力復(fù)雜的關(guān)鍵零件,它不僅能提高零件壽命,還能減薄零件厚度,減輕重量,節(jié)省材料和降低成本。按制造方法分 鋼板一般分為熱軋鋼板和冷軋鋼板。熱軋鋼板是坯料在加熱狀態(tài)下軋至所需要的尺寸;冷軋鋼板是坯料在熱軋狀態(tài)下軋至一定厚度,然后再在常溫狀態(tài)下軋至所需尺寸。按軋制的形態(tài)分 鋼板 為沖壓使用最廣泛的材料,規(guī)格尺寸按“GB”、“YB”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在大量使用鋼板的單位,大多數(shù)按專用規(guī)格尺寸訂貨供應(yīng)。 鋼帶(卷鋼) 鋼廠將鋼板成卷成卷料直接供應(yīng),或?qū)⒕砹峡v向切成一定寬度的窄鋼帶供應(yīng)。 扁鋼 厚度多數(shù)為3-8毫米的熱軋扁條料,其特點(diǎn)是兩側(cè)面為弧狀。四、材料檢
11、驗(yàn)為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)正常進(jìn)行,進(jìn)廠的材料必須按“GB”、“YB”及協(xié)議書進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。只有經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格的材料才允許投入生產(chǎn)。 沖壓板料的主要檢驗(yàn)內(nèi)容 外觀檢驗(yàn) 檢驗(yàn)表面有無(wú)缺陷、外廓尺寸、厚度公差、瓢曲度和側(cè)彎等。 機(jī)械性能檢驗(yàn) 主要進(jìn)行拉伸試驗(yàn),測(cè)定強(qiáng)度極限、屈服極限、延伸率等。 化學(xué)分析 分析鋼中的碳、硅、錳、磷、硫等元素的含量。 金相分析 判定晶粒度大小和均勻程度;判定游離滲碳體和帶狀組織的級(jí)別;判定有無(wú)魏氏組織的存在;觀察有無(wú)縮孔和雜質(zhì)。 工藝性能檢驗(yàn) 主要進(jìn)行冷彎試驗(yàn)和杯突試驗(yàn)。 鋼板標(biāo)記方法鋼板標(biāo)記舉例:鋼號(hào)20,尺寸精度B,鋼板尺寸7501500毫米,表面質(zhì)量組別II,拉伸級(jí)別S級(jí)
12、,則標(biāo)為:第二節(jié) 剪切下料在板料沖壓中,剪切是最基礎(chǔ)的工序之一。剪切的任務(wù)是根據(jù)沖壓工藝的要求,將板料剪成適合沖壓工序的片料、條料或其它形狀的毛坯。合理地選擇剪切設(shè)備,正確地排樣以及提高剪切工作機(jī)械化、自動(dòng)化程度,對(duì)提高剪切件質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件、提高材料利用率、降低生產(chǎn)成本都有著重要的意義。 剪切方式根據(jù)生產(chǎn)批量的大小、所剪的幾何形狀和尺寸大小的不同,板料剪切通常采用以下幾種方式: 手剪與如剪 用于單件生產(chǎn)的下料或半成品的修整工作。手剪適用于1毫米以內(nèi)厚的板料。臺(tái)剪適用于-2.0毫米厚的板料。 卷鋼比鋼板料價(jià)格低。開卷線上的剪切,可根據(jù)工藝要求,采用不同形式的自動(dòng)下料機(jī)組。例如,
13、縱向機(jī)組是將寬料剪成窄卷料。工藝流程為:寬卷料開卷多輥校平圓盤剪縱剪條料成卷。橫剪機(jī)組是將寬卷料按工藝要求剪成不同形式的片料。一種是專用剪切機(jī)剪切成矩形片料,其工藝流程為:寬卷料開卷多輥校正剪斷(專用剪切機(jī)或飛剪);另一種是使用壓力機(jī)落料,其工藝流程為:寬卷料開卷多輥校正壓力機(jī)落料。在這種橫剪機(jī)組上,通過(guò)更換沖模,可以沖壓任何形狀的毛坯,可以多排或混合下料。 剪切力在一般情況下,是不需要計(jì)算剪切力的。因?yàn)樵诩舸惨?guī)格中,已給出最大剪切厚度,只要被剪料厚不超過(guò)允許最大板厚便可以了。但剪床允許的最大剪切板厚在設(shè)計(jì)中一般是以鋼25-30(即b=50公斤/毫米2)的強(qiáng)度極限為依據(jù)計(jì)算出來(lái)的。如果被剪板料
14、的強(qiáng)度大于50公斤/毫米2,就需對(duì)剪切力進(jìn)行核算,或選擇功率大一檔的剪床剪切。剪切力的計(jì)算較為專業(yè),我們?cè)诖瞬辉僭敿?xì)介紹。 剪切件常見缺陷及其原因分析剪切件常見缺陷及原因分析見下表。這些缺陷不僅引起材料消耗的增加,沖壓工序廢品的產(chǎn)生,同時(shí)還影響到成形、焊接、裝配等工序質(zhì)量。剪切件常見缺陷及原因分析剪切缺陷內(nèi)容 產(chǎn)生的原因 解決方法 1、外形尺寸及形狀超差1、定位和導(dǎo)板不準(zhǔn)確2、操作時(shí)靠不到位3、板形翹曲度大,有側(cè)彎、端頭斜 1、重新調(diào)整定位2、認(rèn)真操作3、采用臨時(shí)工藝校直和先剪出一基準(zhǔn)面 2、彎曲線與毛坯板料軋紋方向的夾角不對(duì)1、操作不認(rèn)真2、管理不善3、工藝排樣錯(cuò)誤 1、認(rèn)真按工藝要求操作2
15、、加強(qiáng)管理3、改進(jìn)工藝排樣 3、毛刺大1、剪切間隙過(guò)大2、剪刃鈍 1、調(diào)整刃口間隙2、磨鋒或更換刀片 4、扭曲1、剪床斜角過(guò)大2、剪切板料窄而厚 1、調(diào)整剪刃角度2、采取校平措施或使用平口剪床 第三章 衝壓工藝第一節(jié) 沖 裁沖裁是利用沖模使材料分離的一種沖壓工藝方法,它是切斷、落料、沖孔、修邊、剖切、切口等工序的總稱。根據(jù)材料分離形式不同,沖裁工序可分為兩大類:以破壞形式實(shí)現(xiàn)分離的一般沖裁,簡(jiǎn)稱沖裁;以變形形式實(shí)現(xiàn)分離的稱精密沖裁。制桶沖壓件多屬一般沖裁。一、板料的沖裁過(guò)程及分析沖裁時(shí),板料的分離過(guò)程,按其特點(diǎn),可分為三個(gè)階段。第一階段:毛坯在凸模作用下,表面承受彈性壓縮和彎曲,并略有擠入凹模
16、洞口的情況。板料與凸模、凹模接觸處形成很小的圓角,此時(shí)材料內(nèi)應(yīng)力沒(méi)有超過(guò)材料的屈服極限,所以這上階段叫彈性變形階段。第二階段:凸模繼續(xù)下降,材料內(nèi)應(yīng)力達(dá)到屈服極限,部分金屬被擠入凹模洞口,產(chǎn)生塑剪變形,形成光亮帶。由凸模與凹模之間存在著間隙,毛坯發(fā)生彎曲和輕微拉伸,材料在凸模和凹模刃口部分產(chǎn)生應(yīng)力集中,一直到開始出現(xiàn)細(xì)微裂紋。這一階段叫塑性變形階段。第三階段:隨著凸模繼續(xù)下行,已形成的上、下兩面微裂紋將擴(kuò)大,并向材料內(nèi)部延伸。當(dāng)上下兩條裂紋相遇重合,材料便剪斷分離,開成粗糙的斷裂帶,留在沖裁制件上。以后再向下行,可使已經(jīng)開始形成的毛刺作不同程度的拉長(zhǎng),最后也留 在沖裁件上。這一階段叫剪斷階段。
17、沖裁斷面的這四個(gè)部分塌角、光亮帶、剪裂帶和毛刺在整個(gè)斷面上所占的大小比例并非一成不變。它隨材料的種類、狀態(tài)、材料厚度和沖裁條件的不同而變化。對(duì)塑性差的材料,靠塑性流動(dòng)而形成的光亮帶和塌角的這兩部分所占比例要小,斷面大部分是剪斷面。而塑性良好的材料,其光亮帶所占比例大,它隨沖裁條件(間隙、刃口形狀和刃口狀態(tài)等)的改變而改變。如間隙比較大時(shí),光亮帶就要小一些,剪裂部分要大一些,塌角、毛刺也都較大,且弓彎現(xiàn)象也顯著。間隙較小時(shí),光亮帶變大,塌角、斜度、弓彎現(xiàn)象減小。二、沖裁間隙沖裁間隙就是凹模和凸模之間的尺寸差,通常用Z來(lái)表示直徑(雙邊)上的間隙數(shù)值。 間隙的影響沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量和尺寸
18、精度、沖裁力、卸料力、推件力以及模具壽命均有較大的影響。所以對(duì)沖裁工序來(lái)說(shuō),沖裁間隙是一個(gè)極為重要的工藝參數(shù)。 間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量的影響 如間隙合理,上下面出現(xiàn)的裂紋相互重合,所得斷面光潔、略帶斜度。如間隙過(guò)小,上、下面裂紋相互不重合,隔著一定距離,互相平行,最后在其間形成毛刺和層片,并產(chǎn)生兩個(gè)光亮帶。如間隙過(guò)大,會(huì)使薄料拉入間隙中,形成拉長(zhǎng)的毛刺,對(duì)于厚料,則形成很大的塌角。如果間隙分布不均,則小的一邊形成雙光亮帶,大的一邊則形成很大的塌角。 間隙對(duì)尺寸精度的影響沖裁件的實(shí)際尺寸與公稱尺寸的差別,反映了沖裁件的尺寸精度,差值越小則精度越高。這個(gè)差值包括兩個(gè)方面的偏差,一是沖裁件與凸?;虬寄?/p>
19、尺寸的偏差,一是凸?;虬寄1旧淼闹圃炱睢_裁件與凸、凹模尺寸的偏差,主要是制件從凹模內(nèi)推出(落料)或從凸模上卸下(沖孔)時(shí),由于材料的回彈造成的。偏差可能是正的,也可能是負(fù)的。影響這個(gè)偏差值的因素有:凸、凹模間隙板料性質(zhì)制件形狀與尺寸。而主要的則是凸、凹模間隙。若間隙過(guò)大,沖裁時(shí)材料的拉伸變形大,沖裁后的回彈會(huì)使落料件尺寸縮小,而使孔的尺寸增大。模具制造的精度及結(jié)構(gòu)形式對(duì)尺寸精度也有很大的影響。 間隙對(duì)沖模壽命的影響沖裁時(shí),板料對(duì)凸模與凹模刃口產(chǎn)生側(cè)壓力。間隙偏小,側(cè)壓力增大,摩擦力也增大,使刃口磨損加劇,使用壽命下降;間隙偏大,毛坯彎曲相應(yīng)增大,使刃口端面上的壓應(yīng)力分布不均勻,容易崩刃或產(chǎn)
20、生塑性變形,降低使用壽命。 間隙對(duì)沖裁時(shí)各種力的影響間隙值增大時(shí),沖裁力有一定程度的減小,卸料力和推料力也隨之降低。反之,各種力均隨之增加。 間隙的選擇凸、凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命都有很大的影響。因此。在設(shè)計(jì)制造模具時(shí),一定要選擇一個(gè)合理的間隙。但是分別以斷面質(zhì)量、尺寸精度、沖裁力等方面的要求各自確定的鴿合理間隙并不是同一數(shù)值。同時(shí),要考慮模具的制造偏差及磨損。所以設(shè)計(jì)制造時(shí)通常是選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙,只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)就可沖出良好的制件。這個(gè)范圍的最小值稱最小的合理間隙,最大值稱最大合理間隙??紤]到模具在使用過(guò)程中的磨損,制造模具時(shí),要采用最小合理間隙值。確定合理間
21、隙的方法有理論確定法,經(jīng)驗(yàn)確定法。也可以直接查表來(lái)確定間隙。 間隙方向的確定間隙的方向是根據(jù)制件的要求和工序的性質(zhì)來(lái)決定的。落料時(shí),制件尺寸決定于凹尺寸,故應(yīng)以凹模為基準(zhǔn),間隙取在凸模上。由于凹模在使用過(guò)程中會(huì)磨損,使落料尺寸增大,因此凹模公稱尺寸應(yīng)取制件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸,即取接近下偏差的尺寸。沖孔時(shí),制件孔的尺寸決定于凸模尺寸,間隙取在凹模上??紤]使用過(guò)程中的磨損,凸模公稱尺寸應(yīng)取制件孔的尺寸公差范圍內(nèi)較大的尺寸,即取接近上偏差尺寸。三、沖裁時(shí)的各種力 沖裁力沖裁力是指材料分離時(shí)的最大抗剪能力。它是由制件的剪切長(zhǎng)度、材料厚度、機(jī)械性能、沖模的間隙數(shù)值與凸、凹模刃口的利鈍狀況決定的。沖
22、裁力是選擇壓力機(jī)噸位的重要依據(jù),也是檢驗(yàn)?zāi)>邚?qiáng)度所忙必需的數(shù)據(jù)。 退料力、推出力、頂出力在沖裁中,由于材料在沖裁后發(fā)生回彈及材料與凸、凹模間磨擦的存在,使得一部分材料梗塞在凹模洞口內(nèi),而余下的材料則緊箍在凸模上,為了退下包在凸模上的材料所需的力叫退料力。順著沖裁方向推出卡在凹模里的料所需的力,叫推出力。逆著沖裁方向頂出卡在凹模時(shí)的材料所需的力叫頂出力。 減少?zèng)_裁力的方法 波浪刃口平刃口沖裁時(shí),沖裁是同時(shí)進(jìn)行的,工作負(fù)荷性質(zhì)帶有沖擊性,振動(dòng)大,噪聲大。波浪刃口不是同時(shí)沖裁,材料是逐步分離的。因此能減少?zèng)_裁力和減少?zèng)_裁時(shí)的振動(dòng)和噪聲。采用波浪刃口的缺點(diǎn)是工作行程相對(duì)加長(zhǎng),刃口接觸面大,要求垂直度高
23、,工作部分較易磨損。采用波浪刃口時(shí),為了得到平整的制件,落料時(shí),凸模要做成平的,波浪刃口作在凹模上。訓(xùn)孔時(shí)則相反,凹模做成平的,波浪刃口作在凸模上。 階梯凸模在多孔沖裁時(shí),為了減小沖裁力,使沖裁力不同時(shí)產(chǎn)生,可將凸模排列成階梯式。階梯式凸模不僅能減少?zèng)_裁力,而且在多個(gè)直徑相差懸殊、距離又很近的凸模沖孔時(shí),還能避免小直徑凸模由于承受板料變形而產(chǎn)生的擠壓力所造成的折斷或傾斜,從而減少磨損、提高壽命。所以一般將直徑小的凸模作成短的,但在邊續(xù)模中,則將不帶導(dǎo)正銷的凸模作成短。各階梯凸模的分布應(yīng)注意對(duì)稱,并使其各瞬時(shí)的沖裁合力接近壓床的壓力中心,以避免沖壓過(guò)程中壓力機(jī)械承受的偏載荷過(guò)大而引起不正常的磨損
24、。四、提高沖裁件質(zhì)量的方法在一般沖裁中,由于間隙的作用,沖裁斷面不可避免地存在著帶有斜度的剪裂帶。斜度的大小與間隙的大小成正比。在正常的情況下,沖裁斷面只有三分之一厚度表面為光潔的剪切面,其余均為粗糙的斷裂面。當(dāng)沖裁件的剪切面作為工作表面或裝配表面時(shí),采用一般沖裁工藝就不能滿足使用要求。因此,必須采用特種沖裁方法,以滿足產(chǎn)品尺寸的精度和截面光潔度的要求。下面介紹幾種提高沖裁件質(zhì)量的方法。 整修整修的目的,就是切除帶有斜度的剪裂帶來(lái)代替切削加工,一般是采用小間隙或負(fù)間隙。整修的優(yōu)點(diǎn)是可獲得較高的精度和光潔度,制件的塌角和毛刺也小。缺點(diǎn)是定位要求高,切屑不易排除,效率低于精沖。 擠光擠光是一種無(wú)切
25、屑的加工方法,目的與整修相同。它是利用凹模上的反錐擠光制件斷面。擠光后的質(zhì)量低于整修和精沖,效率低于精沖。 小間隙圓角刃口沖裁采用小間隙圓角刃口的沖裁方法,沖孔時(shí),凸模做成圓角;落料時(shí),凹模做成圓角。小間隙圓角刃口沖裁的目的是增強(qiáng)壓應(yīng)力,減輕應(yīng)力集中現(xiàn)象,提高材料塑性,抑制沖裁過(guò)程中的裂紋,使制件不產(chǎn)生撕裂帶,從而獲得光潔的斷面。但塌角、毛刺較大。 負(fù)間隙沖裁負(fù)間隙沖裁是用比凹模直徑大的凸模和采用直徑大的凹模圓角半徑的凹模進(jìn)行沖壓的方法。它帶有正擠壓的加工性質(zhì),所以又稱擠壓沖裁。 往復(fù)沖裁往復(fù)沖裁具有毛刺小、圓角帶小、剪斷帶寬等優(yōu)點(diǎn)。往復(fù)沖裁的過(guò)程:第一步?jīng)_裁深度一般為料厚的25%,第二步反方
26、向沖下制件。由于斷面采到側(cè)壓力,成為壓縮沖裁,所以能得到良好的斷面。缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 精密沖裁精沖是提高制件質(zhì)量經(jīng)濟(jì)而有效的方法。其工藝過(guò)程為:起始位置;模具閉合,壓料圈、頂料器壓緊毛坯;在壓料力和頂料反力的作用下沖裁;沖裁完畢;模具開啟,從凸模上卸下余料,從凹模內(nèi)推出制件;取下次制件和余料,并送料,準(zhǔn)備下一循環(huán)。精沖的要領(lǐng)是使毛坯在沖裁過(guò)程避免出現(xiàn)剪裂而產(chǎn)生塑性剪切,并使制件和板料在沖裁過(guò)程中始終保持為一個(gè)整體,直到終了才分離。在精沖模具上采用小間隙和帶有小圓角的凹模刃口,并用V形環(huán)強(qiáng)力壓料。這樣,在沖裁過(guò)程中,在壓料力、沖裁力和頂料反力的作用下,毛坯的變形區(qū)處于三向受壓狀態(tài),提高了
27、沖裁周界材料的塑性,消除了材料剪切區(qū)的拉應(yīng)力,避免了在沖裁結(jié)束前制件和板料的分離,防止材料在沖裁過(guò)程中的拉伸流動(dòng),從而達(dá)到了精沖的目的。五、沖裁件常見缺陷及其原因分析沖裁件常見的缺陷有:毛刺、制件表面翹曲不平,尺寸精度超差等。 毛刺在沖裁加工中,產(chǎn)生不同程度的毛刺,一般來(lái)講是很難避免的。其影響因素有以下幾方面。 間隙 沖裁間隙過(guò)大、過(guò)小或不均勻,均可產(chǎn)生毛刺。造成間隙過(guò)大、過(guò)小和不均勻的因素有: 模具工作部分的尺寸精度不符合沖模圖紙的規(guī)定。 凸模或凹模有反梢(反錐),使沖裁過(guò)程中的間隙發(fā)生了變化。 導(dǎo)向部分間隙大。如導(dǎo)柱與襯套的配合間隙或斜楔沖裁的導(dǎo)向板間間隙過(guò)大均能引起沖裁過(guò)程中間隙的變化。 裝配誤差。如凸模與凸模固定板裝配垂直,或者凸模與固定板孔配合部分已磨損,或者是固定凸?;虬寄N恢玫亩ㄎ讳N位置不準(zhǔn),都會(huì)造成凸模與凹模相對(duì)位置發(fā)生偏差而使間隙不均。 安裝誤差。如沖模上下底板表面在安裝時(shí)未擦干凈,或上模螺釘緊固不當(dāng)而引起工作部分傾斜。 沖模結(jié)構(gòu)不合理。如沖?;驔_模工作部分剛度不夠,在沖裁過(guò)
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