沖壓件的基本成型工藝 沖壓件成形原理:沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等,施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。 工藝分類:沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。 分離工序(沖裁工序):其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。分離工序:沖裁(落料、沖孔)、剪切、切口、切邊、剖切。 7 {4 n. ?. }5 E( e: S
" B/ \! y# @6 ~. m* y- a沖裁時板料的變形過程 變形過程: 模具間隙正常時,金屬材料的沖裁過程可分三個階段: 1)彈性變形階段 板料產(chǎn)生彈性壓縮,彎曲和拉伸等變形。材料在受到外力作用時產(chǎn)生變形或者尺寸 的變化,而 且能夠恢復(fù)的變形叫做彈性變形。 2)塑性變形階段 板料的應(yīng)力達到屈服極限,板料開始產(chǎn)生塑性剪切變形。是指材料在外力作用下產(chǎn)而在外力去除后不能恢復(fù)的那部分變形。 3)斷裂分離階段 已成形的裂紋沿最大應(yīng)變速度方向向材料內(nèi)延伸,呈楔形狀發(fā)展 % _0 N U w2 Z
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沖裁后板料斷面分為四個部分 : r0 x1 _/ \0 N0 L7 g) W# h
, f- t6 {$ v" [5 Q: ]5 H/ Z成形工序:是使板料在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的工件。 成形工序:彎曲、卷圓、扭曲、拉深、變薄拉深、翻邊(孔的翻邊、外緣翻邊)、縮口、擴口、起伏、卷邊、漲形、旋壓、整形、校平、壓印、擠壓(正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓)。 ![]()
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沖壓件設(shè)計注意事項沖裁沖壓件的沖壓工藝性 1).沖裁件的形狀和角度:沖裁件的形狀設(shè)計應(yīng)盡可能簡單、對稱,使排樣時廢料最少。沖裁件拐角應(yīng)避免銳角,宜有適當(dāng)?shù)膱A角 ![]()
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; r* k: l/ v7 J8 I6 J6 H* i2).沖孔最小孔徑 (沖孔時孔徑不宜太?。┳钚〕叽缛缦卤?/font> ![]()
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沖裁件的結(jié)構(gòu)尺寸(如孔徑、孔距等)必須考慮材料的厚度。 3). 最小孔間距 和孔邊距 沖裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離不應(yīng)過小。 ![]()
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4). 凸出懸臂和凹槽的最小寬度 ![]()
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6 h0 Y! P: _% V彎曲件的沖壓工藝性 1).材料彎曲時,彎曲圓角當(dāng)超過材料的極限強度時,就會產(chǎn)生裂縫和折斷,應(yīng)避免過小的彎曲圓角半徑 2)R角的設(shè)定最好不要大于其自身1.5倍材料厚度。因為R角過大彎曲過后其回彈也很大。 ![]()
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8 g9 m+ x5 D y& a3).彎曲件的彎曲高度不要太長,同時H也不可以過小,特別是材料t>2mm的時候h過小(切記),會使彎曲困難,很難得到形狀準(zhǔn)確的零件。 彎曲件彎角成90°時,為了便于成形應(yīng)使彎曲件直邊高度h>2t,當(dāng)h=1.3t-2t時,應(yīng)使R≈0或采用壓凹槽等彎曲方法,見下圖。 ![]()
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4). 彎曲件的彎曲線盡量不要設(shè)計在寬度突變的地方(如下圖),以避免撕裂。 如果非要設(shè)計在寬度突變的地方,可以在寬度突變處預(yù)先沖好工藝孔或工藝槽 。 * l" l1 B8 h' {* U# [
/ a! i4 L" H( k2 B5).對于有孔的彎曲件,如果孔位于彎曲的附近,彎曲的時候會使孔變形。 解決措施:使這些孔分布在變形區(qū)域之外。 如下圖對于彎曲件,從孔邊到彎曲半徑R中心的距離取為:當(dāng)t<2mm的時,l≥t;當(dāng)t≥2mm的時,l≥2t。 # g0 Y+ V! z/ v7 a
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6).當(dāng)彎曲件由寬、窄兩部分組成時,過渡處距離L≥R,見下圖。 ![]()
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% z' \# i+ U% b7).對稱件的彎曲,左右彎曲半徑應(yīng)該一致,以便保證彎曲過程中的受力平衡,以防止在彎曲過程中產(chǎn)生滑動,見下圖。 4 V. x% i# V4 C) I" N# h
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8).在設(shè)計彎曲件的時候,由于彎曲的形狀和整體沖壓件的形狀不規(guī)則,所以,就要在沖壓件上設(shè)計基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)邊以及標(biāo)注公差的一些基準(zhǔn)。 如:面、邊、孔等,但是盡量不要把基準(zhǔn)設(shè)定在很難測量的地方如:空間的圓心、很難判定的元素等,見下圖。 ![]()
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9).在設(shè)計彎曲件的時候,要考慮折彎前材料展開長度(方向)是否有足夠的空間(兩片之間距離>t) . v9 i1 R! t3 d. T7 E) \" @
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拉伸件的沖壓工藝性 1)拉深概念 利用模具將平板毛坯沖壓成各種開口的空心零件,或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件壓制成其他形狀和尺寸空心件的一種沖壓加工方法。 ![]()
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7 i& w* r0 ], |0 A+ u拉深工藝分類 1)按壁厚變化情況分: ① 一般拉深(工件壁厚不變) ② 變薄拉深(工件壁厚變?。?/font> 2)按使用的毛坯的形狀分: ① 第一次拉深(使用平板毛坯) ② 以后的各次拉深(以開口空心件為毛坯) ![]()
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v* e0 |2 l, f- J$ |$ }2 ?3)拉深變形過程: ! O: T7 n% Y) l8 s4 W) [1 a
5 Z. g0 S" S( p; V m4)拉深過程中毛坯各部分變化 : ① 平面凸緣部分(主要變形區(qū)) ② 凹模圓角部分(過渡區(qū)) ③筒壁部分(變形區(qū)) ④ 凸模圓角部分(過渡區(qū)) ⑤ 筒底部分(小變形區(qū)) 8 B* ?4 m+ C. X) g- M* l; r, P
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縮孔、翻邊、膨脹的成形介紹 ![]()
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5 i% B; H4 |) w9 f- r# ]沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 1、避免直角,圓弧過渡 2、孔與孔,孔與邊,孔與彎曲處之間有足夠距離 3、彎曲半徑不能過小,折彎高度適宜 4、薄板可以通過加強筋方式提高剛度和強度 5、注意板料的纖維方向 沖壓件的表面處理沖壓產(chǎn)品的表面處理包括電鍍(鋅﹑鎘﹑銅﹑鉻﹑錫﹑鎳﹑金﹑銀等)、靜電涂噴、噴漆、電泳、絲網(wǎng)印刷等處理方式。應(yīng)用比較廣泛的有噴塑、噴漆、發(fā)黑、電泳、鍍鋅、鍍鎳等 ![]()
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+ e$ K5 ], K# n6 ~電鍍 鍍層金屬或其它不溶性材料做陽極,待鍍的工件做陰極,鍍層金屬的陽離子在待鍍工件表面被還原形成鍍層。為排除其它陽離子的干擾,且使鍍層均勻、牢固,需用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液,以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層,改變基材表面性質(zhì)或尺寸。電鍍能增強金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導(dǎo)電性、潤滑性、耐熱性和表面美觀。 ![]()
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( k. H; i9 l M, _! }' i# |! f. e電泳 電泳是電泳涂料在陰陽兩極。施加于電壓作用,帶電荷之涂料離子移到陰極,并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物,沉積于工作表面。 電泳表面處理工藝的特點: 電泳漆膜具有豐滿、均勻、平整、光滑的優(yōu)點,電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優(yōu)于其它涂裝工藝 ![]()
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發(fā)黑 鋼制件的表面發(fā)黑處理,也有被稱之為發(fā)藍的,其原理是將鋼鐵制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保護層,提高鋼件的防銹能力。發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種 ) Y. |8 j# c6 c. E7 x# s7 D
! ]$ F* M/ U, q5 E, Q/ a1 L鍍鋅、錫 鍍鋅、錫是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)。現(xiàn)在主要采用的方法是熱鍍鋅。
. V# D" Z9 `. X' V0 K: j磷化 磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提供漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用 ![]()
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噴涂 利用壓力或靜電力將油漆或粉末附著在工件表面,使工件有防腐蝕和外觀裝飾作用。 / _& B7 g$ Q) O, i8 O+ D3 k
. l8 G5 t0 D5 B6 t; t烤漆 在基材上打上底漆、面漆,每上一遍漆,都送人無塵恒溫烤房,烘烤。 鈍化 其鈍化的機理可用薄膜理論來解釋,即認為鈍化是由于金屬與氧化性質(zhì)作用,作用時在金屬表面生產(chǎn)一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨立相存在,通常是氧化金屬的化合物、它起著把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開的作用,防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸,從而使金屬基本停止溶解形成鈍化態(tài)達到防腐蝕的作用 |