资源描述
冲压工艺设计步骤
冲压生产中必需确保产品质量,必需考虑经济效益和操作方便安全,全方面兼顾生产组织各方面合理性和可行性。这一切就是冷冲压工艺规程制订。
冷冲压工艺规程包含原材料准备,取得工件所需基础冲压工序和其它辅助工序(退火、表面处理等),制订冷冲压工艺规程就是针对具体冲压件合适选择各工序性质,正确确定坯料尺寸、工序数目、工序件尺寸,合理安排冲压工序前后次序和工序组合形式,确定最好冷冲压工艺方案。
一、搜集并分析相关设计原始资料
1、原始资料搜集:
冲压工艺规程制订应在搜集、调查研究并掌握相关设计原始资料基础上进行,冲压工艺设计原始资料关键包含:冲压件产品图及技术条件;原材料尺寸规格、性能及供给情况;产品生产批量;工厂现有冲压设备条件;工厂现有模具制造条件及技术水平;其它技术资料等。
(1) 冲压件产品图及技术要求
产品图是制订冲压工艺规程关键依据。产品图应表示完整,尺寸标注合理,符合国家制图标准。技术条件应明确、合理。由产品图可对冲压件结构形状、尺寸大小、精度要求及装配关系、使用性能等有全方面了解。方便制订工艺方案,选择模具类型和确定模具精度。当产品只有样机而无图样时,应对样机测绘后绘制图样,作为分析和设计依据。
(2) 产品原材料尺寸规格、性能及供给情况
原材料尺寸规格是指坯料形式和下料方法,冲压材料力学性能、工艺性能及供给情况对确定冲压件变形程度和工序数目、冲压力计算等有着关键影响。
(3) 产品生产批量及定型程度
产品生产批量及定型程度,是制订冲压工艺规程中必需考虑关键内容。它直接影响到加工方法确实定和模具类型选择。
(4) 冲压设备条件
工厂现有冲压设备情况,不不过模具设计时选择设备依据,而且对工艺方案制订有直接影响。冲压设备类型、规格、优异是否是确定工序组合程度、选择各工序压力机型号、确定模具类型关键依据。
(5) 模具制造条件及技术水平
工厂现有模具制造条件及技术水平,对模具工艺及模具设计全部有直接影响。它决定了工厂制模能力,从而影响工序组合程度、模具结构及加工精度确实定。
(6) 其它技术资料
关键包含和冲压相关多种手册(冲压手册、冲模设计手册、机械设计手册、材料手册)图册、技术标准(国家标准、部颁标准及企业标准)等相关技术参考资料。制订冲压工艺规程时利用这些资料,将有利于设计者分析计算和确定材料及精度等,简化设计过程,缩短设计周期,提升生产效率。
2、怎样正确选择冲压材料
(1)冲裁工序不宜使用脆,硬性材料
冲孔,落料及切边等冲裁工序,不宜使用脆性及硬度过高材料。材料越脆,冲裁中越易产生撕裂;材料过硬,比如高碳钢,冲裁断面平面度很大,对厚材料冲裁尤为严重。弹性好,流动极限高材料,能够得到良好断面。尤其像低锌黄铜等软材料,能冲裁出光滑而倾斜度很小断面。
(2)弯曲工序不宜使用高弹性材料
弯曲工序不宜使用高弹性材料。材料弹性越大,弯曲后成形件向原来状态方向回弹越大,致使工件达不到预定形状,需要数次试模,修模。弯曲工序材料,应含有足够塑性,较低屈服点和较高弹性模量。前者确保不开裂,后者使工件轻易达成正确形状。最适于弯曲材料有低碳钢,纯铜和纯铝。
(3)拉深工序不宜采取塑性差材料
因为低塑性材料许可变形程度小,需要增加拉深工序及中间退火次数。拉深用材料要求塑性高,屈服点低和稳定性好。拉深材料屈服点和抗拉强度比值越小,则拉深性能越好,一次变形极限程度越大。常见于拉深材料有低碳钢,低锌黄铜及吕合金,奥氏体不锈钢。
(4)冷挤压工序不宜使用高强度,低塑性材料
冷挤压不宜使用机械强度高,塑性低材料,以免增加变形抗力及产生裂纹。冷挤材料要求有高塑性,低屈服点及低加工加工硬化敏感性。最适宜材料有纯铝及铝合金,黄铜,锡磷青铜,镍,锌及锌镉合金,低碳钢等
二、产品零件冲压工艺性分析和审查
1、冲压工艺性:是指冲压件对冲压工艺适应性,即冲压件结构形状、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合冲压加工工艺要求。
2、工艺性良好:可确保材料消耗少,工序数目少,模具结构简单,产品质量稳定,成本低,还能使技术准备工作和生产组织管理做到经济合理。
3、冲压工艺性分析目标:就是了解冲件加工难易,为制订冲压工艺方案奠定基础。
4、产品零件冲压工艺性分析依据:
以产品零件图为依据,认真分析研究该零件形状特点、尺寸大小、尺寸标注及精度要求、生产批量、板料性能、分析冲压生产产生多种质量问题可能性。尤其要注意零件极限尺寸(如最小冲孔尺寸,最小窄槽宽度,最小孔间距和孔边距,最小弯曲半径,最小拉深圆角半径等)、尺寸公差、设计基准及其它特殊要求。因为这些要素对所需工序性质、数量、排列次序确实定和冲压定位方法,模具结构形式和制造精度选择全部有显著影响。
经过上述分析研究,假如发觉冲压件工艺性不合理,则应会同产品设计人员,在不影响产品使用要求前提下,对冲压件形状、尺寸、精度要求乃至原材料选择等进行合适修改。
5、冲压件工艺分析
工艺分析包含经济和技术两方面内容。
(1) 经济
依据产品图纸,了解冲压件使用要求及功用,依据冲压件结构形状特点、尺寸大小、精度要求、生产批量及原材料性能,分析材料利用情况;是否简化模具设计和制造;产量和冲压加工特点是否适应;采取冲压加工是否经济。
(2) 技术
依据产品图纸,对冲压件形状特点、尺寸大小、精度要求、材料性能等原因进行分析,判定是否符合冲压工艺要求;裁定该冲压件加工难易程度;确定是否需要采取特殊工艺方法。凡经过分析,发觉冲压工艺性不好(如产品图中零件形状过于复杂,尺寸精度和表面质量太高,尺寸标注及基准选择不合理和材料选择不妥等),可会同产品设计人员,在确保使用性能前提下,对冲压件形状、尺寸、精度要求及原材料作必需修改。
总而言之,冲压件工艺分析,关键讨论在不影响零件使用情况下,能否以最简单最经济方法冲压出来,能够做到,说明该冲压件工艺性号,反之,工艺性差。
三、工艺计算
1、排样和裁板方案确实定
依据冲压工艺方案,确定冲压件或坯料排样方案,确定条料宽度和步距,选择板料规格确定裁板方法,计算材料利用率。
2、冲压工序件形状和工序尺寸计算
对每个冲压件而言,总能够分成两个组成部分:已成形部分和待成形部分。前者形状和尺寸和成品零件相同,在后续工序中应作为强区不再变形;后者形状和尺寸和成品零件不一样,在后续工序中应作为弱区有待于继续变形,是过渡性。冲压工序件是毛坯和冲压件之间过渡件,它形状和尺寸对每道冲压工序成败和冲压件质量含有极其关键影响,必需满足冲压变形要求。
工序件形状和尺寸确实定应遵照下列基础标准:
(1) 依据极限变形系数确定工序尺寸
不一样冲压成形工序含有不一样变形性质,其极限变形系数也不一样。工程中受极限变形系数限制成形是很多,如拉深、胀形、翻边、缩口等。它们直径、高度、圆角半径等全部受到极限变形系数限制;
(2) 工序件过渡形状应有利于下道工序冲压成形;
(3) 工序件过渡形状和尺寸应有利于确保冲压件表面质量。为确保质量应注意:
①工序件一些过渡尺寸对冲压件表面质量影响 比如数次拉深工序件圆角半径太小,会在零件表面留有圆角出弯曲和变薄痕迹。
②工序件过渡形状对冲压件表面质量影响,比如拉深锥角大深锥形零件,若采取阶梯形状过渡,所得锥形件表面留有显著印痕;尤其当阶梯处圆角半径较小时,表面质量更差。如采取锥面逐步成形法或锥面一次成形,可取得很好成形质量。
(4) 工序件形状和尺寸应能满足模具强度和定位方便要求
①确定工序件尺寸时,应满足模具强度要求若冲孔件直径过大时,落料—冲孔复合模凸凹模壁厚减小,影响模具强度。
②确定工序件形状和尺寸时,应考虑定位方便冲压生产中,在满足冲压要求前提下,确定工序件形状和尺寸时,优先考虑冲压定位方便。
四、制订最好冲压工艺方案
工艺方案确定是在对冲压件工艺性分析以后,再依据产品图纸,进行必需工艺计算(如毛坯展开尺寸、拉深次数等),在分析冲压性质、冲压次数、冲压次序和工序组合方法基础上,提出多种可能冲压工艺方案。然后依据生产批量和企业现有生产条件(如产品质量、生产效率、设备条件、模具制造和寿命、操作和安全和经济效益)等方面综合分析和比较,确定出一套适合本单位最好工艺方案。
制订冲压工艺方案内容:经过分析和计算,确定冲压加工工序性质、数量、排列次序和工序组合方法、定位方法;确定各工序件形状及尺寸;安排其它非冲压辅助工序等。
1、工序性质确实定
工序性质是指冲压件所需工序种类。如剪裁、落料、冲孔、弯曲、拉深、局部成形等,它们各有其不一样变形性质、特点和用途。实际确定时,要综合考虑冲压件形状、尺寸和精度要求、生产批量、冲压变形规律及其它具体要求。通常说来,在确定工序性质时,可从以下三方面考虑。
(1)通常情况下,能够从零件图上直观地确定工序性质;
(2)在一些情况下,需对零件图进行计算、分析比较后,确定工序性质;
(3)有时为了改善冲压变形条件或方便工序定位,需增加附加工序;
另外,对于非对称零件,为便于冲压成形和定位,生产中常采取成对冲压方法,成形后增加一道剖切或切断工序,对于多角弯曲件或复杂形状拉深、成形件,有时为确保零件质量或方便定位,需在坯料上冲制工艺孔作为定位用,这种冲制工艺孔也是附加工序。
2、工序数量确实定
工序数量是指同一性质工序反复进行次数。工序数量确实定关键取决于零件几何形状复杂程度、尺寸精度要求及材料性能、模具强度等。并和工序性质相关。
冲裁件冲压次数关键和零件几何复杂程度、孔间距、孔位置和孔数量相关。简单形状零件,采取一次落料和冲孔工序;形状复杂零件,常将内、外轮廓分成多个部分,用几副模具或用级进模分段冲裁,所以工序数量由孔间距、孔位置和孔数量多少来决定。
弯曲件弯曲次数通常依据弯曲件结构形状复杂程度,弯角数量、弯角相对弯曲半径及弯曲方向确定。当弯曲件弯曲半径小于许可值时,则在弯曲后增加一道整形工序。
拉深件拉深次数拉深件工序数量和材料性质、拉深高度、拉深阶梯数和拉深直径、材料厚度等条件相关,需经拉深工艺计算才能确定。
其它成形件,关键依据具体形状和尺寸和极限变形程度决定。
确保冲压稳定性也是确定工序数量不可忽略问题 工艺稳定性较差时,冲压加工废品率增高,而且对原材料、设备性能、模具精度、操作水平要求也会严格些。为此,在确保冲压工艺合理前提下,应合适增加成形工序次数(如增加修边工序、预冲工艺孔等)。降低变形程度,提升冲压工艺稳定性。
确定冲压工序数量还应考虑生产批量大小、零件精度要求、工厂现有制模条件和冲压设备情况。综合考虑上述要求后,确定出既经济又合理工序数量。
(1)工序数量确定基础标准:在确保工件质量前提下,考虑生产率和经济性要求,合适降低或不用辅助工序,把工序数量控制到最少。
(2)在确定冲压加工过程所需总工序数目时应考虑到以下问题:
① 生产批量大小;
② 零件精度要求;
③ 工厂现有制模条件和冲压设备情况;
④ 工艺稳定性;
3、工序次序安排
方案一:
冲压工序次序安排关键决定于冲压变形规律和零件质量要求,其次要考虑到操作方便、毛坯定位可靠、模具简单等。通常应遵照以下标准:
(1)弱区必先变形,变形区应为弱区;
(2)工序成形后得到符合零件图要求部分,在以后各道工序中不得再发生变形。
(3)孔工序安排标准;
(4)弯曲件工序次序安排标准;
(5)假如在同一个零件不一样位置冲压时,变形区域相互间不发生作用,这时工序次序安排要依据模具结构、定位和操作难易程度来确定;
(6)精度高成形部分应在成形后加校形工序;
方案二:
冲压件工序次序安排,关键依据其冲压变形性质、零件质量要求,假如工序次序变更不影响零件质量,则应依据操作、定位及模具结构等原因确定。
工序次序安排可遵照下列标准:
(1)对于带孔或有缺口冲裁件,假如选择单工序模冲裁,通常先落料、再冲孔或切口;使用级进模时,则应先冲孔或切口,再落料。若工件上同时存在直径不等大小两孔,且相距又较近时,则应先冲大孔再冲小孔。
(2)对于带孔弯曲件,孔在弯曲变形区以外,能够先冲孔再弯曲;孔在弯曲变形区周围或以内,必需先弯曲再冲孔;孔间距受弯曲回弹影响时,也应先弯曲再冲孔。
(3)对于带孔拉深件,通常先拉深,再冲孔;但当孔位置在工件底部时,且其孔径尺寸精度要求不高时,也可先冲孔再拉深。
(4)对于多角弯曲件,关键从材料变形和材料运动两方面安排弯曲次序。通常先弯外角后弯内角,可同时弯曲弯角数决定于零件许可变薄量。
(5)对于形状复杂拉深件,为便于材料变形流动,应先成形内部形状,再拉深外部形状。
(6)全部孔,只要其形状和尺寸不受后续工序影响,全部应该在平板坯料上冲处。
(7)假如在同一个零件不一样位置冲压时,变形区域相互不发生作用时,这时工序次序安排要依据模具结构、定位和操作难易程度确定。
(8)附加整形工序校平工序,应安排在基础成形以后。
4、工序组合方法选择
工序组合指把零件多个工序合并成为一道工序用连续模或复合模进行生产。
对于多工序加工冲压件,制订工艺方案时,必需考虑是否采取组合工序,工序组合程度怎样,怎样组合,这些问题处理取决于冲压件生产批量、尺寸大小、精度等级和制模水平和设备能力等。通常而言,厚料、小批量、大尺寸、低精度零件宜单工序生产,用单工序模;薄料、大批量、小尺寸、精度不高零件宜工序组合,采取级进模;精度高零件,采取复合模;另外,对于尺寸过大或过小零件在小批量生产情况下,也宜将工序组合,采取复合模。
工序组合时应注意多个问题:
工序组合后应确保冲出形状尺寸及精度均符合要求产品。但当冲孔直径小孔边距筒壁距离较大,可将落料、拉深、冲孔组合为复合工序冲压。
工序组合后应确保有足够强度。如孔边距较小冲孔落料复合和浅拉深件落料拉深复合,受到凸凹模壁厚限制;落料、冲孔、翻边复合,受到模具强度限制。
另外,工序组合应和冲压设备条件相适应,应不致于给模具制造和维修带来困难。工序组合数量不宜太多,对于复合模,通常为2~3各工序,最多4个工序,级进模,工序数可多些。
5、 工序定位基准和定位方法选择
工序定位就是使坯料或工序件在各自工序模具中占有确定位置。合理地选择定位基准和定位方法,不仅是确保冲压件质量及尺寸精度基础条件,而且也对稳定冲压工艺过程、方便操作及安全生产有着直接影响。
(1) 定位基准选择
定位基准选择应遵照以下标准:
①基准重合标准 所谓基准重合标准就是尽可能使定位基准和零件设计基准相重合;
②基准统一标准 所谓基准统一标准,是指当采取多工序在不一样模具上分散冲压时,应尽可能使各个工序全部采取同一个定位基准;
③基准可靠标准 基准可靠性是为了确保冲压件质量稳定性。要做到基准可靠,首先所选择定位基面,其位置、尺寸及形状全部必需有较高精度,其次该基准面最好是冲压过程中不参与变形和移动表面;
(2)定位方法选择
冲压工序基础定位方法可分为孔定位、平面定位和形体定位三种。
6、 经济核实
依据上述步骤列出多种冲压工艺方案,除技术上合理以外,还要考虑各方案经济效益,进行成本核实。
冲压件生产成本,关键包含:原材料费用、模具费用、工时费用、设备折旧和其它生产费用,可依据各生产单位财务核实方法计算。
经过以上技术和经济分析,并结合本单位生产条件,才能确定出一套适合于生产条件最好工艺方案。
五、选择模具结构形式
依据已确定冲压工艺方案,综合考虑冲压件质量要求、生产批量大小、冲压加工成本和冲压设备情况、模具制造能力等生产条件后,选择模具类型,最终确定是采取单工序模,还是复合模或级进模。
六、合理选择冲压设备
冲压设备选择是工艺设计中一项关键内容,它直接关系到设备合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率及成本等一系列关键问题。
1、冲压设备选择依据
依据冲压工序性质、冲压力(包含压料力、卸料力)、变形功、模具结构形式、模具闭合高度和轮廓尺寸和生产批量等原因,结合本单位现有设备条件,合理选择冲压设备类型和吨位。
冲压设备选择包含类型和规格选择两项内容。
2、冲压设备类型选择
冲压设备类型选择关键是依据冲压工艺特点和生产率、生产批量、安全操作等原因来确定。
在中小型冲压件生产中,关键选择开式压力机;
在需要变形力大冲压工序(如冷挤压等),应选择刚性好闭式压力机;
对于校平、整形和温、热挤压工序,最好选择摩擦压力机;
对于薄材料冲裁工序,最好选择导向正确精密压力机;
对于大型拉深冲压工序,最好选择双动拉深压力机;
在大量生产中应选择高速压力机或多工位自动压力机;
对于不许可冲模导套离开导柱冲压工作,最好选择行程可调曲拐轴式压力机。
3、冲压设备规格选择
在设备类型选定以后,应深入依据冲压工艺力(包含卸料力、压料力等),变形功、模具闭合高度和模板平面轮廓尺寸等确定设备规格。设备规格关键是指压力机公称压力、滑块行程、装模高度、工作台面尺寸及滑块模柄孔尺寸等技术参数。设备规格选择和模具设计关系亲密,必需使所设计模具和所选设备规格相适应。
(1) 公称压力(吨位)确实定
公称压力(额定压力)是指滑块离下死点前某一特定距离Sp或特定角度αp时,滑块上所许可承受最大作用力。
在选择压力机吨位时,对于施力行程小于压力机公称压力行程冲压工序(如冲裁、浅拉深等),只要使冲压所需工艺力总和不超出公称压力即可。
不过,现在生产中使用国产压力机,因为种种原因,其公称压力行程数值不符合国家标准,甚至没有给出这一关键技术参数,所以,在选择压力机时,必需使冲压工艺力曲线不超出压力机许用压力曲线。
在使用中,为了简便起见,对于施力行程很小(如冲孔、落料等)冲压工序,可直接选择公称压力大于冲压所需工艺力总和压力机。对于施力行程较大(如深拉深、深弯曲等)冲压工序,应根据冲压所需工艺力总和小于或等于压力机公称压力50~60%条件来选择压力机。
(2) 滑块行程选择
滑块行程是指曲柄旋转一周,下死点至上死点距离,其值为曲柄半径R两倍,即S=2R。滑块行程大小应确保方便毛坯放入和零件取出。对于上出件拉深等冲压工序,滑块行程大于零件高度两倍。
(3) 行程次数选择
行程次数是指滑块每分钟往复运动次数,它关键依据所需生产率、操作可能性和许可变形速度等来确定。
(4) 工作台面尺寸选择
工作台面(或工作垫板)尺寸通常应大于模具底座各边50~70mm;
其孔眼尺寸应大于工件或废料尺寸,方便漏料;对于有弹顶装置模具,工作台孔眼尺寸还应大于下弹顶器外形尺寸。
(5) 闭合高度选择
压力机闭合高度是指滑块在下死点位置时,滑块下端面到工作台上表面距离。闭合高度减去垫板厚度差值,称压力机装模高度。没有垫板压力机,其装模高度和闭合高度相等。
模具闭合高度是指工作行程终了时,模具上模座顶面到下模座底面之间距离。
选择压力机时,最好使模具闭合高度介于压力机最大装模高度和最小装模高度之间,通常应满足:
(Hmax-H1)-5≥H≥(Hmin-H1)+10
式中 Hmax—最大闭合高度,连杆调到最短(曲拐轴式压力机行程还应调到最小)时;
Hmin—最小闭合高度,连杆调到最长(曲拐轴式压力机行程调到最大)时,压力机闭合高度,Hmin=Hmax-L
H1—压力机工作垫板厚度
(Hmax-H1)—压力机最大装模高度
(Hmin-H1)—压力机最小装模高度
H—模具闭合高度
L—连杆调整长度
(6) 电动机功率选择
在一些情况下(如大型件斜刃冲裁、深度很大变薄拉深等),必需对压力机电机功率进行校核,并选择电机功率大于冲压所需功率压力机。
七、编写工艺文件和设计计算说明书
冲压工艺文件通常以工艺过程卡形式表示,内容包含工序序号、工序名称或工序说明、工序草图、模具结构形式和种类、选定冲压设备、工序检验要求、工时定额、板料规格和毛坯形状尺寸等等。
工艺卡片是生产中关键技术文件。它不仅是模具设计关键依据,而且也起着生产组织管理、调度、各工序间协调和工时定额核实等作用。工艺卡片还未有统一格式,通常根据既简明扼要又有利于生产管理标准进行制订。
设计计算说明书是编写冲压工艺卡及指导生产关键依据,对部分关键冲压件工艺制订和模具设计,应在设计最终阶段编写设计计算说明书,以供以后审阅备查。其关键内容有:冲压件工艺分析,毛坯展开尺寸计算,排样及裁板方法经济性分析,工序性质和冲压次数确实定,半成品过渡形状和尺寸计算,工艺方案技术和经济综合分析比较,模具结构形式分析,凸、凹模工作部分尺寸和公差确定,模具关键零件材料选择、技术要求及强度计算,冲压力计算和压力中心位置确实定,冲压设备选择依据和弹性元件选择和核实等。
八、冲压工艺术语
1、工 件
工件是已完成工艺文件要求各道工序冲件。
2、工序件
工序件是已经冲压坯料或冲件,但尚须深入冲压。
3、上 件
上件是将工序件送入模具以供深入冲压。
4、上件装置
上件装置是将工序件送入模具装置。
5、上极点
上极点是压力机滑块上下运动上端终点。
6、下极点
下极点是压力机滑块上下运动下端终点。
7、毛 刺
毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利凸起。
8、毛刺面
毛刺面是边缘有毛刺冲裁件平面。对于落料,毛刺面是接触凸模平面;对于冲孔,毛刺面是接触凹模
平面。
9、毛 面
毛面是冲裁件被撕裂毛糙断面。
10、中性层
中性层是指弯曲冲件中应变为零一层材料。
11、中性层系数
中性层系数是用以确定中性层位置系统。
12、双面间隙
双面间隙是从一侧至对面另一侧间隙或两侧空隙之和。
13、出 件
出件是使已冲过工(序)件从模具中外出。
14、出件装置
出件装置是使已冲过工(序)件从模具中外出装置。
15、正回弹
正回弹是成形冲件从模具中取出后曲率半径增大回弹,或冲裁件从模具中逸出后材料实体增大回弹。
16、冲 件
冲件是坯料经过一道或多道冲压工序后统称,也就是工序件和工件统称。
17、光 面
光面是冲裁件被切出光亮断面。
18、闭合高度
闭合高度是冲模在工作位置下极点时上模座上平面或下模座平面距离。
19、回 弹
回弹有两种,一个是成形冲件从模具内取出后尺寸和模具对应尺寸差值。对于弯曲件,通常以角度差或
半径差表示。另一个是从模具中逸出冲裁件外形尺寸和凹模对应尺寸差值或内形尺寸和凸模对应尺寸差
值。
20、行 程
行程是压力机滑块上下运动两端终点间距离。习惯上把压力机滑块上下运动也称为行程,如“行程向
下”、“行程向上”、“每分钟行程次数”等等。
21、负回弹
负回弹是成形冲件从模具中取出后曲率半径减小回弹,或冲裁件从模具中逸出后材料实体缩小回弹。
22、夹持送料装置
夹持送料装置是利用机械、气压或液压机夹紧、放松和往复动作将原材料送入冲模装置。
23、寿 命
寿命是指冲模每修磨一次能冲压次数或模具报废前能冲压次数。前者称为刃磨寿命,后者称为总寿命。
24、步 距
步距是可用于数次冲压原材料每次送进距离。
25、间 隙
间隙是相互配合凸模和凹模对应尺寸差值或其间空隙。
26、单面间隙
单面间隙是从中心至一侧间隙或一侧空隙。
27、坯 料
坯料是未经过冲压,大多只用于一次冲压原材料。坯料有时称为毛坯或毛料。
28、卷 料
卷料是可用于数次冲压成卷原材料。
29、板 料
板料是可用于数次冲压板状原材料。
30、条 料
条料是可用于数次冲压条状原材料。
31、拉 痕
拉痕是冲件在成形过程中,材料表面和模具工作面摩擦印痕。
32、拉深比
拉深比是拉深系数倒数。
33、拉深系数
拉深系数是本工序圆筒形拉深件直径和前工序拉深件直径比值。对于第一道拉深,拉深系数是拉深件直径
和展开直径比值。
34、突 耳
突耳是拉深件上口边缘耳形突起。
35、送 料
送料是将原材料送入模具以供冲压。
36、送料装置
送料装置是将原材料送入模具装置。常见送料装置有滚轴式、夹持式、钩式等。
37、料 斗
料斗是带有使成形冲件自动定向送出机构斗形容器。
38、弯曲半径
弯曲半径是冲件弯曲处内半径。
39、展开图
展开图是和成形冲件相对应平面工序件图形。
40、展开尺寸
展开尺寸是和成形冲件尺寸相对应平面工序件尺寸。
41、起 拱
起拱是冲件表面产生拱形不平现象名称。
42、起 皱
起皱是拉深件凸缘产生波浪形皱裥现象名称。
43、料 槽
料槽是使冲件次序进入或离开模具槽形通道。
44、钩式送料装置
钩式送料装置是利用往复运动钩子伸入孔内带动原材料送入冲模装置。
45、理 件
理件是将冲件(绝大多数为冲裁件)理齐堆叠。
46、理件装置
理件装置是将冲件理齐堆叠装置。
47、排 样
排样是完成排样图冲模设计过程。有时也把排样图简称为排样。
48、排样图
排样图是描述冲件在条(带、卷)料上逐步形成过程,最终占有位置和相邻冲件间关系布局图。
49、粘 模
粘模是冲模工作表面和冲件材料粘合现象名称。
50、崩 刃
崩刃是凸模或凹模刃口小块剥落现象名称。
51、最小弯曲半径
最小弯曲半径是指能成功地进行弯曲最小弯曲半径。
52、搭 边
搭边是排样图中相邻冲件轮廓间最小距离,或冲件轮廓和条料边缘最小距离。
53、塌 角
塌角有两个含义,一个是指冲裁件外缘近凹模面或内缘近凸模面呈圆角现象,另一是指冲裁件断面呈塌角
现象部分高度hg。
54、塌角面
塌角面是边缘呈塌角冲裁件平面,即毛刺面对面。
55、试 模
试模是指模具装配完成后进行试验性冲压,以考评模具性能及冲件质量。
56、滚轴送料装置
滚轴送料装置是利用成对滚轴将原材料夹紧并送入冲模装
九、冲压车间工艺常识
1、冲压车间工艺步骤:
原材料(板料和卷料)入库→开卷线→大件清洗涂油、小件开卷剪切→A、B、C冲压生产线→安装模具调试首件合格→投入批量生产→合格件防锈→入库。
2、冷冲压概念及特点:
(1)冷冲压是指在常温下,利用安装在压力机上冲模对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而取得所需要零件一个压力加工方法。
(2)冷冲压特点
产品尺寸稳定,精度高,重量轻,刚度好,交换性好,高效低耗,操作简单,易于实现自动化。
3、冷冲压基础工序分类:
冷冲压概括起来分两大类:成形工序和分离工序。
(1)成形工序是坯料在不破裂条件下产生塑性变形而取得一定形状和尺寸冲压件。成形工序分:拉延、弯曲、翻边、整形等
拉延:利用拉延模使平面坯料(工序件)变成开口空心件冲压工序。
弯曲:将板料、型材、管材或棒材等弯成一定角度、一定曲率形成一定形状冲压方法。
翻边:是在坯料平面部分或曲面部分上使板料沿一定曲率翻成竖立边缘冲压成型方法。
(2)分离工序是使板料按一定轮廓线分离而取得一定形状、尺寸和切断面质量冲压件。分离工序分:落料、冲孔、切角、修边等
落料:使材料沿封闭曲线相互分离,封闭曲线以内部分作为冲裁件时,称为落料。
冲孔:使材料沿封闭曲线相互分离,封闭曲线以外部分作为冲裁件时,称为冲孔。
4、 通常模具组成:
(1)工作零件: 包含凸模和凹模等零件。
(2)定位零件: 包含挡料销、定位销、侧刃等零件。
(3)压料、卸料、顶料零件: 关键包含卸料板、顶料器、气动顶料装置等零件。
(4)导向零件:包含导柱、导套、导板等零件。
(5)支持零件:包含上、下模板和凸凹模固定板等零件。
(6)紧固零件:包含内六角螺钉、卸料螺钉等零件。
(7)缓冲零件:包含卸料弹簧、聚氨脂橡胶和氮气缸等。
(8)安全零件及其它辅助零件:关键有安全侧销、安全螺钉、工作限制器、存放限制器、上下料架、废料滑槽、起重棒、吊耳等。
安全侧销:关键作用是预防上模压料板紧固螺钉松动或断裂,造成压料板落下,造成人员、工装重大损失。
存放限制器:关键作用是预防模具弹性元件长久受压而失效和预防刃口长久接触影响刃口寿命。(通常采取聚氨脂橡胶)
工作限制器:关键作用是限制凸凹模吃入深度。
5、冲压常见缺点及产生原因:
★落料冲孔(修边)★
缺点:毛刺过大、变形、表面划伤、尺寸不符、少孔等。
(1)毛刺过大→凸凹模间隙过大或过小;刃口磨损;导向精度差;凸凹模位置不一样心等
(2)变形→孔距太小;压料板和凹模型面配合不好;间隙过大等
(3)表面划伤→操作时有拖、拉等现象;板料在剪切过程中划伤等
(4)尺寸不符→上料不到位;定位装置损坏或松动,位置窜动等
(5)少孔→冲头折断;冲头长度不够等
★拉延★
缺点:拉裂、起皱、表面拉伤、波浪、鼓包、凹坑、麻点等。
(1)拉裂→凸凹模R角半径过小;压边力过大;材料成形性能差或材料尺寸偏大;凸凹模间隙太小;润滑不妥;定位不准;凸凹模R角或拉延筋不顺、拉毛等
(2)起皱→凸凹模R角半径过大;压边力过小;材料尺寸偏小;凸凹模间隙太大;润滑过甚;定位不准;拉延筋部署不良,高度不够等
(3)表面拉伤→模具工作表面有伤痕;材料表面有缺点;润滑油中有杂质、废屑等
(4)波浪、鼓包、凹坑、麻点→压边力小;润滑不妥、模具型腔脏;材料表面脏;透气孔堵塞;模具型面不平、润滑油脏等
★翻边★
缺点:翻边不垂直、翻边高度不一致、翻边拉毛、翻边裂等。
(1)翻边不垂直→凸凹模间隙过大
(2)翻边高度不一致→凸凹模间隙不均匀;定位不准;落料件尺寸不准
(3)翻边拉毛→刃口有伤痕;零件表面有杂质;刃口硬度太低
(4)翻边裂→修边时毛刺大;凸凹模间隙太小;翻边处形状有突变
6、冲压材料
(1)冲压用材料类型、牌号、性能指标(附录1)。
SPCC:S:steel(钢) P:plate(板) C:clod(冷)
C:commercial(压延) 冷间压延钢板
SPCD:S:steel(钢) P:plate(板) C:clod(冷)
D:deep drawn 冷间压延拉伸钢板
SPCE:S:steel(钢) P:plate(板) C:clod(冷)
E:deep drawn extra 冷间压延深深拉钢板
SECC:S:steel(钢) E:electrolytic(电镀) C:clod
C:commercial 冷间压延电镀钢板
SECD:S:steel(钢) E:electrolytic(电镀) C:clod
D:deep drawn 冷间压延深拉电镀钢板
SECE:S:steel(钢) E:electrolytic(电镀) C:clod
E:deep drawn extra 冷间压延深深拉电镀钢板
(2)冷冲压用材料应含有条件:
① 材料含有良好塑性:
塑性越好,许可塑性变形范围越大,这么就能够降低变形工序数目,降低制件废品率。
影响材料塑性关键原因:材料化学成份、金相组织和机械性能。C、Si、S、P会使金属塑性降低,脆性增加;晶粒大,塑性差;但晶粒过小,则使材料弹性恢复现象增加,所以材料晶粒大小要适中。
材料塑性高低(塑性指标),通常见断面收缩率、 延伸率、冲击韧性、最大压缩率、扭转角(或扭转数)、 弯曲次数表示。
②良好表面质量:
好材料,冲压时工件不易破裂,废品降低;模具不易擦伤,寿命提升,而且制件表面质量好,所以通常要求冲压材料表面光洁、平整、无锈斑、氧化皮及划痕等缺点。
③符合国家要求厚度公差:
模具间隙是按材料厚度来确定,所以材料厚度公差应符合国家要求标准。不然,厚度公差太大,将影响工件质量,并可能造成损坏模具和设备。
④材料应含有抗压失稳起皱能力:
这种能力和弹性模数E、屈强比σs/σb和板厚方向系数R相关。
(3)冲压材料特征参数:
①屈服强度、抗拉强度、屈强比
σs、σb值越大,则变形抗力越大;
σs/σb(屈强比)越小,冲压性能越好;
②延伸率
δ=(L后-L原)/ L原
③塑性应变比(r)
在生产中用r值来表示板材各向异性,其值等于对数应变表示宽度应变δb和厚度方向应变εt之比,即: r=δb/εt=ln(b/b0)/ln(t/t0)
r值关键影响拉深性能,板材r值大,它拉深性能也好。
④硬化指数n
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