沖壓件的基本成型工藝 沖壓件成形原理:沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)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(lèi):沖壓主要是按工藝分類(lèi),,可分為分離工序和成形工序兩大類(lèi),。 分離工序(沖裁工序):其目的是使沖壓件沿一定輪廓線(xiàn)從板料上分離,同時(shí)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,。 9 x' C4 m. y( R" s0 Y& H2 X; h
. j8 f8 Z2 ?# R/ ~沖裁時(shí)板料的變形過(guò)程 變形過(guò)程: 模具間隙正常時(shí),,金屬材料的沖裁過(guò)程可分三個(gè)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(shí)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(dá)到屈服極限,,板料開(kāi)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 , D% X9 j; d7 l, m
- {! c! w. c; ]; E沖裁后板料斷面分為四個(gè)部分 ![]()
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; A* [. `( L4 F" A$ G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(kuò)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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% p2 L& y7 { q$ w G沖壓件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)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(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單,、對(duì)稱(chēng),使排樣時(shí)廢料最少,。沖裁件拐角應(yīng)避免銳角,,宜有適當(dāng)?shù)膱A角 3 G6 x+ \7 \" w# E: d! S" O
) z4 h' N! G; b; N: [5 D$ a2).沖孔最小孔徑 (沖孔時(shí)孔徑不宜太小)最小尺寸如下表 ![]()
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% Z3 ]- ^, K& H# `, a5 u! j$ ]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(guò)小,。 ![]()
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' T. z7 w+ B9 k% N4). 凸出懸臂和凹槽的最小寬度 ![]()
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3 l5 q0 Z) Y3 H: v, W) s4 U彎曲件的沖壓工藝性 1).材料彎曲時(shí),,彎曲圓角當(dāng)超過(guò)材料的極限強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫和折斷,,應(yīng)避免過(guò)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?yàn)镽角過(guò)大彎曲過(guò)后其回彈也很大。 , Q4 Q0 v+ @4 d# J( R1 f
6 l1 g. S+ u% c1 J' y; S" g# m# c# I' \3).彎曲件的彎曲高度不要太長(zhǎng),,同時(shí)H也不可以過(guò)小,,特別是材料t>2mm的時(shí)候h過(guò)小(切記),會(huì)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(shí),,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(shí),,應(yīng)使R≈0或采用壓凹槽等彎曲方法,,見(jiàn)下圖。 9 L) O% I/ e- H0 r: C
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4). 彎曲件的彎曲線(xiàn)盡量不要設(shè)計(jì)在寬度突變的地方(如下圖),,以避免撕裂,。 如果非要設(shè)計(jì)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 ,。 $ v; [' N% B) }0 _6 ~8 @, V+ ^, q
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5).對(duì)于有孔的彎曲件,,如果孔位于彎曲的附近,彎曲的時(shí)候會(huì)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(duì)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(shí),l≥t,;當(dāng)t≥2mm的時(shí),,l≥2t。 ![]()
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6).當(dāng)彎曲件由寬,、窄兩部分組成時(shí),,過(guò)渡處距離L≥R,見(jiàn)下圖,。 ; Y- |5 L+ F1 i6 i* e
8 D& W8 ^1 C& L8 B4 d0 q7).對(duì)稱(chēng)件的彎曲,,左右彎曲半徑應(yīng)該一致,以便保證彎曲過(guò)程中的受力平衡,,以防止在彎曲過(guò)程中產(chǎn)生滑動(dòng),,見(jiàn)下圖。 , i$ v9 U1 I0 z" I
" i7 V7 q8 m% A- o! l: e: _8).在設(shè)計(jì)彎曲件的時(shí)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(jì)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(cè)量的地方如:空間的圓心,、很難判定的元素等,見(jiàn)下圖,。 : s) J" ~" v9 v( v! b& S
e& D0 z4 ]0 Z" {5 E9).在設(shè)計(jì)彎曲件的時(shí)候,,要考慮折彎前材料展開(kāi)長(zhǎng)度(方向)是否有足夠的空間(兩片之間距離>t) ![]()
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- i! ~9 U8 Z; p9 M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(kāi)口的空心零件,或?qū)⒁阎瞥傻拈_(kāi)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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拉深工藝分類(lèi) 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�,。� 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(kāi)口空心件為毛坯) ![]()
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: }) m* p! i# X3)拉深變形過(guò)程: ![]()
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5 l5 k, }% w8 }8 n2 A4 U' O4)拉深過(guò)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(guò)渡區(qū)) ③筒壁部分(變形區(qū)) ④ 凸模圓角部分(過(guò)渡區(qū)) ⑤ 筒底部分(小變形區(qū)) ![]()
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5 y# K' d/ |5 J9 ?縮孔、翻邊,、膨脹的成形介紹 ; y. t$ |# B9 c$ ]9 y
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沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1,、避免直角,圓弧過(guò)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(guò)小,,折彎高度適宜 4、薄板可以通過(guò)加強(qiáng)筋方式提高剛度和強(qiáng)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 & s. ~6 J! Z$ a5 k/ a
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電鍍 鍍層金屬或其它不溶性材料做陽(yáng)極,待鍍的工件做陰極,,鍍層金屬的陽(yáng)離子在待鍍工件表面被還原形成鍍層,。為排除其它陽(yáng)離子的干擾,且使鍍層均勻,、牢固,,需用含鍍層金屬陽(yáng)離子的溶液做電鍍液,以保持鍍層金屬陽(yáng)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(qiáng)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(rùn)滑性,、耐熱性和表面美觀。 % m. ?2 [4 M- e# K% @4 Y
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電泳 電泳是電泳涂料在陰陽(yáng)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(diǎn): 電泳漆膜具有豐滿(mǎn),、均勻、平整,、光滑的優(yōu)點(diǎn),,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(chēng)之為發(fā)藍(lán)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(hù)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 ( U0 Y. ^9 j# z2 L) O) T
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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)�,,F(xiàn)在主要采用的方法是熱鍍鋅,。 ; T/ Z) n2 w, N' M
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(guò)程,所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱(chēng)之為磷化膜,。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護(hù),,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(rùn)滑使用 ) N- s- k6 I" D; W. P3 [. G* b! Q
3 a, k v4 S7 O4 \, i' _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,。 " k. D$ N; w, P# l x# A- i( E$ }
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烤漆 在基材上打上底漆,、面漆,每上一遍漆,,都送人無(wú)塵恒溫烤房,,烘烤。 鈍化 其鈍化的機(jī)理可用薄膜理論來(lái)解釋?zhuān)凑J(rèn)為鈍化是由于金屬與氧化性質(zhì)作用,,作用時(shí)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(dú)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(kāi)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(dá)到防腐蝕的作用 |