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。 ![]()
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; ^* o6 M6 T3 L7 Z% @6 i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 ![]()
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沖裁后板料斷面分為四個(gè)部分 ![]()
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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),。 ; z! @/ A/ i+ O* D. p# l0 g
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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 ![]()
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2).沖孔最小孔徑 (沖孔時(shí)孔徑不宜太�,。┳钚〕叽缛缦卤� * c7 s0 Z. P1 C9 v i. p
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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(guò)小,。 ![]()
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! N& a2 ~3 c1 C4). 凸出懸臂和凹槽的最小寬度 ' _9 S5 ]" E9 Q8 J3 y
; J. J% y4 u# X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,。 ![]()
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9 q6 p2 f- P; |3 L; j3).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,。 8 M( B" @" P2 q3 `( G! t* I
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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 ,。 ![]()
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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,。 . @3 P- D6 h( x. { [& C4 I) E
3 {) L. [. Z' d+ c+ Q+ Z) Q) }3 `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! ?! A; d% D* b+ G
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7).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,。 $ N" K4 z+ G& t" i: S
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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。 , g. Q/ w' c0 L' n) z
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9).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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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(工件壁厚變薄) 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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0 `' {( Q. U& l8 B& Q- S+ \" y% h3)拉深變形過(guò)程: , |8 N5 O0 t. t- _* E- {
2 F1 L6 y3 R0 ^6 z7 i4)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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縮孔,、翻邊,、膨脹的成形介紹 5 q9 j0 \5 j) q- ~( x9 V9 ^+ P. x
. d# _6 { s( z5 @4 X/ {1 G3 {7 j E* x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 ![]()
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. L3 n; Y$ x4 N4 k* z3 V% Z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。 ! m9 S$ l& A3 {7 z! M- {$ d
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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 ) ^+ u q+ h8 F/ ]# p7 w* X( G0 \
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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 ![]()
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% U9 j+ N- m7 r# k# \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。
, h u* \: f5 r: c- c! n1 V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 ![]()
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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,。 ![]()
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" ?/ S: c ^% M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 |