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冲压生产讲解与冲压件质量改进措施

发布者:辰航五金 发布时间:2020-12-28

冲压设备除了厚板用水压机成形外,一般都采用机械压力机以现代高速多工位机械压力机为中心,配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快换模装置,并利用计算机程序控制,可组成高生产率的自动冲压生产线。在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下,在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序,常常发生、设备和质量事故。因此,冲压生产是一个尤其重要的问题。

在实际生产中,常用与冲压过程近似的工艺性试验,如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能,以确定成品质量和较不错的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间,这就延长了新冲压件的生产准备时间。

模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产),以及研制快换模装置,可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间,能使适用于大批量生产的冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。

五金冲压件的使用有哪些要求?

1、对五金冲压件尺寸和质量的要求。绝大多少的冲压件都需要有其他零部件进行配合使用,这就要看配合时对冲压件的尺寸精度要求。

2、五金冲压件的使用场景。具体看五金冲压件是使用在什么环境情况下,对强度、硬度等有什么具体要求。

3、五金冲压件的重要程度。对于组装后的成品,五金冲压件在整个成品中的影响程度。

冲压件质量改进措施:

冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。分离工序包括落料、冲孔、修边等,成型工序包括拉伸、弯曲、翻边等。针对各工序中可能会存在的起皱、开裂、回弹缺陷,提出较为详细的预防措施与解决方案。

1、回弹:

大部分冲压制件都会产生回弹缺陷,回弹产生的根本原因可归纳如下,即零件在冲压变形后,材料由于弹性却载,导致局部或整体发生变形。冲压材料、压力大小和模具状态等都会影响回弹。对于回弹缺陷,解决思路如下:(1)补偿法,即根据弯曲成形后五金冲压件回弹量的大小,预先在模具上作出等于此工件回弹量的坡度,来补偿工件成型后的回弹,该方法中所需补偿的回弹量大小主要依据人工经验估计或CAE数值模拟分析结果来确定;(2)拉弯法:在板料弯曲的同时施加拉力,以此使得板料内部的应力分布较为均匀,进而减少回弹量;(3)局部加压法:使变形区变为三向受压的应力状态,从根本上改变弹性变形的性质;(4)通过局部加筋及其他增加刚度的方法,以提升冲压件刚度,减少变形。

2、起皱:

起皱缺陷产生的根本原因是由于板料受到挤压,当平面方向的主、次应力达到相应程度时,厚度方向失稳。按照皱纹形成原因不同,可将其分为两种类型,一种是由于进入凹模腔内材料过多而形成的材料堆积起皱;二种是由于板料厚度方向失稳或拉应力不均匀而产生的失稳起皱。为了控制该缺陷,具体的解决思路如下:(1)从产品设计角度考虑:尽量减小翻边高度;使造型剧变区域呈顺滑状态连接;对于产品易起皱部位可适当地增加吸料造型;(2)从冲压工艺设计方面出发:增大压边力,控制进料速度;工艺补充增加圆形或方形拉延筋;在合理范围内增加成形工序;(3)对于冲压材料的选择:在达到产品性能的情况下,对于一些易起皱的零件,应选用成形性好的材料。

3、开裂:

开裂缺陷形成的根本原因在于材料在拉伸的过程中,应变超过其限度,较直观的表现是制件表面产生肉眼可见的裂纹。通常可以将其分为三种类型:一种是由于材料杭拉强度不足而产生的破裂,断裂原因一般是由于凸、凹模圆角处局部受力过大造成的;二种是由于材料变形量不足而破裂,如尖点部位的开裂;第三种是由于材料内有杂质引起的裂纹。因此,为了预防断裂缺陷,根本的措施是减少应力集中现象。具体方案如下:(1)选择合理的坯料尺寸和形状;(2)调整拉延筋参数,防止由于胀力过大引起破裂;(3)增加工艺切口,确定材料合理流动,变形均匀;(4)改进润滑条件,减小摩擦力,增大进料速度;(5)减小压边力或采用可变的压边力,以控制进料阻力;(6)采用延展性和成形性好的材料,减少裂纹。

冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是尤其关键的,为了确定冲裁的质量,需要控制卸料板的运动,相应要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则中裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。

冲压折弯件形状和尺寸不合乎要求是生产中经常遇到的质量问题,它的原因是多方面的,但主要是由于材料的回弹及定位不等造成的。回弹造成不合格。从折弯变形过程分析可以知道,中性层两侧受力方向相反(外侧受拉、内侧受压),当折弯结束后,中性层两侧材料的弹性返回方向相反,产生明显的回弹。折弯变形一般限于材料的局部区域,材料的其它部分处于自由状态,弹性回跳受到总体尺寸的牽制较小,故冲压件形状变化大。

当工件宽度大于3倍料厚时,在宽度方向沿折弯线还会出现弓形挠曲,克服回弹有以下几个措施:

1、在工件上设置加强筋。在折弯处压出加强筋,使折弯件回弹比较困难,这样既增加了折弯件尺寸的准确性,又能提升折弯件的刚度。

2、采用弹性模数大、屈服限度低和机械性能稳定的材料。

3、压弯V形件时,采用校正(矫正)折弯。

4、压弯U形件时,冲压模具采用较小间隙。

5、毛坯在压弯前行退火处理,使塑性增加。

6、在确定使用性能和工件不开裂的条件下,采用小的凸模圆角半径。

7、在凸、凹模的结构形状上想办法:①压弯U形件吋,在凸模和顶板上做出半径约为20t的圆柱面,(t为料厚),折弯后,利用底部的反回弹来抵消折弯处的回弹。或将U形折弯的凸模做成带双向斜度。②折弯材料厚度大于0.8毫米,且塑性好时,凸模可做成下图所示形状。

8、对于折弯半径很大的弧形折弯件,可釆用拉弯工艺。

9、在折弯过程中采用远比实际所需折弯力大得多的力来进行校正性折弯。

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