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沖壓生產講解與沖壓件質量改進措施

發布者:辰航五金 發布時間:2020-12-28

沖壓設備除了厚板用水壓機成形外,一般都采用機械壓力機以現代高速多工位機械壓力機為中心,配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及模具庫和快換模裝置,并利用計算機程序控制,可組成高生產率的自動沖壓生產線。在每分鐘生產數十、數百件沖壓件的情況下,在短暫時間內完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序,常常發生、設備和質量事故。因此,沖壓生產是一個尤其重要的問題。

在實際生產中,常用與沖壓過程近似的工藝性試驗,如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能,以確定成品質量和較不錯的合格率。模具的精度和結構直接影響沖壓件的成形和精度模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質量的重要因素。模具設計和制造需要較多的時間,這就延長了新沖壓件的生產準備時間。

模座、模架、導向件的標準化和發展簡易模具(供小批量生產)、復合模、多工位級進模(供大量生產),以及研制快換模裝置,可減少沖壓生產準備工作量和縮短準備時間,能使適用于大批量生產的沖壓技術合理地應用于小批量多品種生產。

五金沖壓件的使用有哪些要求?

1、對五金沖壓件尺寸和質量的要求。絕大多少的沖壓件都需要有其他零部件進行配合使用,這就要看配合時對沖壓件的尺寸精度要求。

2、五金沖壓件的使用場景。具體看五金沖壓件是使用在什么環境情況下,對強度、硬度等有什么具體要求。

3、五金沖壓件的重要程度。對于組裝后的成品,五金沖壓件在整個成品中的影響程度。

沖壓件質量改進措施:

沖壓工藝可分為分離工序和成型工序兩大類。分離工序包括落料、沖孔、修邊等,成型工序包括拉伸、彎曲、翻邊等。針對各工序中可能會存在的起皺、開裂、回彈缺陷,提出較為詳細的預防措施與解決方案。

1、回彈:

大部分沖壓制件都會產生回彈缺陷,回彈產生的根本原因可歸納如下,即零件在沖壓變形后,材料由于彈性卻載,導致局部或整體發生變形。沖壓材料、壓力大小和模具狀態等都會影響回彈。對于回彈缺陷,解決思路如下:(1)補償法,即根據彎曲成形后五金沖壓件回彈量的大小,預先在模具上作出等于此工件回彈量的坡度,來補償工件成型后的回彈,該方法中所需補償的回彈量大小主要依據人工經驗估計或CAE數值模擬分析結果來確定;(2)拉彎法:在板料彎曲的同時施加拉力,以此使得板料內部的應力分布較為均勻,進而減少回彈量;(3)局部加壓法:使變形區變為三向受壓的應力狀態,從根本上改變彈性變形的性質;(4)通過局部加筋及其他增加剛度的方法,以提升沖壓件剛度,減少變形。

2、起皺:

起皺缺陷產生的根本原因是由于板料受到擠壓,當平面方向的主、次應力達到相應程度時,厚度方向失穩。按照皺紋形成原因不同,可將其分為兩種類型,一種是由于進入凹模腔內材料過多而形成的材料堆積起皺;二種是由于板料厚度方向失穩或拉應力不均勻而產生的失穩起皺。為了控制該缺陷,具體的解決思路如下:(1)從產品設計角度考慮:盡量減小翻邊高度;使造型劇變區域呈順滑狀態連接;對于產品易起皺部位可適當地增加吸料造型;(2)從沖壓工藝設計方面出發:增大壓邊力,控制進料速度;工藝補充增加圓形或方形拉延筋;在合理范圍內增加成形工序;(3)對于沖壓材料的選擇:在達到產品性能的情況下,對于一些易起皺的零件,應選用成形性好的材料。

3、開裂:

開裂缺陷形成的根本原因在于材料在拉伸的過程中,應變超過其限度,較直觀的表現是制件表面產生肉眼可見的裂紋。通??梢詫⑵浞譃槿N類型:一種是由于材料杭拉強度不足而產生的破裂,斷裂原因一般是由于凸、凹模圓角處局部受力過大造成的;二種是由于材料變形量不足而破裂,如尖點部位的開裂;第三種是由于材料內有雜質引起的裂紋。因此,為了預防斷裂缺陷,根本的措施是減少應力集中現象。具體方案如下:(1)選擇合理的坯料尺寸和形狀;(2)調整拉延筋參數,防止由于脹力過大引起破裂;(3)增加工藝切口,確定材料合理流動,變形均勻;(4)改進潤滑條件,減小摩擦力,增大進料速度;(5)減小壓邊力或采用可變的壓邊力,以控制進料阻力;(6)采用延展性和成形性好的材料,減少裂紋。

沖裁工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸并壓牢,凸模下降至與板料接觸并繼續下降進入凹模,凸、凹模及板料產生相對運動導致板料分離,然后凸、凹模分開,卸料板把工件或廢料從凸模上推落,完成沖裁運動。卸料板的運動是尤其關鍵的,為了確定沖裁的質量,需要控制卸料板的運動,相應要讓它先于凸模與板料接觸,并且壓料力要足夠,否則中裁件切斷面質量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具壽命減少。

沖壓折彎件形狀和尺寸不合乎要求是生產中經常遇到的質量問題,它的原因是多方面的,但主要是由于材料的回彈及定位不等造成的?;貜椩斐刹缓细?。從折彎變形過程分析可以知道,中性層兩側受力方向相反(外側受拉、內側受壓),當折彎結束后,中性層兩側材料的彈性返回方向相反,產生明顯的回彈。折彎變形一般限于材料的局部區域,材料的其它部分處于自由狀態,彈性回跳受到總體尺寸的牽制較小,故沖壓件形狀變化大。

當工件寬度大于3倍料厚時,在寬度方向沿折彎線還會出現弓形撓曲,克服回彈有以下幾個措施:

1、在工件上設置加強筋。在折彎處壓出加強筋,使折彎件回彈比較困難,這樣既增加了折彎件尺寸的準確性,又能提升折彎件的剛度。

2、采用彈性模數大、屈服限度低和機械性能穩定的材料。

3、壓彎V形件時,采用校正(矯正)折彎。

4、壓彎U形件時,沖壓模具采用較小間隙。

5、毛坯在壓彎前行退火處理,使塑性增加。

6、在確定使用性能和工件不開裂的條件下,采用小的凸模圓角半徑。

7、在凸、凹模的結構形狀上想辦法:①壓彎U形件吋,在凸模和頂板上做出半徑約為20t的圓柱面,(t為料厚),折彎后,利用底部的反回彈來抵消折彎處的回彈?;驅形折彎的凸模做成帶雙向斜度。②折彎材料厚度大于0.8毫米,且塑性好時,凸??勺龀上聢D所示形狀。

8、對于折彎半徑很大的弧形折彎件,可釆用拉彎工藝。

9、在折彎過程中采用遠比實際所需折彎力大得多的力來進行校正性折彎。

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