五金沖壓加工概論
五金沖壓加工是一種先進(jìn)的金屬加工方法,可分為冷沖壓和熱沖壓加工。其中,冷沖壓加工無需進(jìn)行材料加熱,在常溫狀態(tài)下即可進(jìn)行沖壓加工,更為方便。沖壓加工是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上,利用沖壓模具和沖壓設(shè)備對板料金屬進(jìn)行沖壓加工,以獲得所需要的零件形狀和尺寸。冷沖壓加工相對于熱沖壓應(yīng)用更為廣泛,和切削加工比較,具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡單、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn),特別適合于大量生產(chǎn)五金沖壓件。
由于板料零件具有重量輕,有足夠的強(qiáng)度和剛度,可以根據(jù)不同用途,采用不同材料加工成各種形狀尺寸的零件,以滿足生產(chǎn)的需要。在汽車、家電和各種民用輕工產(chǎn)品中,都大量使用冷沖壓零件。國防方面,如飛機(jī)、導(dǎo)彈、槍炮及子彈、炮彈等產(chǎn)品中,也有很大比例采用冷沖壓加工的零件。
冷沖壓加工工藝大致可區(qū)分為分離工序與成型工序二大類。分離工序又可分為落料、沖孔、切邊和切斷等。成型工序則可分為折彎、拉深、翻孔、翻邊、脹形、卷圓、擴(kuò)口和縮口等。根據(jù)產(chǎn)品零件的形狀、尺寸精度和其它技術(shù)要求,可分別采用各種工序?qū)Π辶线M(jìn)行加工。
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隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,冷沖壓技術(shù)也在不斷發(fā)展和前進(jìn),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1,工藝分析利用計算機(jī)輔助計算,CAE分析現(xiàn)代化。例如,生產(chǎn)汽車覆蓋件的沖壓工藝,傳統(tǒng)方法是根據(jù)已有的設(shè)計資料和設(shè)計者的經(jīng)驗,進(jìn)行對比分析,確定工藝方案和有關(guān)參數(shù)。然后試模過程中,經(jīng)過反復(fù)試驗和修改,花費(fèi)大量的人力物力和時間之后,才能轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。近幾年來,國內(nèi)外業(yè)界已普遍采用有限變形的彈塑性有限元法,采用AUTOFORM,DANYFORM和PAMSTAMP等分析軟件對覆蓋件成型過程進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析和計算機(jī)仿真模擬,以預(yù)測某一工藝方案對于零件成型的可能性和將會發(fā)生的問題,如局部材料變薄甚至開裂,局部區(qū)域疊料、起皺趨勢等。這樣供模具設(shè)計人員選擇和修改,不僅可以節(jié)省模具試模費(fèi)用,還可以縮短模具開發(fā)制造周期。
2,模具設(shè)計制造技術(shù)現(xiàn)代化,更多采用數(shù)控機(jī)床自動化進(jìn)行機(jī)械加工,如數(shù)控電火花線成型機(jī)床和線切割機(jī)床種類齊全,慢走絲、中走絲及快走絲線割機(jī)床遍地開花;數(shù)控銑床(電腦鑼)代替普通銑床,鉆床,攻牙機(jī)等。
3,冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化,沖壓設(shè)備已由單工位低速壓力機(jī)發(fā)展到多工位高速自動壓力機(jī)。一般的五金沖壓件都可以沖床上通過連續(xù)模自動送料生產(chǎn),對于大型,復(fù)雜的沖壓件也可以采用傳送模進(jìn)行機(jī)械手取放件自動化生產(chǎn),節(jié)省大量人工并提高生產(chǎn)效率。模內(nèi)攻牙,模內(nèi)鉚接等自動化生產(chǎn)技術(shù)也日漸成熟,應(yīng)用廣泛。
4,不斷改進(jìn)五金沖壓材料性能,以提高其成型能力和使用效果等。例如,汽車高強(qiáng)度低合金鋼板,用來生產(chǎn)汽車覆蓋件和車身結(jié)構(gòu)沖壓件,以減輕汽車自重和提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,提高汽車安全性能。新型耐熱防腐蝕的不銹鋼SUS439(1.4510),由于其高溫狀態(tài)下防銹性能極佳,做為汽車發(fā)動機(jī)排氣管系統(tǒng)沖壓件零件也非常普遍應(yīng)用。
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