加工沖壓件的原理
沖壓件通過沖床和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法,得到的工件就是沖壓件。
沖壓件是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。
全世界的鋼材中,有60~70%是板材,其中大部分是經過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產品中,也有大量沖壓件。
沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。由于采用精密模具,工件精度可達微米級,且重復精度高、規格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺等。
冷沖壓件一般不再經切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態低于冷沖壓件,但仍優于鑄件、鍛件,切削加工量少。
沖壓是高效的生產方法,采用復合模,尤其是多工位級進模,可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序,實現由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產。生產效率高,勞動條件好,生產成本低,一般每分鐘可生產數百件。
沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁,其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時保證分離斷面的質量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產中,常常是多種工序綜合應用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。
沖壓用板料的表面和內在性能對沖壓成品的質量影響很大,要求沖壓材料厚度精確、均勻;表面光潔,無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等;屈服強度均勻,無明顯方向性;均勻延伸率高;屈強比低;加工硬化性低。
沖壓加工的特點是什么?
板料、模具和沖壓設備是構成沖壓加工的三個必備要素。
沖壓加工的特點及其應用
沖壓生產靠模具和壓力機完成加工過程,與其它加工方法相比,在技術和經濟方面有如下特點:
(1)沖壓件的尺寸精度由模具來保證,具有一模一樣的特征,所以質量穩定,互換性好。
(2)由于利用模具加工,所以可獲得其它加工方法所不能或難以制造的,壁薄、重量輕、剛性好、表面質量高、形狀復雜的零件。
(3)沖壓加工一般不需要加熱毛坯,也不像切削加工那樣,大量切削金屬,所以它不但節能,而且節約金屬
(4)對于普通壓力機每分鐘可生產幾十件,而高速壓力機每分鐘可生產幾百上千件。所以它是一種高效率的加工方法。
由于沖壓工藝具有上述突出的特點,因此在國民經濟各個領域廣泛應用。例如,航空航天、機械、電子信息、交通、兵器、日用電器及輕工等產業都有沖壓加工。不但產業界廣泛用到它,而且每一個人每天都直接與沖壓產品發生聯系。沖壓可制造鐘表及儀器中的小型精密零件,也可制造汽車、拖拉機的大型覆蓋件。沖壓材料可使用黑色金屬、有色金屬以及某些非金屬材料。
缺點沖壓也存在一些缺點,主要表現在沖壓加工時的噪聲、振動兩種公害。這些問題并不完全是沖壓工藝及模具本身帶來的,而主要是由于傳統的沖壓設備落后所造成的。隨著科學技術的進步,這兩種公害一定會得到解決。
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