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五金沖壓件的滑移線法與沖壓件的生產過程

發布者:辰航五金 發布時間:2020-12-04

在五金沖壓件滑移線法的基本假設為:板料法蘭厚度不變,且處于平面應變狀態,材料各向同性,無硬化,不考慮摩擦力分布對塑性流動的影響。從對滑移線法的敘述表明,只有形狀相對簡單的沖壓件才能建立相應的滑移線場。并且只有在特別簡單的邊界條件下才能從特征方求解中給出滑移線的數學表達式。一般情況下,需利用特征方程的數值積分,根據給定的邊界條件,逐點遞推,求得近似滑移線場,這種方法是以變換特征線微分方程為有限差分關系式,并利用滑移線的特征作為基礎的。因此滑移線法由于數學運算比較復雜而較難在實際生產中應用。該方法主要基于一些經驗計算公式,所以其應用范圍受到影響,主要應用于形狀比較簡單的可展沖壓件(如旋轉形件、彎曲件、或由這些簡單形件組合而成的沖壓件)??偟膩碚f,由經驗展開板類件自由曲面的方法都是屬于湊合性質的方法,其精度受到使用者經驗的豐富程度、所采用的經驗公式及具體工藝參數的選擇等諸多因數的影響,其準確度有待進一步提升。

模擬法模擬法是在假設條件下,根據許多物理問題數學描述的相似性,通過數學相似理論,采用其它物理介質構成的模型來模擬板料法蘭的金屬流動。Laplace和Poission方程被普遍用于板料的成形當中。粱炳文等的電模擬法,利用電解液槽裝置,測量等勢線,可得到的拉深件的毛坯外形,進行測量的工作時間在10min內。此方法需要設計電解液裝置及數據測量,因而其精度受到人為因數的影響。另外一種是流體模擬法,它通過簡單的流體模擬試驗和計算機輔助模擬,來求解多種不規則形狀拉深件的合理毛坯形狀。粱炳文等根據虛點匯流動模型,實現了一種計算機輔助模擬,用理想流體的點匯場模擬尋求虛點匯場的解,使用微機自動繪制了不同形狀、不同高度的拉深件合理毛坯外形,并以半圓頭矩形件為例做了實驗驗證。流體模擬法對模擬介質的要求很嚴格,它要求介質連續均勻,各向同性,易于流動且粘度大于某值。

級進模中,通過沖切沖壓件周邊余料的方法,來形成沖件的外形。沖件產生翻料、扭曲的主要原因為沖裁力的影響。沖裁時,由于沖裁間隙的存在,材料在凹模的一側受拉伸(材料向上翹曲),靠凸模側受壓縮。當用卸料板時,利用卸料板壓緊材料,防止凹模側的材料向上翹曲,此時,材料的受力狀況發生相應的改變。隨卸料板對其壓料力的增加,靠凸模側之材料受拉伸(壓縮力趨于減小),而凹模面上材料受壓縮(拉伸力趨于減小)。沖壓件的翻轉即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以沖裁時,壓住且壓緊材料是防止沖件產生翻料、扭曲的。

五金沖壓件使用的模具是采用彈壓卸料板,還是采用固定卸料板,取決于卸料力的大小,其中材料料厚是主要考慮因素。隨著模具用彈性元件彈力的增強(如采用矩形彈簧),彈壓卸料板的卸料力增強。根據目前情況,當材料料厚約在2mm以下時采用彈壓卸料板,大于2mm時采用固定卸料板較為貼近實際。本模具所沖材料的料厚為1mm,因此可采用彈壓卸料板。五金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。五金沖壓件加工是借助于常規或用沖壓設備的動力,使板料在模具里直接受到變形力并進行變形,從而獲得形狀,尺寸和性能的產品零件的生產技術。板料,模具和設備是沖壓加工的三要素。沖壓加工是一種金屬冷變形加工方法。所以,被稱之為冷沖壓或板料沖壓,簡稱沖壓。它是金屬塑性加工(或壓力加工)的主要方法之一,也隸屬于材料成型工程技術。五金沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強的特點。五金沖壓件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,以提升其剛性。由于采用模具,工件精度可達微米級,且重復精度不錯、規格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺等。

沖壓采用復合模,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。生產速率高,勞動條件好,生產成本低,一般每分鐘可生產數百件。

沖壓件用于汽車的車身、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。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,以提升其剛性。由于采用模具,工件精度可達微米級,且重復精度不錯、規格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺等。

沖壓件加工是鋼或一些有色金屬加工出來的零件,加工手段有冷/熱沖壓、擠壓、滾壓、焊接、切削等等還包括其他一些工藝,定義比較廣。沖壓件加工是借助于常規或沖壓設備的動力,使板料在模具里直接受到變形力并進行變形,從而獲得相應形狀,尺寸和性能的產品零件的生產技術。板料,模具和設備是沖壓加工的三要素。

簡析沖壓件生產過程中出現的問題:

一、沖壓件加工過程中對材料的強壓,使材料產生塑性變形,會導致沖孔尺寸趨大。而減輕強壓時,沖孔尺寸會趨小。

二、凸模刃口端部形狀。如端部修出斜面或弧形,由于沖裁力減緩,沖件不易產生翻料、扭曲,因此,沖孔尺寸會趨大。而凸模端部為平面(無斜面或弧形)時,沖孔尺寸相對會趨小。

三、在具體的生產實踐中,針對具體問題作具體分析。

四、沖裁時,沖壓件產生翻料、扭曲的原因及解決對策。

五、沖切刃口磨損時,材料所受拉應力增大,沖壓件產生翻料、扭曲的趨向加大。產生翻料時,沖孔尺寸會趨小。

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