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冲压零件是通过冲压工艺方法获得的具有一定形状、尺寸和性能的零件。冲压零件在航空航天、汽车、船舶、机械、化工等领域使用十分广泛,在目前的零件制造行业中逐渐成为一个重要的组成部分。将计算机辅助设计、制造等技术用到冲压零件制造业中,可以使冲压零件的设计非常快捷,制造装配效率得以显著提高。
一、冲床设备的常见类型
根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的力能特点,考虑冲压所需的变形力及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素。按照结构来划分简单冲压冲床、连续冲压冲床和复合冲压冲床三种。
(1)简单冲压冲床在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲压工艺。即是落料或冲孔用的简单冲模。
(2)连续冲压冲床一次冲程中,在模具不同部位上同时完成数道冲压工序,每次送进距离由挡料销控制。
(3)复合冲压冲床在一次冲程中,在模具同一部位上同时完成数道冲压工序。复合冲压的最大特点是模具中有一个凸凹模,复合模适用于批量大、精度高的冲压件。
二、冲床设备的技术特点
(1)冲床设备高刚性、高精度机架采用钢板焊接,结构件负荷均匀钢性平衡。并经热处理、消除了机身应力以使设备长期稳定不变形。
(2)冲床设备主要部件曲轴、齿轮、传动轴等部位均经硬化热处理,有很高的耐磨性,确保了高精度稳定的要求。
(3)冲床设备可搭配相应的自动送料装置,具有送料出错检测、预裁、预断装置,可完全实现自动化。
(4)冲床设备采用先进技术以及设计理念,具有低噪音、低能耗、无污染的优点,并且方便可靠、安全快捷、精度准确。
三、冲床设备的常见问题
(1)曲轴轴承发热需要重新刮研铜瓦,检查曲轴的润滑情况。
(2)轴承里有碎屑的主要是缺乏润滑油或者润滑油不清洁,应及时检查润滑情况,拆开轴承进行清洗。
(3)导轨烧灼需要重新研刮导轨、调整间隙、注意润滑情况。
(4)操作时离合器不结合或结合后脱不开时必须停车更换弹簧、更换制动器、研刮键的结合间隙。
(5)连杆螺丝发生转动或冲击的原因是球头与球垫压盖接触不良,检查刮研球头、球垫、拧紧压盖螺丝。
(6)按电钮冲床不启动的原因有电源断路、热断电器断电等,需要断电后检查电路系统消除故障。
四、冲压工艺的注意事项
(1)纯金属原料塑性好于合金,杂质元素通常都会引起脆性、降低塑性,各种合金对塑性有不同的影响。
(2)单相金属比多相金属塑性好,第二相的性质、形状、大小、数量和分布状态的不同。
(3)冲剪工艺工艺变形温度,随着温度的升高塑性也随之增加,但是这种增加并非简单的线性上升。
(4)应变速率的因素综合作用的结果,最终决定了金属塑性的变化。
(5)变形力学条件,在主应力状态下压应力个数越多、数值越大时金属的塑性越好。
五、冲压油品的选用方法
(1)硅钢板是比较容易冲压的材料,在防止冲切毛刺产生的前提下会选用低粘度的冲压油。
(2)碳钢板需要根据工艺难易度和及脱脂条件来决定冲压油的较佳粘度。
(3)镀锌钢板因为和氯系添加剂会发生化学反应,所以镀锌钢板在选用冲压油时应注意氯型冲压油可能发生白锈的问题,而使用硫型冲压油可以避免生锈问题,但冲压后应尽早脱脂。
(4)不锈钢板是容易产生硬化的材料,要求使用油膜强度高、抗烧结性好的拉伸油。一般使用含有硫氯复合型添加剂的冲压油,在保证极压性能的同时,避免工件出现毛刺、破裂等问题。
冲压加工工艺日趋成熟,但其在提供便捷性的同时也有不可避免的缺点:
①冲压加工多用机械压力机,运行速度快,手工操作时强度较大;
②冲压加工所用的模具一般比较复杂。制造周期长、成本较高;
③冲压加工必须具备相应的模具,因此最适合批量较大的生产,对于单件、小批量生产受到一定的限制;
④冲模设计偏重经典理论及经验,需要有较强的想象力和创造力,对模具的设计者和制造者要求较高。
冲压加工优点:
与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1)
冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
(2)
冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
(3)
冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。
(4)
冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
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