Nov 20, 2020
衝壓是一種(zhǒng)冷衝壓加工方式,係借助於標(biāo)準或專用(yòng)衝壓設備的動(dòng)力重擊材(cái)料(金屬或非(fēi)金屬),將其裁切、折彎或塑造成模具所規範的成品形狀與尺寸中。衝壓加工大致可區分成剪切、彎曲、成型及引(yǐn)申等幾種不同的加工型式。衝壓所用的機床稱為衝床,而所用的模具則稱(chēng)為衝壓模具。衝壓通常是在冷金屬板上進(jìn)行的, 鍛造對熱的屬進(jìn)行成型(xíng)。因(yīn)為簡體字中用“衝”代替“衝”,所(suǒ)以在繁體的文字使用上有時(shí)會被誤用為(wéi)“衝壓”,實為(wéi)“衝壓”
曆史
十九(jiǔ)世紀八十年代, 大規模量產的自行車運用了(le)衝壓零(líng)件。衝壓替代模鍛和機械(xiè)加工, 導致(zhì)成本大(dà)大降低。雖然不像模(mó)具鍛造零件那麽堅固(gù), 但衝壓零件的質(zhì)量已經足夠好。1890年, 從德國(guó)進口到美國的衝壓自行車零件,美國公司隨(suí)後開始擁有由美國機床製造商製造的(de)衝壓機床,通過研究和開發westtern wheel衝壓(yā)製(zhì)造(zào)大(dà)多數自行(háng)車零件。幾家汽車製造商在福特汽車公司之前采用(yòng)了衝壓件(jiàn)。亨利•福特曾拒絕他的(de)工程師使(shǐ)用衝(chōng)壓零件的建議, 但因(yīn)公司不能滿足模具鍛件的需求, 福特(tè)隻好使用衝(chōng)壓件。
加(jiā)工
衝壓主要是按工藝分(fèn)類,可分為分離工序和成形工序兩大類(lèi)。分(fèn)離工序(xù)也稱衝裁,其目(mù)的是使衝壓(yā)件沿一定輪廓(kuò)線從板料(liào)上分離,同(tóng)時保(bǎo)證(zhèng)分離斷麵(miàn)的質量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯(pī)的條件(jiàn)下發生塑性變形,製成所需形狀和尺寸的工件。在實際生(shēng)產中,常常是多種工序綜合應用於(yú)一個工件。衝裁、彎曲、剪切、拉伸、脹形(xíng)、旋壓、矯正是幾種主要的(de)衝壓工藝。
分離工序
是使用模具分離材料的一種基本衝壓工序(xù),它可以直接(jiē)製成平板零件或為其他衝壓工序(xù)如彎曲、拉深(shēn)、成形等準備毛坯,也可以在(zài)已成形的衝壓件上(shàng)進行切口、修邊等。衝裁廣泛用於汽車、家用電器、電子、儀器儀表、機械、鐵道、通信、化工、輕工、紡織以及航(háng)空航天等工業部門。衝裁加工約占整個(gè)衝壓加工(gōng)工(gōng)序的50%~60%。
成形工序
折彎-將金屬板材(cái)、管件和型材彎成一(yī)定角度、曲率和形狀的塑性(xìng)成型方法。彎曲是(shì)衝壓件生產中廣(guǎng)泛(fàn)采用的主要工序之一。金屬(shǔ)材料的彎曲實質上是(shì)一個彈塑性(xìng)變形(xíng)過程,在卸載後,工件會產生方向的彈(dàn)性恢複變形,稱回彈。回彈影響(xiǎng)工件的精(jīng)度,是彎(wān)曲工藝必(bì)須考慮的技(jì)術關鍵。
翻邊-翻邊是沿曲線或直(zhí)線將薄(báo)板坯料邊部或坯料(liào)上預製孔邊部窄帶(dài)區域的材料彎折成豎邊的塑(sù)性加工方法。翻(fān)邊主要用於(yú)零件的邊部強化,去除切邊以及在零件上製成與其他零件裝配、連接的部位或具有複雜特異形狀、合理空間的立體零件,同(tóng)時提高零件(jiàn)的(de)剛度。在大型鈑金成形(xíng)時,也可作為(wéi)控製破裂或(huò)折皺的手段。所(suǒ)以在汽車、航空、航天、電子及家用電器等工業部門中得到十(shí)分廣(guǎng)泛的應用
拉伸-拉深也稱拉延(yán)或壓(yā)延,是利用模(mó)具使衝裁後得到的平板坯料變成開口的(de)空心零件的衝壓加工方法。 用拉深工藝可以製成筒形、階(jiē)梯形、錐形、球形、盒(hé)形和其他不規則形狀(zhuàng)的薄壁零件。如果與其他衝壓成形工藝配合,還可(kě)製造形狀極為(wéi)複雜的零件。在衝壓生產中,拉深件的(de)種類很多。由於其幾何(hé)形狀特點不同,變形區的位置、變(biàn)形的性質(zhì)、變形的分(fèn)布以及坯料各部位的應力狀(zhuàng)態和分布規律有著相當大的(de)、甚至是本質(zhì)的差別(bié)。所以工藝參數、工序數目與順序的確定方法及模具設計原(yuán)則與方法(fǎ)都不一樣。各種拉深件按變形力學的(de)特點可(kě)分為直壁回轉體(圓筒形件)、直壁非回轉(zhuǎn)體(盒形體)、曲麵回轉體(曲麵形狀零件)和曲麵非回轉體等四種類型(xíng)
整形-整形是利用既定的磨具形狀對產品的外形進行二次修整。主要(yào)體現在壓平麵、彈腳等。針對部分材料存在彈性,無法保證一(yī)次成型品質時,采用的再次加工。
縮口-縮口(kǒu)是一種將(jiāng)已經拉伸好的無凸緣空心件或管坯開口端直徑縮小的衝壓方法。縮口前、後工件端部直徑變化不宜過大,否則端部材(cái)料會因受壓(yā)縮變形劇烈而起皺。因此,由較大直徑縮成很小直徑的頸口,往(wǎng)往需要(yào)多次縮口(kǒu)。
旋壓-旋壓是一種金屬回轉加工工藝。在加工(gōng)過程中,坯料隨旋壓模主動旋轉或旋壓頭繞坯料(liào)與旋壓模主動旋轉,旋(xuán)壓頭相對芯模和坯料作進給運動,使坯料產生(shēng)連續局部變(biàn)形而獲得所需(xū)空心回轉體零件。
衝孔和切割也能被認為是衝壓工藝,多工位級進模是集合了上麵(miàn)成型工藝的一套(tào)模具。
衝壓潤滑
摩擦過程產生摩擦力, 需要使用潤滑(huá)劑來保護刀具和模具表麵不被劃傷或擦(cā)傷(shāng)。該(gāi)潤滑劑還保護鈑金件和成品部分(fèn)從相同(tóng)的表麵磨損, 以及促進彈性物質流防(fáng)止開口, 撕裂或起皺。有各種各樣的潤滑劑,包括植物油,礦物油,動物脂肪或豬油,石墨,肥皂(zào),基(jī)於幹膜的壓克力(丙烯酸)。行業的最新技術是基於(yú)聚(jù)合物的合成潤滑油也稱為無油潤滑劑或非(fēi)石油潤滑油。術語"水性"潤滑劑指的是更大的範疇,還包括更多的基於傳統的油和脂肪化合物。
模(mó)擬
金屬板料成形模(mó)擬技術能計算金(jīn)屬板材衝壓的過程並且預測常見缺陷,如分裂、皺紋、回彈和材料變(biàn)薄。也稱為成形模擬,該技術是非線性有限元分析的具體應用。在製造業中成型模擬技術有很多優點,特別(bié)是對上市(shì)時間、成本和精益製造非常關鍵的汽車行業。Aberdeen research 公司(sī)最近的研究(2006年10月)發(fā)現,最(zuì)有效的製(zhì)造商願(yuàn)意(yì)花更(gèng)多的時間提(tí)前模擬並獲得結果。
成形模擬技術被鈑金設計者或衝壓模(mó)製造商來模擬衝(chōng)壓工藝的過程與結果,而不(bú)需要製造出(chū)真實(shí)的(de)模(mó)具。隻花很少(shǎo)的費用,就能在PC機的虛擬環(huán)境中模擬任何金屬薄板的衝壓成形過程。鈑金零件(jiàn)衝壓成形仿真的結果讓設計師很快(kuài)評估設計並優化零件(jiàn)設計以進行低成本製造。
微衝壓
傳統意(yì)義上,鈑金衝壓是應(yīng)用在宏觀大尺寸的行業如車輛,航空器,包裝材料,微型化的趨勢(shì)使得(dé)衝壓研究進入到小尺寸緊(jǐn)密行業。2000年早期的微衝壓的發展建立於美國西北大學在2010年代(dài)測試微彎機,微衝壓(yā)工藝繼續被認為是機(jī)械加工和化學腐蝕(shí)的替代可選方案。微衝壓應用實(shí)例有(yǒu):電子連(lián)接器,微(wēi)型(xíng)網篩,微型開關,電子槍的微型杯子,手表零件,手持設備零(líng)件和醫療設備。但是,在全(quán)麵實施之前關鍵的技術問題必須解決如品(pǐn)質(zhì)控製,大量生產和材料屬性研究。
實際應用行業
航太;農業(yè);軍(jun1)火工業;大家電;小家電;汽車;商業;建築;電子;暖通空調;草坪護理及設備;照明;門鎖(suǒ)五金;海軍;醫療;管路(lù)係統;電力儲存;能(néng)源(yuán)工具(jù);小型引擎。
來源:網絡
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