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冲压加工有何特点和优势

时间:2022-11-24 作者:百富都

冲压加工,是指通过冲压模具将零件进行弯曲变形,并在完成冲裁后将零件进行冲压成形的加工方法。冲压加工过程主要包括冲压前准备、冲压成形后后成形四个阶段。冲压模具材料可根据产品形状选择相应的冲压成形方法,冲压加工还可获得各种复杂形状多样、精度较高而且尺寸精度较高的零件组织形状轮廓的成形方法——冲压成形(crystal)。冲压加工方式有手工冲裁、机械压花以及其他各种先进成形方法。

冲压模具加工厂.png

1、成形条件

对于金属零件来说,成形条件主要包括以下几个方面:材料选择(材料结构)、成形速度)以及成形模具的材料特性(热膨胀系数与收缩系数)等。在成形条件相同的情况下成形速度对零件结构有直接影响,如果成形速度越高,则对结构越不利,反之,成形速度越低则对结构越有利。成形条件与材料及成形工艺有关,主要包括材料准备及加热温度与时间等。根据成形条件来确定材料和温度,是比较容易实现的基本工序之一。若材料和温度控制不佳或不能获得所需尺寸或形状组织(如截面或表面)等要求时,则不适宜进行成形加工。

2、模具材料

目前,根据冲压工艺的要求、冲压成型件的形状,冲压模具可分为平面模具和曲面模具。平面冲压模的成形过程是通过成型件的平面角度变化实现的。平面冲压模可以采用钢模或铸铁模,还可以采用合金钢模。与传统的平面模具相比,平面冲压模具有以下优点:

  • ①适用于多种产品冲压;

  • ②使用寿命长;

  • ③体积小;

  • ④便于装配;

  • ⑤成本低;

  • ⑥模具重量轻;

  • ⑦安装简便;

  • ⑧便于加工大面积凹凸面;

  • ⑨表面光滑;

  • ⑩便于加工表面硬化层的局部缺陷修复与更换等。

与平面冲模相比,曲面冲模所需生产周期短;曲率半径大;冲压件重量轻;因此制造成本较低;曲率半径越大生产成本越高;曲率半径越小生产成本越低;但是随着曲率半径逐渐减小而造成变形量减小和结构变化等情况发生,这种变形量增大和结构变化将对整体成形造成不良影响。

3、成形组织

当零件的形状变化很大时,冲裁和成形的难度都大大增加。在这种情况下,零件的成形组织就显得非常重要了,尤其是在成形时所需要满足的几何形状变化很大的情况下,冲裁成形就显得更加重要了。对各种复杂形状零件而言,冲裁成形的组织一般可以分为内冲和外冲。内冲一般是指在冲压模具下表面部分,形成连续的凹凸形状或凸凹形内的成形组织;外冲则是指在整个板材或部分卷制下形成内凹或外凸形状或凸凹形外的成形组织;也有直接进行局部冲压成形的。不同类型产品形状变化有不同原则和特点,为了获得质量优良的产品性能,就必须根据各种不同形状要求选择相应的成形方法和材料并获得满足要求的成形组织,一般称为成形组织(crystal)。

4、加工质量

零件的成型质量是指在冲压成形过程中,板材间的结合方式、金属材料的流动速度以及成形变形的程度和形状等方面的质量。冲压成形件与其他零件相比存在着很大的差异,如形状多变,零件外形不稳定,生产周期长等。因此,生产中必须注意各方面的质量问题并采取相应质量措施以保证冲压加工过程的质量。为了保证冲压过程达到加工质量要求,应根据产品结构特点和实际要求选择合适的冲压工艺方法;此外,为保证所采用的冲压工艺设备适合于各种型号结构件和零件类型,还必须注意选型设备是否满足所用模具的要求等方面进行综合考虑;此外,为保证冲压成型零件与其它零件间连接紧密无裂纹等损伤及保证其形状与尺寸均匀等方面进行综合考虑也是必要的工作工序。在冲压过程中所发生的变形及成形时因金属材料流动速度与其他机械零部件发生碰撞产生的冲力而造成的拉伸变形、弯曲变形以及尺寸控制和表面质量变化是冲压成形工艺过程中必须考虑到或解决的问题,其中涉及到各零件配合以及各工序进行配合、压紧压力控制大小以及刀具选用对最终结果影响等方面问题。

5、工序要求

冲压加工中工序要求主要包括:

(1)表面质量要求:板材表面必须平滑美观、无气孔和夹渣,且无砂眼;

板材边缘应平整光洁,无毛刺,且不得有划痕或划伤;

板材边缘的粗糙度不得大于 Ra0.05μ m;钢板边沿必须平滑平直,无波纹;

板材厚度必须均匀一致;

成型板厚度必须符合要求;

成型板表面应平整光洁,无氧化和砂眼和油斑。


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