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冲压成形工艺的优点和分类

时间:2022-10-29 作者:百富都

冲压成形是利用工具、冲床)在冲压机上加工出需要的各种形状和尺寸的工件。其优点是:

  • 1)精度高,

  • 2)速度快,

  • 3)无污染,

  • 4)成本低。

但是由于冲压过程中各部位所受力不平衡,所以容易产生变形等问题。所以经常要采用其他方法来解决这些问题。冲压成形包括热冲压、超声波冲压法和超声波感应冲压法四种。


1.热冲压

热冲压的方法主要是使用高温金属作为热源,通过加热设备来使金属材料(主要是铁和铝)受热后加热到与周围温度相当的温度而形成一种塑性变形的过程。其方法是:用电弧炉加热金属,使其在温度较高的加热炉中熔化,使之凝固成金属圆筒形坯料,并在此基础上加工出所需规格零件的坯料。热冲压成形时热冲压过程与普通拉伸成形相同,只是在冲压过程中把坯料放入模具中加热到一定温度后进行冲压成形。该方法中用到了热源如电弧、气体等。通常都是利用这些热源将材料加热到高于其正常温度所需要的温度而形成坯料,在此过程中没有或很少有缺陷发生;不需要用模具对坯料施加压力便能成形;可以在较低温度下成形;热冲压适用于热压大直径圆管、盘条、法兰、异形件和异型件等;它是将金属加热到超过其实际温度而形成坯料;使模具内达到一定压力而形成模具轮廓。

2.超声波冲压法

超声波冲压法是指在不改变工件形状的情况下,通过调整零件位置来达到冲压成形的一种工艺。超声波冲压是通过向模具中发送较大范围的声波使其发生弯曲变形来实现冲压成形的。例如当使用弹簧螺母或螺纹进行冲压时,由于弹簧受力不均匀、模具弯曲角度不正确及冲压件间间隙过大等原因(主要是因为模具弯曲角度为1~4°)都可能引起零件的变形(如图4所示)。此外在超声波作用下有许多缺陷(如气泡、微孔、裂纹等)也会影响机床性能和成形质量。。

3.超声波感应冲压法

超声波感应冲压法(Ub-Automated Contract, UHC)又称“电子脉冲成形”法。UHC技术是一种多功能、高速、自动化、低成本的冲压成形方法(即无需进行加热,通过高强度的电子脉冲来对模具进行加热)。UHC设备不仅可应用于冷冲成形、热冲、超声加气和超声加液等加工方法中,还可以应用于超声加工等过程中。UHC采用了高频和高速两种处理方式:高频处理是将超声信号作为刺激模具产生新应力;高速处理则是将信号作为抑制模具拉伸,使模具拉伸达到要求的精度;采用超声波感应原理对模具进行高强度处理后制成一定尺寸大小的零件来进行冷冲压法生产加工。

4.超声成形工艺,包括脉冲成形、连续成形和电磁补偿三种方法构成的复合工艺。

首先将冲压件以一定的速度冲压在冲压机上,然后切断工具,利用超声波能量将毛坯产生的能量转化为热能。之后利用工件本身产生的机械应力在冲压件上产生塑性变形、从而获得成形零件。这种方法具有结构简单,自动化程度高,成本低等优点。此外,由于对材料进行了处理,工件的尺寸精度高,所以可生产无缺陷的零件。它还可以应用于各种形状不同的板材以及各种薄壁件。超声波冲压成形具有较强的力学性能和良好的组织状态,不仅提高了材料利用率,而且还能降低成形成本。此外,超声波冲压也可用于汽车等轻工业中汽车板、保险杠、防撞梁等零部件上弯曲处和弯曲后再平整的表面上。


标签: 冲压成形工艺
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