芻議沖壓工藝的現(xiàn)狀與沖壓模具設計的思路(一)

芻議沖壓工藝的現(xiàn)狀與沖壓模具設計的思路(一)

May 19, 2023

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作者:王文濤

【摘要】沖壓工藝在機械工業(yè)中被廣泛應用,技術也越來越成熟,現(xiàn)主要介紹了我國沖壓工藝的發(fā)展現(xiàn)狀及沖壓模具設計的

基本思路。

【關鍵詞】沖壓工藝;模具;機械一、沖壓工藝(一)沖壓工藝介紹

沖壓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(chǎn)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?jīng)_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。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,以提高其剛性。由于采用精密模具,工件精度可達微米級,且重復精度高、規(guī)格一致,可以沖壓出孔、凸臺等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件,但仍優(yōu)于鑄件、鍛件,切削加工量少。沖壓是高效的生產(chǎn)方法,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(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。

(二)沖壓工藝的種類

沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁,其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產(chǎn)中,常常是多種工序綜合應用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。

二、沖裁模具中機械運動的控制和運用

沖裁工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸并壓牢,凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進入凹模,凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運動導致板料分離,然后凸、凹模分開,卸料板把工件或廢料從凸模上推落,完成沖裁運動。

卸料板的運動是非常關鍵的,為了保證沖裁的質(zhì)量,必須控制卸料板的運動,一定要讓它先于凸模與板料接觸,并且壓料力要足夠,否則中裁件切斷面質(zhì)量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具壽命減少。按通常的方法設計落料沖孔模具,往往沖壓后工件與廢料邊難以分開。

在不影響工件質(zhì)量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊,以使落料;中孔運動完成后,凹模卸料板先把工件從凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落,這樣一來,工件與廢料也就自然分開了。

對于一些有局部凸起的較大的沖壓件,可以在落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模,同時施加足夠的彈簧力,以保證卸料板上壓型凸模與板料接觸時先使材料變形達到壓型目的,再繼續(xù)落料沖孔運動,往往可以減少一個工步的模具,降低成本。

在實際生產(chǎn)中,常用與沖壓過程近似的工藝性試驗,如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能,以保證成品質(zhì)量和。

模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設計和制造需要較多的時間,這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準備時間。

沖壓設備除了厚板用水壓機成形外,一般都采用機械壓力機。以現(xiàn)代高速多工位機械壓力機為中心,配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及模具庫和快速換模裝置,并利用計算機程序控制,可組成高生產(chǎn)率的自動沖壓生產(chǎn)線。

在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下,在短暫時間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序,常常發(fā)生人身、設備和質(zhì)量事故。因此,沖壓中的安全生產(chǎn)是一個非常重要的問題。

三、沖壓模具設計的基本思路

(1)轉(zhuǎn)換圖紙。如果給一個零件圖(如果給你的是一個產(chǎn)品,你就把它測繪出來變成你公司使用的我們國家的標準零件圖紙),如果是其他單位拿來或傳來的圖紙,也要轉(zhuǎn)換成你公司使用的國家標準圖紙。這就是工廠通常所說的轉(zhuǎn)換圖紙或圖紙轉(zhuǎn)換工序。

(2)用三維軟件畫出零件圖,然后轉(zhuǎn)換成工程圖(帶有展開圖的),再另存為 CAD 的 dwg 格式畫出來作為自己參考圖調(diào)用。

(3)根據(jù)展開圖把排樣圖或單工序圖畫出來,再根據(jù)展開料圖設計出每個步驟之產(chǎn)品零件圖(這就叫工藝圖)。

淺談沖壓模具的設計與制造(二)
芻議沖壓工藝的現(xiàn)狀與沖壓模具設計的思路(二)