冲压技术是机械制造系统自动化中的重要组成部分,尤其在汽车、航空、电子等行业广泛应用。冲压工艺主要通过冲模对板料施加外力,使之产生分离或变形,通常在常温下进行,因此又称冷冲压。本章将详细探讨冲压的特点、基本工序及其在实际生产中的应用。
冲压工艺具有以下几个显著特点:
1. 形状复杂:能够制造出各种形状复杂的零件,废料较少。
2. 高精度:冲压出的产品尺寸精确,表面光洁,具有良好的互换性。
3. 质量轻、强度高:冲压零件在保持较低重量的同时,能保持较高的强度和刚度。
4. 高效率:操作简便,易于实现机械化和自动化,生产效率高,因此成本较低。
冲压成形的基本工序包括分离工序和变形工序。
1. 分离工序(cutting process):
- 落料(blanking):沿着封闭的轮廓将坯料分离出所需的工件,剩余部分成为废料。
- 冲孔(punching):从条料中冲切出孔洞,工件和废料分别位于冲模的两侧。
- 切断(shearing):沿不封闭的轮廓分离板料。
- 修整(shaving):通过修整模提高工件的精度和表面光洁度。
2. 变形工序(forming process):
- 弯曲(bending):使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度,如V形件的弯曲,变形主要发生在与凸模接触的圆角范围。
- 拉深(drawing):将平板毛坯转换成开口的空心工件,如制作圆筒形零件。拉深过程中可能会出现拉裂或起皱的问题,需要通过控制拉深系数来防止这些问题。
冲压过程中,工件的断面会经历弹性变形、塑性变形和断裂分离三个阶段,形成断裂带、光亮带和塌角等特征。为了提高产品质量,通常需要控制和优化冲裁和弯曲的工艺参数,例如限制最小弯曲半径、选择合适的弯曲方向以及调整模具角度以应对回弹问题。
冲压技术是一种高效、经济且灵活的制造方法,它能够制造出精度高、性能优良的零部件,广泛应用于各种工业领域。通过优化工艺参数和控制生产过程,可以有效地解决冲压过程中可能出现的质量问题,提高产品的整体性能和生产效率。