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冲压件
 
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冲压件知识
冲压件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
 
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冲压件的分类
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汽车车身上的冲压件大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压件。能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件。因此,更加特指的汽车模具可以说成是“汽车覆盖件冲压模具”。简称汽车覆盖件冲模。例如,前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等。

一般多按照使用的用途分为:覆盖件、支撑件、结构加强件、支撑、框架横梁等。

覆盖件分为外覆盖件和内覆盖件,具有材料薄,形状复杂,结构尺寸大且精度高,表面质量高,不能一次成型,等特点。许多梁架件包括在内覆盖件总成中。如汽车发动机、驾驶室,地板、侧围等的加强梁等。

一般冲压件,相对覆盖件比较形状简单,结构尺寸小,变形程度不大,尺寸精度低,所需工序少,模具比较简单,所用设备吨位小。无需组成生产线,单机可以完成。

我们为了改变大而全全、散乱差的局面,按冲压件的大小、技术要求的高低分门别类,组合几个大型的专业冲压件供应商。形成小而专的冲压零部件工厂,通过走专业化道路,把我公司冲压零部件专业做大做强。成为宝马供应商市场有竞争能力的主要供应商。

5.冲压设备的选用

冲压工作是将冲压模具安装在冲压设备上进行的,因而模具的设计要与冲压设备的类型和主要规格相匹配,否则不能工作。正确选择冲压设备,关系到设备的安全使用,冲压工艺的顺利实施及冲压件的质量,生产效率和模具寿命等一系列重要问题。

设备类型的选择

冲压设备类型主要根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和及精度要求等来选择。

(1)对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件等,主要选用开式机械压力机,开式压力机然刚度不高,并且在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布、降低模具寿命和冲压件表面质量,但由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特点,所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备。另外,在中小型冲压件生产中,若采用导板模或工作时要求导柱、导套不脱离的模具,应选用行程较小的偏心压力机。(2)对于大中型冲压件,多选用闭式机械压力机,包括一般用途的通用压力机和专用的精密压力机,双动或三动拉伸压力机等。其中,薄板冲裁或精密冲裁时应选用精度和刚度较高的精密压力机;在大型复杂拉深件的生产中,应尽量选用双动或三动拉伸压力机,因而可使所用模具结构简单,调整方便。

(3)在小批量生产中,多采用液压机或摩擦压力机。液压机没有固定的行程,不会因为板料厚度变化而超载,而且在需要很大的施力行程加工时,与机械压力机相比具有明显的优点,因而特别适应大型厚板冲压件的生产。由于液压机具有速度低,生产效率不高,造价低廉,以及不易发生超载破坏等特点,因而在小批量生产中常用来弯曲大而厚的弯曲件,尤其适用于技平、整形、压印等成形工序。但摩擦压力机的行程次数小,生产效率低,而且操作不太方便。

4)在大批量生产或成形复杂件的大量生产中,应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。

5.2设备规格的选择

在选定冲压设备的类型之后,应该进一步根据冲压件的大小、模具尺寸技冲压力来选定设备的规格冲压设备规格主要由一下参数确定。

5.2.1公称压力

压力机滑动下滑过程中的冲击力即是压力机的压力,压力机压力的大小随滑块下滑位置(或随曲柄旋转的角度)的不同而不同。公称压力是指滑块距下止点前某一特定距离Sp(称为公称压力行程)或曲柄旋转到距下止点前某一特定角度αp(称为公称压力角)时,滑块所产生的冲击力。公称压力一般用p表示,其大小表示压力机本身能够承受冲击的大小。压力机的强度和刚度即是按公称压力进行设计的。

冲压工序中冲压力的大小也是随着凸模或压力机滑块的行程而变化的。如图5.1所示,图中曲线2、3分别表示冲裁、拉深的实际冲压力曲线。从图中可以看出两种实际冲压力曲线不同步,与压力机许用压力曲线也不同步。在冲压过程中,凸模在任何位置所需的冲压力应小于压力机在该位置所发出的冲压力。图中,很大拉深

5.冲压设备的选用

冲压设备类型主要根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和及精度要求等来选择。

(1)对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件等,主要选用开式机械压力机,开式压力机然刚度不高,并且在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布、降低模具寿命和冲压件表面质量,但由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特点,所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备。另外,在中小型冲压件生产中,若采用导板模或工作时要求导柱、导套不脱离的模具,应选用行程较小的偏心压力机。(2)对于大中型冲压件,多选用闭式机械压力机,包括一般用途的通用压力机和专用的精密压力机,双动或三动拉伸压力机等。其中,薄板冲裁或精密冲裁时应选用精度和刚度较高的精密压力机;在大型复杂拉深件的生产中,应尽量选用双动或三动拉伸压力机,因而可使所用模具结构简单,调整方便。

(3)在小批量生产中,多采用液压机或摩擦压力机。液压机没有固定的行程,不会因为板料厚度变化而超载,而且在需要很大的施力行程加工时,与机械压力机相比具有明显的优点,因而特别适应大型厚板冲压件的生产。由于液压机具有速度低,生产效率不高,造价低廉,以及不易发生超载破坏等特点,因而在小批量生产中常用来弯曲大而厚的弯曲件,尤其适用于技平、整形、压印等成形工序。但摩擦压力机的行程次数小,生产效率低,而且操作不太方便。(4)在大批量生产或成形复杂件的大量生产中,应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。

5.2设备规格的选择

在选定冲压设备的类型之后,应该进一步根据冲压件的大小、模具尺寸技冲压力来选定设备的规格冲压设备规格主要由一下参数确定。

5.2.1公称压力

压力机滑动下滑过程中的冲击力会是压力机的压力,压力机压力的大小随滑块下滑位置(或随曲柄旋转的角度)的不同而不同。公称压力是指滑块距下止点前某一特定距离Sp(称为公称压力行程)或曲柄旋转到距下止点前某一特定角度αp(称为公称压力角)时,滑块所产生的冲击力。公称压力一般用p表示,其大小表示压力机本身能够承受冲击的大小。压力机的强度和刚度会是按公称压力进行设计的。

冲压工序中冲压力的大小也是随着凸模或压力机滑块的行程而变化的。如图5.1所示,图中曲线2、3分别表示冲裁、拉深的实际冲压力曲线。从图中可以看出两种实际冲压力曲线不同步,与压力机许用压力曲线也不同步。在冲压过程中,凸模在任何位置所需的冲压力应小于压力机在该位置所发出的冲压力。图中,很大拉深力虽然小于压力机的很大公称压力,但大于曲柄旋转到很大拉深力位置时压力机所发出的冲压力,也会是拉深冲压力曲线不在压力机许用压力曲线范围内。故应选用比图中曲线1所示压力更大吨位的压力机。因此为保障冲压力足够,一般冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右。拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%~100%。

5.2.2滑块行程长度

滑块行程长度是指曲柄旋转一周滑块所移动的距离,其值为曲柄半径的两倍。选择压力机时,滑块行程长度应保障毛坯能顺利的放入模具和冲压件能顺利的从模具中取出。特别是成形拉伸件和弯曲件应使滑块行程长度大于制件高度的2.5~3.0倍。

5.2.3行程次数

行程次数是指压力机滑块每分钟往复运动的次数。它主要由生产率要求、材料允许的变形次数和操作的可能性等确定。

5.2.4工作台面尺寸

压力机工作台面(或垫板平面)的长宽等尺寸一般应大于模具下模具尺寸,且每边留出60~100mm,以便于安装固定模具。当冲压件或废料从下模漏料时,工作台尺寸必须大于漏料件的尺寸。

5.2.2滑块行程长度

滑块行程长度是指曲柄旋转一周滑块所移动的距离,其值为曲柄半径的两倍。选择压力机时,滑块行程长度应保障毛坯能顺利的放入模具和冲压件能顺利的从模具中取出。特别是成形拉伸件和弯曲件应使滑块行程长度大于制件高度的2.5~3.0倍。

5.2.3行程次数

行程次数是指压力机滑块每分钟往复运动的次数。它主要由生产率要求、材料允许的变形次数和操作的可能性等确定。

5.2.4工作台面尺寸

压力机工作台面(或垫板平面)的长宽等尺寸一般应大于模具下模具尺寸,且每边留出60~100mm,以便于安装固定模具。当冲压件或废料从下模漏料时,工作台尺寸必须大于漏料件的尺寸。对于有弹顶装置的模具,工作台孔还应大于弹顶器的外形尺寸,大于模柄长度。

5.2.5滑块模柄孔尺寸

滑块上模柄孔的直径应与模柄直径一致,模柄孔的深度应大于模柄夹持部分的长度。

5.2.6闭合高度

压力机的闭合高度是指滑块处于下止点位置时,滑块底面至工作台面之间的距离。

压力机的闭合高度应能通过调节连杆长度在一定范围内变动。当连杆调至很短,滑块地面到工作台上平面之间的距离,为压力机的很大闭合高度;当连杆调至很长,滑块处于下止点时,滑块底面到工作台上平面之间的距离,为压力机的很小闭合高度。

压力机的装模高度是指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值。没有垫板的压力机,其装模高度等于压力机的闭合高度。

模具的闭合高度是指冲模在很低工作位置时,上模座上平面至下模座下平面之间的距离。

模具闭合高度与压力机装模高度的关系理论上为:

≤H≤或-M≤H≤

式中H——模具闭合高度、——压力机的很小、很大闭合高度——垫板厚度M——连杆调节量——压力机的很小装模高度——压力机的很大装模高度

由于缩短连杆对其刚度有利,同时在修磨后,模具的闭合高度可能要减小。因此一般模具的闭合高度接近压力机的很大装模高度。所以在实用上为:+10mm≤H≤5mm

5.3压力机的选型及其规格

根据公称压力:F=297540N


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