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五金沖壓模具制造、五金沖壓件加工、工業機器人集成應用

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深圳市新天宇科技有限公司

精沖加工

1、何謂精沖

精沖一是精密沖裁的簡稱。

精沖是在普沖的基礎上,發展起來的一種精密沖壓加工工藝。它雖然與普沖同屬于分離工藝, 但是包含有特殊工藝參數的加工方法。由它生產的零件也具有不同的質量特征。特別是在精沖與冷成型(如彎曲、拉深、翻邊、鐓擠、壓沉孔、半沖孔和擠壓等)加工工藝相結合后,精沖零件 已有可能在許多領域(如汽車、摩托車、電子工業等),取代以前由普沖、機加工、鍛造、鑄造和粉末冶金加工的零件,因而發揮其巨大的技術優勢和經濟效益。


2、精沖分類

各種不同的精沖方法,按其工藝方式,主要分類如下:



3、精沖工藝原理

3.1普沖與精沖的區別

我們常說的精沖,指的是強力壓板精沖(見圖1〉。4一齒圈力、巧一沖裁力、^一反壓力。強 力壓板精沖的基本原理是在專用壓力機上,借助特殊結構模具,在強力作用下,使材料產生塑性一剪切變形,從而得到優質精沖件。


3.2模具工作原理

精沖機是實現精沖工藝的專用設備。如圖2所示,精沖時精沖機上有三種力(匕、匕、匕)作 用于模具上。沖裁開始前通過齒圈力?V經剪切線外的導板“),使^形齒圈⑶)壓入材料并 壓緊在凹模上,從而在V形齒圈的內面產生橫向側壓力,以阻止材料在剪切區內撕裂和在剪切區外金屬的橫向流動。同時反壓力匕又在剪切線內由頂件器“)將材料壓緊在凸模上,并在壓緊狀 態中,在沖裁力?3作用下進行沖裁。剪切區內的金屬處三向壓應力狀態,從而提高了材料的塑性。此時,材料就沿著凹模刃口形狀,呈純剪切的形式沖裁零件。

沖裁結束后,1\和^壓力釋放,模具開啟,由退料力和頂件力匕4分別將零件和廢料頂出。 并用壓縮空氣將其吹除。



4.精沖尺寸要求

4.1尺寸公差

精沖零件的尺寸公差,取決于:零件形狀、模具制造質量、材料厚度及性能、潤滑劑和壓 力機調整等因素??捎杀?中選取。

4.2平面度公差

精沖零件的平面度是指零件平面的撓度(見圖2〕,其值為:

由于精沖材料是在壓緊狀態下進行的,故精沖件具有較好的平面度。而這種平面度隨零件 尺寸、形狀、材料厚度及機械性能等不同而有所差別。

一般來說,”、厚料比薄料零件平直8 2^、低強度材料比高強度材料平直;3^、壓邊力

大比壓邊力小的平直。在凸模側的材料表面總是中凹的,凹模側總是中凸的。但如果零件還需 要壓印、壓痕、切口、彎形等工序或用連續模沖裁,由于在零件上產生局部的變形或沖裁方向不同,致使平面度有較大的波動范圍。但無論如何,精沖件總是要比普通沖壓件的平面度好的 多。圖3是在100皿1距離上測定的一般直線度。

3.3垂直度公差

精沖零件的沖裁面與基面成一定的角度公差沖裁刃口狀態、模具剛度、壓力機的調整等有關。

若料厚為10臟1,則毛刺側比塌角大0.052111111。圖4為料厚與不垂直度的關系。

3.4沖裁面質量

沖裁面是精沖零件質量高低的主要標志。它與材料種類、性能、金相組織、模具質量和刃 口狀況、潤滑劑及壓力機調整等因素有關。沖裁面的結構組成包括:光潔面、撕裂面、塌角面和毛刺面。沖裁面狀況的表示方法和意義如圖5所示,其質量特征表現為三個方面。


4. 精沖零件

  4.1 尺寸公差

因為精沖是一個流動一剪切過程,在精沖時,沖裁凸模首先使金屬組織的晶體發生強烈的變 形,而后分離。一定的精沖材料影響精沖零件的表面質量、尺寸精度和模具壽命。

對它的基本要求是:

1) 必須具有良好的可塑性和較大的變性能力這主要是使剪切區材料的流動持續到剪切終結而無撕裂。采用抗拉強度6136650?/皿!2,含碳量到0.357的鋼,其精沖效果最好。精沖材料具有較高的斷裂延伸率值和端面收縮率值就具有較高的變形性能。低的屈服極 限值說明材料在較低的壓力作用下就開始流動。

  精沖材料強度的適宜范圍,見圖:




2)必須具有良好的組織結構 精沖材料,對金相組織有較高的要求。同樣的材料,熱處理不同,其金相組織和延伸率亦不同,對精沖件的質量也有顯著的影響。如對含碳量大于35^的碳鋼、合金鋼來說,滲碳體@630 的形狀及其分布對剪切表面光潔度有決定性的影響,其中以球化后(經球化退火〕碳化物以細粒 狀均勻分布最為理想,而有片裝珠光體組織很難沖出光潔的剪切表面。圖11所示,系含碳量為45 ^的碳鋼,由于金相組織的不同,而得到不同的剪切表面質量。左邊是未處理前鐵素體一珠光體結構,右邊是經球化后的球狀滲碳體。




3)精沖時的冷作硬化 由于精沖是擠壓一剪切過程的復合,因而材料在剪切區內晶體組織產生了強烈的冷作變形。 突出表現在冷作硬化區內材料的硬度比基體硬度有顯著的增大。為此,掌握精沖冷作硬化的變形規律,確定其冷作硬化的大小、形狀和深度以及對精沖件的實際作用,是非常必要的。

12所示,為普沖與精沖時材料的冷作硬化情況。


5. NEWSKY的精沖零件





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