沖壓加工一般指的是冷壓零件加工,需要根據(jù)零件的外形設(shè)計(jì)一套模具,然后利用這一模具沖壓出所需的零件,這就是冷沖壓,直接用模具對(duì)五金材料進(jìn)行沖壓的一種簡(jiǎn)單加工工藝。沖壓加工是借助于常規(guī)或沖壓設(shè)備的動(dòng)力,使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形,從而獲得形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。由此可以看出,板料、模具和設(shè)備是沖壓件加工的三要素。
不僅如此,沖壓件加工也是一種金屬冷變形加工方法,它是金屬塑性加工的主要方法之一,也屬于材料成型工程技術(shù)。沖壓件加工與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。
沖壓件加工可以分為分離工序與成形工序兩大類,前者是在沖壓過(guò)程中使沖壓件與板料沿的輪廓線相互分離的工序;而后者是毛坯在不被破壞的條件下產(chǎn)生塑性變形,形成所要求的形狀和尺寸精度的制件。
通過(guò)各種工藝加工而成的沖壓件可以運(yùn)用于不同的行業(yè),若是實(shí)際應(yīng)用中對(duì)沖壓件還有其他要求的話,可以在其沖壓成型之后通過(guò)后序其他加工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn),從而提升器價(jià)值。
材料的質(zhì)量直接影響到?jīng)_壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì),模具設(shè)計(jì),模具使用壽命,沖壓件產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命,還關(guān)系到?jīng)_壓件的成本。因此,一方面應(yīng)通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提高沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性來(lái)發(fā)送沖壓過(guò)程中材料的變形條件,以降低對(duì)材料的質(zhì)量要求;加一方面應(yīng)選擇具有適合沖壓成型性能的材料,以適應(yīng)沖壓過(guò)程的變形要求,零件質(zhì)量。所以,在選擇沖壓件材料時(shí),要合理的評(píng)價(jià)材料的沖壓性能,正確掌握材料沖壓性能與沖壓成型性的關(guān)系,以便充分發(fā)揮材料的塑性變形能力,既降低材料成本又生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
鋼材中有大部分都是經(jīng)過(guò)沖壓制成的產(chǎn)品,沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。而且沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn),工件精度可達(dá)微米級(jí),且重復(fù)、規(guī)格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。
沖壓件是靠壓力機(jī)和模具對(duì)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的成形加工方法。在這過(guò)程中,難免會(huì)遇到一些問(wèn)題,該怎么處理和應(yīng)對(duì)呢?
當(dāng)沖壓件加工中當(dāng)工件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時(shí),可以在沖裁工序后再增加修整工序或者直接采用沖裁工序。為了提高沖壓件工藝的穩(wěn)定性有時(shí)需要增加工序數(shù)目,以沖壓件的質(zhì)量。
很多時(shí)候,彎曲件的工序數(shù)量主要取決于其結(jié)構(gòu)形狀的復(fù)雜程度,根據(jù)彎曲角的數(shù)目、相對(duì)位置和彎曲方向而定。當(dāng)彎曲件的彎曲半徑小于允許值時(shí),則在彎曲后增加一道整型工序。
同樣的,拉深件的工序數(shù)量與材料性質(zhì)、拉深高度、拉深階梯數(shù)以及拉深直徑、材料厚度等條件有關(guān),需經(jīng)拉深工藝計(jì)算才能確定。當(dāng)拉深件圓角半徑較小或尺寸精度要求較高時(shí),則需在拉深后增加一道整型工序。
在此基礎(chǔ)上,沖壓件工序數(shù)量的確定還應(yīng)符合企業(yè)現(xiàn)有制模能力和沖壓設(shè)備的狀況。制模能力應(yīng)能模具加工、裝配精度相應(yīng)提高的要求,否則只能增加工序數(shù)目。
在沖裁形狀簡(jiǎn)單的工件的,采用單工序模具完成;相反沖裁形狀復(fù)雜的沖壓件,由于模具的結(jié)構(gòu)或強(qiáng)度受到限制,其內(nèi)外輪廓應(yīng)分成幾部分沖裁,需采用多道沖壓工序。
作為現(xiàn)代汽車沖壓件,它們的技術(shù)要求正朝著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分塊尺寸增大、相關(guān)邊的零部件較多、承載能力變大和內(nèi)應(yīng)力限制嚴(yán)格等方向發(fā)展,這在程度上也對(duì)特種沖壓成形技術(shù)起到了作用。
所謂的特種沖壓成形技術(shù),指的是液壓成形、成形、爆炸成形、旋壓成形、無(wú)模成形、激光成形和電磁成形技術(shù)等,通過(guò)它們制成的汽車沖壓件優(yōu)異。以液壓式內(nèi)高壓成形技術(shù)來(lái)說(shuō),就要比其他沖壓成形技術(shù)更占有利地位。
在制作汽車沖壓件的時(shí)候,液壓式內(nèi)高壓成形過(guò)程中可一次加工出如車橋、頂蓋板、門框等大型復(fù)雜的三維幾何形狀的工件;而且因?yàn)橐后w在成形過(guò)程中冷卻作用,使工件被冷作,獲得比一般沖壓加工的工件強(qiáng)度,這使得允許采用的板材,實(shí)現(xiàn)了汽車沖壓件的輕量化目標(biāo)。
由于汽車沖壓件在液壓式內(nèi)高壓成形過(guò)程,外表板面只與壓力液體接觸,加壓過(guò)程較平緩,零部件成形變化均勻,因此可獲得勻稱的壓力分布,并能獲得者好得多的平滑外表面。
另外,通過(guò)液壓式內(nèi)高壓成形技術(shù)生產(chǎn)汽車沖壓件,不僅節(jié)省費(fèi)用,而且縮短時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。除此之外,電磁成形技術(shù)也是汽車沖壓件會(huì)用到的一種特種成形工藝,它在加工成形速度、方面都比較突出。