五金:钢或一些有色金属加工出来的零件,加工手段:冷/热冲压、挤压、滚压、焊接、切削等等还包括其他一些工艺,定义比较广。
冲压件:五金加工里面用的 多的,指的是在室温条件下,钢/有色金属等板材用模具,由压力机提供加工所需压力而成形为指定形状。
五金冲压件广泛的应用于我们生活当中的各个领域,包括一些电子器件、汽车配件、装饰材料等等。我们通常说的冲压件一般是指的是冷冲压零件 ,举个例子,一块铁板,想把它变成个快餐盘,那就得先设计一套模具,模具的工作面就是盘子的形状,用模具压这铁板,就变成你想要的盘子了,这就是冷冲压,就是直接用模具对五金材料进行冲压。
利坤生产的五金冲压件的硬度检测采用洛氏硬度计。小型的、具有复杂形状的冲压件,可以用来测试平面很小,无法在普通台式洛氏硬度计上检测。
冲压件加工包括冲裁、弯曲、拉深、成形、精整等工序。冲压件加工的材料主要是热轧或冷轧(以冷轧为主)的金属板带材料,例如碳钢板、合金钢板、弹簧钢板、镀锌板、镀锡板、不锈钢板、铜及铜合金板、铝及铝合金板等。
冲压件材料的硬度检测,其主要目的就是确定购入的金属板材退火程度是否适于随后将要进行的冲压件加工,不同种类的冲压件加工工艺,需要不同硬度级别的板材。用于冲压件加工的铝合金板可用韦氏硬度计检测,材料厚度大于13mm时可改用巴氏硬度计,纯铝板或低硬度铝合金板应采用巴氏硬度计。
在冲压件行业里,冲压有时也称板材成形,但略有区别。所谓板材成型是指用板材、薄壁管、薄型材等作为原材料进行 塑性加工的成形方法统称为板材成形,此时,厚板方向的变形一般不着重考虑。
五金冲压件的常见缺陷和质量改进措施
{一}、汽车冲压件的常见缺陷
利用仿真技术,能够在设计的过程中对模具的可行性进行分析,并通过模拟来获得冲压件可能存在缺陷,并在设计过程中就利用相关技术解决缺陷,能够充分改变冲压件的质量,并提升五金冲压件的材料等级。因此,提高冲压成型技术的工艺水平,提升所生产部件的质量,从而保证汽车的总体质量。
1、起皱
在拉伸的过程中,由于凸缘材料会受到切向的压应力作用,并且在所受到的压应力超过一定的限度之后,在板料的切向就会因为失去稳定而出现隆起,而这种凸缘四周出现波浪形的弯曲就被称为起皱。起皱常发生在深锥形或者半球形件的制作过程中,由于在拉伸开始的时候拌料处于悬空状态,所以很容易出现侧壁起皱的问题。
2、拉裂
拉裂是冲压件常见的缺陷之一,这种缺陷分为两种,包括微观拉裂和宏观拉裂。如果发生了微观拉裂,就会产生肉眼看不见的裂纹,而宏观拉裂则会产生肉眼可见的裂纹。零件在出现拉裂是一种拉伸失稳的表现,在薄板的冲压形成过程中常见的形式质疑。在拉伸变形力超过了传力区材料的抗拉强度的情况下,材料板就会被拉破,这时就需要对压料力进行调整,或者对拉伸的间隐进行适当调整,让间隙变大,让间隙能够加均匀避免拉裂问题曰。
3、回弹
零件拉延成形的过程中如果出现大量的弯曲变形,在拉延结束之后,拌料在厚度方向就会残余大量的应力,在模具闭合之后,残余应力同模具接触力之间保持平衡的模具去掉之后,残余的应力就会造成回弹。出现这种问题后,零件的尺寸会和原定尺寸之间存在误差,并且回弹也是非常常见的缺陷,在生产工作当中难以避免。
冲压件在成型过程中还存在一定的工艺缺陷,导致冲压件很容易出现起皱、拉裂和回弹等问题,为此,制造厂除了需要在工艺上进行提升,优化冲压件的制造过程,还需要充分利用仿真技术来对工艺进行进一步优化,并且加强技术研究的投入和人才的培养,推动制造业的可持续发展。
{二}、冲压件质量改进措施
冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。分离工序包括落料、冲孔、修边等,成型工序包括拉伸、弯曲、翻边等。针对各工序中可能会存在的起皱、开裂、回弹缺陷,提出较为详细的预防措施与解决方案。
1、起皱
起皱缺陷产生的根本原因是由于板料受到挤压,当平面方向的主、次应力达到一定程度时,厚度方向失稳。按照皱纹形成原因不同,可将其分为两种类型,一种是由于进入凹模腔内材料过多而形成的材料堆积起皱;二种是由于板料厚度方向失稳或拉应力不均匀而产生的失稳起皱。为了该缺陷,具体的解决思路如下:(1)从产品设计角度考虑:尽量减小翻边高度;使造型剧变区域呈顺滑状态连接;对于产品易起皱部位可适当地增加吸料造型;(2)从冲压工艺设计方面出发:增大压边力,控制进料速度;工艺补充增加圆形或方形拉延筋;在合理范围内增加成形工序;(3)对于冲压材料的选择:在满足产品性能的情况下,对于一些易起皱的零件,应选用成形性较好的材料。
2、开裂
开裂缺陷形成的根本原因在于材料在拉伸的过程中,应变超过其,较直观的表现是制件表面产生肉眼可见的裂纹。通常可以将其分为三种类型:一种是由于材料杭拉强度不足而产生的破裂,断裂原因一般是由于凸、凹模圆角处局部受力过大造成的;二种是由于材料变形量不足而破裂,如尖点部位的开裂;三种是由于材料内有杂质引起的裂纹。因此,为了预防断裂缺陷,较根本的措施是减少应力集中现象。具体方案如下:(1)选择合理的坯料尺寸和形状;(2)调整拉延筋参数,防止由于胀力过大引起破裂;(3)增加工艺切口,保证材料合理流动,变形均匀;(4)改变润滑条件,减小摩擦力,增大进料速度;(5)减小压边力或采用可变的压边力,以控制进料阻力;(6)采用延展性和成形性较好的材料,减少裂纹。
3、回弹
绝大部分冲压制件都会产生回弹缺陷,回弹产生的根本原因可归纳如下,即零件在冲压变形后,材料由于弹性却载,导致局部或整体发生变形。冲压材料、压力大小和模具状态等都会影响回弹。对于回弹缺陷,解决思路如下u.(1)补偿法,即根据弯曲成形后五金冲压件回弹量的大小,预先在模具上作出等于此工件回弹量的坡度,来补偿工件成型后的回弹,该方法中所需补偿的回弹量大小主要依据人工经验估计或CAE数值模拟分析结果来确定;(2)拉弯法:在板料弯曲的同时施加拉力,以此使得板料内部的应力分布较为均匀,进而减少回弹量;(3)局部加压法:使变形区变为三向受压的应力状态,从根本上改变弹性变形的性质;(4)通过局部加筋及其他增加刚度的方法,以提高冲压件刚度,减少变形。
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