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板料成形技术

(4) 推广应用精冲技术面临的问题
(1)精冲工艺的类型及其发展
相对于普通冲裁而言,精密冲裁就是采用各种不同的冲裁方法, 直接用板料冲制出尺寸和形位精度高冲切面平整、光洁的精密冲裁 件。从最早的冲裁件修边(也称整修)到现在推广用于生产的强力 齿圈压板精冲以及表 ( 所列的各种精冲方法,其共同目的,都是要获 取冲切面平整光洁、尺寸与形位精度高的平板冲裁件。
3.4 板料精密成形工艺及理论
3.4.1精冲技术的发展与应用 3.4.2液压成形技术 3.4.3金属板料数字化成形技术
3.4.1精冲技术的发展与应用
(1)精冲工艺的类型及其发展 (2)精冲技术的发展历史 (3)精冲技术的发展前景
a)精冲材料方面的发展 b)精冲零件结构工艺性及其扩展 c)精冲模具的发展 d)精冲设备及其自动化
精冲料厚的范围已达到t>0.5~25mm,精冲材料强度σb已突 破 600MPa而达到900MPa ;
精冲件结构尺寸的限制数据也随模具的高强度、高韧性、 高耐磨材料的应用而有所突破。
(3)精冲技术的发展前景 c)精冲模具的发展
精冲模向“高精度、高效率、高 寿命”即所谓“三高”及大型化方向 发展,促进了精冲工艺应用的普及和 扩展。
(3)精冲技术的发展前景 d)精冲设备及其自动化
精冲设备是指一个完整的精冲机组,通常包括:开 卷机、校平机(或随机校平装置)、送料装置、自动润 滑系统、主机、自动检测系统、主机与模具保险系统、 出件装置、废料切断及卸料系统、成品冲件分选及输送 系统、自动去毛刺装置以及故障与事故报警系统、噪声 防护装置、人身安全保护系统等等。
(2)推广应用精冲工艺的最终目的是要获取更高 的效益、更高的产品质量。由于精冲的设备、模具等都比普通冲 裁贵的多,只有达到足够大的生产批量才能靠比切削加工工(台) 时少而节约的费用给予弥补后,余额越多效益也越好。故根据零 件复杂程度和产量,用多个工艺方案对比后,选定精冲工艺才比 较稳妥。
(3)广泛开展大协作,实行精冲件生产专业化。 有些企业暂时需要精冲的零件品种少、产量不大,可委托行业或 地区的专业精冲加工中心精冲,也可以获取节能降耗的效果。目 前汽车与汽车零部件行业已有自己的精冲加工中心,规模尚小, 还处在发展中。现在面临的问题是突破行业界限、克服地区壁垒、 无条件开展大协作。
由于高强度微量合金细晶粒钢良好的使用性能,愈 来愈多地用于精冲件生产。原材料的初始强度及其在精 冲过程中的冷作硬化可获得冲切面硬度很高的精冲件, 而且冲切面上还无裂纹与其它缺陷。
精冲新钢种
(3)精冲技术的发展前景
b)精冲零件结构工艺性及其扩展
精冲早已不限于平板零件的冲裁而从平面零件向各种立体 成形零件延伸,包括:弯曲、拉伸、翻边、压形、冷挤、沉孔等 精冲工艺作业。精冲已从纯冲裁进入板料冲压的所有工艺作业。 因此,称为精密冲压更确切。
已开发研试的各种精冲方法
已开发研试的各种精冲方法(续)
(2)精冲技术的发展历史
Fritz Schiess 于1919 年开始研究至1923年3月9日由 德国专利局批准了他申请的《金属零件的液压冲裁与冲 压装置》技术专利。1924 年 Fritz Schiess 在德国建立了 精冲模制造车间并于1925年生产出第一个精冲件。此后 到 1950年,该技术一直秘密地用于钟表制造业。1952பைடு நூலகம் 瑞士出现了第一个研究与开发精冲技术的专业公司,即 Heinrich Schmid 公司,该公司首先设计并制造出肘杆传 动机械式三动精冲压力机。1956 年该公司还制造了第一 台全液压三动精冲压力机。1957年该项技术从秘密走向 公开,瑞士又相继成立了几个精冲专业公司,为强力齿 圈压板精冲技术在 1958 年以后的推广及发展注入了新活 力,该技术很快推广到法国、意大利、英国与美国。
精冲零件的加工水平
精冲件最大外廓尺寸:800mm 精冲件最大料厚tmax:
铝板tmax =25mm 钢板tmax =16mm(σb≤500MPa)
tmax =20mm(σb≤420MPa)
(3)精冲技术的发展前景 a)精冲材料方面的发展
钢板精冲取决于其机械性能、化学成分、金相组织 及外观质量。对钢而言,屈强比σs/σb≈60%,延伸率尽可 能高,球化退化后σb≤500MPa是其可否精冲的基本条件。 为了突破上述极限,精冲高强度厚钢板,开发精冲性能 好的高强度微量合金细晶粒钢获得突破,见表。
用计算机辅助精冲机组以自动控制精冲过程,实现 全部工艺过程由计算机控制,实现全自动化生产。上述 全过程通过摄录像并在操作间或调度指挥室计算机荧屏 上显示出来。无论哪个环节违规动作,计算机都会捕追 到第一手信息传送给指挥机以便及时纠正。
(4)推广应用精冲技术面临的问题
(1)板状零件,特别是中厚板、厚板零件改用精冲生产 要承担多次试验甚至多次失败的风险。有些零件还要修改结构尺 寸及技术要求甚至改材料牌号才能实施精冲。面对欲精冲零件要 仔细进行工艺分析与可行性研究后提出实施方案。
(4)推广应用精冲技术面临的问题
(4)精冲模的设计与制造要走专业化生产的路子。精冲模制造 不仅需要多种高、精、尖制模专用设备,制模工艺及技术都要求 很高,除专业模具厂外,精冲加工中心应具有较强的精冲模设计、 制造与修理能力,其它多数企业不应添置精冲模制造设备扩大其 制造能力,应以外协为主。 (5)薄料 t<3mm、小尺寸L<150mm 精冲件,当其品种多而批量 不大时,可以用国产普通冲床或液压机,配通用液压装置或液压 模架进行精冲。也可用碟簧、螺簧或聚氨酯橡胶作为弹性元件驱 动齿圈压边与反顶,在普通冲床上用这种简易三动精冲模实施精 冲。如面临上述简易精冲、外协精冲以及配置精冲成套设备推广 精冲技术 3 种方案时,应考虑企业长远规划,进行成本核算与比 较后确定。 (6)推广精冲工艺要求完善的配套工艺技术,主要是精冲材料前 处理,包括:钢的球化处理、铝及铜合金的软化处理,涉及到热 处理工艺。精冲中润滑要求很高,必须采用精冲专用高效润滑剂 进行专门、定时润滑。这些配套技术若跟不上也难以成功实施精 冲作业。
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