大連沖壓件加工精度高。沖壓模具的設計精度高,可以實現高精度的加工,保證了沖壓件的尺寸和形狀準確度。沖壓件生產效率高。沖壓過程采用自動化設備,生產效率高,可以大幅提高生產效率,降低生產成本。沖壓件適用性廣。沖壓件加工工藝靈活多樣,可以適應不同形狀和尺寸的工件加工要求,適用性廣泛。
沖壓件(jian)加(jia)工(gong)原材(cai)料(liao)通常是各種(zhong)金屬材(cai)料(liao),如鋼(gang)(gang)板(ban)、鋼(gang)(gang)帶、鋁板(ban)等(deng)。這些(xie)材(cai)料(liao)的(de)(de)選(xuan)擇要(yao)考慮沖壓件(jian)的(de)(de)使(shi)用要(yao)求(qiu),如強度(du)、耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性等(deng)。例(li)如,汽車的(de)(de)外殼沖壓件(jian)一(yi)般(ban)選(xuan)用具(ju)有良(liang)好成型性和(he)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性的(de)(de)冷軋(ya)鋼(gang)(gang)板(ban);而(er)一(yi)些(xie)電(dian)子產(chan)品的(de)(de)屏蔽(bi)罩沖壓件(jian)可能會選(xuan)用鋁合金板(ban),因為其有良(liang)好的(de)(de)導電(dian)性和(he)較輕(qing)的(de)(de)質量(liang)。
如何選擇合適厚度的材料來避免大連沖壓件破裂?
分(fen)析沖壓件的形狀和工(gong)藝要求
形狀復雜度(du):
對于形狀簡單的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)壓(ya)件,如(ru)平面的(de)(de)(de)墊圈、簡單的(de)(de)(de)方形或圓形金屬片等(deng)(deng),材(cai)料厚(hou)度(du)的(de)(de)(de)選擇相(xiang)對靈(ling)活。因為這些沖(chong)(chong)壓(ya)件在(zai)加工(gong)過程中(zhong)主要(yao)涉及(ji)落料、沖(chong)(chong)孔等(deng)(deng)簡單工(gong)藝,變形程度(du)較(jiao)小,對材(cai)料厚(hou)度(du)的(de)(de)(de)抗變形要(yao)求不高。例如(ru),制作一個(ge)普通(tong)的(de)(de)(de)平墊圈,只要(yao)材(cai)料厚(hou)度(du)能夠滿足其使(shi)用功(gong)能(如(ru)承受一定的(de)(de)(de)軸(zhou)向壓(ya)力),在(zai)沖(chong)(chong)壓(ya)加工(gong)過程中(zhong)一般不會因為形狀因素導(dao)致破(po)裂。
然(ran)而,對于形(xing)狀復雜的沖壓件(jian),如(ru)(ru)汽車(che)(che)零部件(jian)中(zhong)的深(shen)拉(la)伸(shen)(shen)件(jian)(像汽車(che)(che)油箱(xiang)、發動機罩等)或(huo)具(ju)有復雜彎曲(qu)(qu)結構的電子設備外殼,就需要考慮材(cai)(cai)料(liao)(liao)厚度(du)是(shi)否能(neng)夠承受相應的變(bian)形(xing)。一般(ban)來(lai)說,形(xing)狀越復雜,在彎曲(qu)(qu)、拉(la)伸(shen)(shen)等工藝中(zhong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的變(bian)形(xing)程度(du)越大,就需要選擇相對較厚的材(cai)(cai)料(liao)(liao)來(lai)避免破裂(lie)。以(yi)汽車(che)(che)油箱(xiang)為例(li),其通常需要經過(guo)多次拉(la)伸(shen)(shen)才能(neng)成型(xing),而且(qie)拉(la)伸(shen)(shen)深(shen)度(du)較大,如(ru)(ru)果(guo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)過(guo)薄,在拉(la)伸(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)很容易破裂(lie)。
工藝類型:
不(bu)同的(de)(de)沖(chong)(chong)壓(ya)工藝(yi)對材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)(de)要(yao)求也不(bu)同。在(zai)落(luo)料(liao)(liao)(liao)(liao)和沖(chong)(chong)孔工藝(yi)中(zhong)(zhong)(zhong),材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)(du)主要(yao)影(ying)響沖(chong)(chong)裁力(li)的(de)(de)大小(xiao)(xiao),只要(yao)沖(chong)(chong)床的(de)(de)壓(ya)力(li)能夠滿足沖(chong)(chong)裁要(yao)求,材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)(de)選擇范(fan)圍較廣。但在(zai)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)工藝(yi)中(zhong)(zhong)(zhong),材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)(du)至(zhi)關(guan)重要(yao)。拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)比(bi)(拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)后高(gao)度(du)(du)(du)與(yu)原始材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)(du)之比(bi))是一個(ge)關(guan)鍵(jian)參(can)數(shu),一般來說,拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)比(bi)越大,為避免破裂,所需(xu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)(du)應(ying)相應(ying)增加。例如,在(zai)生產薄壁(bi)圓筒(tong)形沖(chong)(chong)壓(ya)件時,如果(guo)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)比(bi)達(da)到較高(gao)數(shu)值(zhi),就需(xu)要(yao)足夠厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)來承受拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)拉(la)(la)(la)應(ying)力(li)。而在(zai)彎(wan)曲(qu)(qu)工藝(yi)中(zhong)(zhong)(zhong),材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)(du)影(ying)響彎(wan)曲(qu)(qu)半徑的(de)(de)至(zhi)小(xiao)(xiao)限(xian)制,材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)越厚(hou),允許(xu)的(de)(de)至(zhi)小(xiao)(xiao)彎(wan)曲(qu)(qu)半徑越大,否則容易(yi)在(zai)彎(wan)曲(qu)(qu)處產生破裂。
參(can)考(kao)材料的力(li)學性能
屈服強度和抗拉強度:
材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)是(shi)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)開(kai)始產生塑(su)性變形時(shi)的(de)(de)應力(li)(li),抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)是(shi)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)拉(la)(la)斷(duan)前所能承(cheng)受(shou)的(de)(de)至大應力(li)(li)。在(zai)(zai)選(xuan)(xuan)擇材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)(hou)度(du)(du)時(shi),需(xu)(xu)要考慮沖(chong)(chong)壓(ya)件(jian)在(zai)(zai)加(jia)工過程中所承(cheng)受(shou)的(de)(de)至大應力(li)(li)。如果沖(chong)(chong)壓(ya)件(jian)在(zai)(zai)沖(chong)(chong)壓(ya)過程中所承(cheng)受(shou)的(de)(de)應力(li)(li)接近材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)或抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du),就(jiu)需(xu)(xu)要增(zeng)加(jia)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)(hou)度(du)(du)來提高其承(cheng)載能力(li)(li)。例如,對于一個需(xu)(xu)要承(cheng)受(shou)較(jiao)大拉(la)(la)力(li)(li)的(de)(de)沖(chong)(chong)壓(ya)件(jian)(如汽車的(de)(de)懸掛(gua)系統部件(jian)),如果選(xuan)(xuan)用的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)較(jiao)低,就(jiu)需(xu)(xu)要增(zeng)加(jia)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)厚(hou)(hou)度(du)(du),以(yi)確保在(zai)(zai)沖(chong)(chong)壓(ya)和后續使用過程中不會因應力(li)(li)超過材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)而破裂。
同時,還要(yao)考慮材(cai)(cai)料(liao)的(de)應(ying)變硬(ying)化(hua)(hua)特(te)性(xing)。有些材(cai)(cai)料(liao)在(zai)(zai)(zai)塑性(xing)變形過(guo)程中會發生(sheng)應(ying)變硬(ying)化(hua)(hua),即隨(sui)著變形程度(du)的(de)增加,材(cai)(cai)料(liao)的(de)強度(du)和硬(ying)度(du)提(ti)高。對(dui)于具有明顯(xian)應(ying)變硬(ying)化(hua)(hua)特(te)性(xing)的(de)材(cai)(cai)料(liao),在(zai)(zai)(zai)選(xuan)擇厚(hou)度(du)時可(ke)以適當考慮其在(zai)(zai)(zai)加工過(guo)程中的(de)強化(hua)(hua)效果。例如(ru),某些鋁合金(jin)在(zai)(zai)(zai)拉伸過(guo)程中會發生(sheng)應(ying)變硬(ying)化(hua)(hua),在(zai)(zai)(zai)一定程度(du)上可(ke)以承受更大的(de)變形而不(bu)破裂,因此在(zai)(zai)(zai)選(xuan)擇材(cai)(cai)料(liao)厚(hou)度(du)時可(ke)以結合這一特(te)性(xing)進行(xing)優化(hua)(hua)。
延展性和(he)韌性:
材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)延(yan)展性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(伸(shen)長率)表(biao)示材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在(zai)拉(la)伸(shen)過程中的(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)變形能(neng)力(li),韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)則是材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)吸收能(neng)量(liang)而(er)不(bu)發生脆性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)斷裂(lie)的(de)(de)能(neng)力(li)。如(ru)果材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)延(yan)展性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)好(hao),在(zai)相(xiang)同的(de)(de)沖(chong)壓工藝(yi)條件(jian)下(xia),可(ke)以選擇相(xiang)對(dui)較(jiao)薄(bo)的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。例如(ru),深沖(chong)鋼板具有良好(hao)的(de)(de)延(yan)展性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),在(zai)生產(chan)深拉(la)伸(shen)沖(chong)壓件(jian)時(shi),相(xiang)比(bi)延(yan)展性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)差的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),可(ke)以使(shi)(shi)用較(jiao)薄(bo)的(de)(de)厚度就能(neng)順利完成拉(la)伸(shen)而(er)不(bu)會(hui)破裂(lie)。而(er)對(dui)于韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)差的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),如(ru)一(yi)些(xie)脆性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),即使(shi)(shi)在(zai)形狀(zhuang)簡單的(de)(de)沖(chong)壓加工中,也(ye)可(ke)能(neng)需要增加材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)厚度來防止破裂(lie)。
考(kao)慮沖壓件的(de)使用要求和成本(ben)
使用要求(qiu):
如果沖壓件(jian)(jian)需(xu)要(yao)承受(shou)較(jiao)大的(de)載荷、壓力或(huo)沖擊力,如機械(xie)結構(gou)中的(de)支撐件(jian)(jian)、汽車的(de)防撞部件(jian)(jian)等,應選擇足(zu)夠厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)材(cai)料(liao)以保證(zheng)其強度(du)(du)和(he)安全性。同時,對于(yu)一些有(you)特殊環境要(yao)求的(de)沖壓件(jian)(jian),如在(zai)高(gao)溫、腐蝕環境下使(shi)用的(de)部件(jian)(jian),材(cai)料(liao)厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)選擇還要(yao)考慮(lv)在(zai)這(zhe)些環境下材(cai)料(liao)性能(neng)的(de)變化。例如,在(zai)高(gao)溫環境下,材(cai)料(liao)的(de)強度(du)(du)可(ke)能(neng)會降低,此時可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)增(zeng)加材(cai)料(liao)厚(hou)(hou)度(du)(du)來滿(man)足(zu)使(shi)用要(yao)求。
成(cheng)本因素(su):
材(cai)(cai)(cai)料(liao)厚(hou)度(du)的(de)(de)增加(jia)會導致材(cai)(cai)(cai)料(liao)成本上升。在(zai)滿足沖(chong)壓(ya)(ya)件(jian)質量(liang)和(he)使用要(yao)求(qiu)的(de)(de)前提(ti)下(xia),應盡量(liang)選擇合(he)適(shi)的(de)(de)厚(hou)度(du)以(yi)控制成本。可以(yi)通過優化沖(chong)壓(ya)(ya)工藝來適(shi)當降(jiang)低對材(cai)(cai)(cai)料(liao)厚(hou)度(du)的(de)(de)要(yao)求(qiu)。例如(ru)(ru),通過改進模具設計(如(ru)(ru)合(he)理的(de)(de)圓角半徑、模具間(jian)隙等)或調整沖(chong)壓(ya)(ya)工藝參數(如(ru)(ru)壓(ya)(ya)邊力(li)、沖(chong)壓(ya)(ya)速度(du)等),在(zai)不增加(jia)材(cai)(cai)(cai)料(liao)厚(hou)度(du)的(de)(de)情(qing)況下(xia),提(ti)高沖(chong)壓(ya)(ya)件(jian)的(de)(de)成型質量(liang),避免破裂。同時,對于批(pi)量(liang)較大的(de)(de)沖(chong)壓(ya)(ya)件(jian)生產,還可以(yi)通過與材(cai)(cai)(cai)料(liao)供(gong)應商協商,獲得更合(he)理的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)價格,在(zai)成本和(he)質量(liang)之間(jian)找到更佳平衡點。
沖(chong)壓(ya)件(jian)(jian)是(shi)一種工(gong)(gong)業制造中常(chang)見(jian)的(de)零(ling)件(jian)(jian)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi),其(qi)主(zhu)要應用(yong)于金屬(shu)材料的(de)加工(gong)(gong)和(he)制造過程中。沖(chong)壓(ya)件(jian)(jian)的(de)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)是(shi)通(tong)過沖(chong)壓(ya)模具(ju)將(jiang)金屬(shu)板(ban)材或(huo)條材加工(gong)(gong)成具(ju)有(you)一定形狀(zhuang)和(he)尺寸的(de)零(ling)件(jian)(jian),常(chang)見(jian)的(de)有(you)零(ling)部件(jian)(jian),結(jie)構件(jian)(jian)等(deng)(deng)。沖(chong)壓(ya)件(jian)(jian)具(ju)有(you)加工(gong)(gong)精度高(gao)(gao)、生產效率高(gao)(gao)、生產成本低等(deng)(deng)優點,因此在汽車、電子(zi)、家電、航空航天等(deng)(deng)行業都有(you)廣泛的(de)應用(yong)。
模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)是沖壓(ya)過程的(de)關鍵(jian)工(gong)具(ju)(ju)。根據沖壓(ya)件的(de)形狀、尺寸(cun)精度(du)和(he)批量(liang)要(yao)(yao)求等(deng)設計合適(shi)的(de)模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)。例如,對(dui)于一個(ge)簡單(dan)的(de)圓形沖壓(ya)件,可能(neng)只需要(yao)(yao)一副簡單(dan)的(de)落(luo)料模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju);而對(dui)于復雜的(de)汽車(che)車(che)身部件沖壓(ya)模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju),則需要(yao)(yao)設計多組不(bu)同功能(neng)的(de)模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju),包括拉伸模(mo)(mo)(mo)、沖孔模(mo)(mo)(mo)等(deng)。模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)的(de)精度(du)直接(jie)影響沖壓(ya)件的(de)質(zhi)量(liang)。