不銹鋼板沖壓:
沖壓 sheet metal forming;stamping利用模具在壓力機(jī)上將金屬板材制成各種板片狀零件和殼體、容器類工件,或?qū)⒐芗瞥筛鞣N管狀工件。這類在冷態(tài)進(jìn)行的成型工藝方法稱為冷沖壓,簡(jiǎn)稱沖壓。沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)S?span style="color: black">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,從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料,模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。按沖壓
加工溫度分為
熱沖壓和
冷沖壓。前者適合變形抗力高,塑性較差的板料加工;后者則在室溫下進(jìn)行,是
不銹鋼薄板常用的沖壓方法。它是金屬塑性加工(或
壓力加工)的主要方法之一,也隸屬于材料成型工程技術(shù)。
(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工,普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次,高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上,而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。
(2) 沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度,且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。
(3) 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件,如小到鐘表的秒表,大到汽車縱梁、覆蓋件等,加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng),沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。
(4) 沖壓一般沒(méi)有切屑碎料生成,材料的消耗較少,且不需其它加熱設(shè)備,因而是一種省料,節(jié)能的加工方法,沖壓件的成本較低。
由于沖壓具有如此優(yōu)越性,沖壓加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。例如,在宇航,航空,**,機(jī)械,農(nóng)機(jī),電子,信息,鐵道,郵電,交通,化工,醫(yī)療器具,日用電器及輕工等部門里都有沖壓加工。不但整個(gè)產(chǎn)業(yè)界都用到它,而且每個(gè)人都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。像飛機(jī),火車,汽車,拖拉機(jī)上就有許多大,中,小型沖壓件。小轎車的車身,車架及車圈等零部件都是沖壓加工出來(lái)的。據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì),自行車,縫紉機(jī),手表里有80%是沖壓件;電視機(jī),收錄機(jī),攝像機(jī)里有90%是沖壓件;還有食品金屬罐殼,鋼精鍋爐,搪瓷盆碗及不銹鋼餐具,全都是使用模具的沖壓加工產(chǎn)品;就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。
不銹鋼板沖壓工序:
彎曲:將金屬板材、管件和型材彎成一定角度、曲率和形狀的塑性成型方法。彎曲是沖壓件生產(chǎn)中廣泛采用的主要工序之一。金屬材料的彎曲實(shí)質(zhì)上是一個(gè)彈塑性變形過(guò)程,在卸載后,工件會(huì)產(chǎn)生方向的彈性恢復(fù)變形,稱回彈。回彈影響工件的精度,是彎曲工藝必須考慮的技術(shù)關(guān)鍵。
拉深:拉深也稱拉延或壓延,是利用模具使沖裁后得到的平板坯料變成開(kāi)口的空心零件的沖壓加工方法。用不銹鋼板拉深工藝可以制成筒形、階梯形、錐形、球形、盒形和其他不規(guī)則形狀的薄壁零件。如果與其他沖壓成形工藝配合,還可制造形狀極為復(fù)雜的零件。在沖壓生產(chǎn)中,拉深件的種類很多。由于其幾何形狀特點(diǎn)不同,變形區(qū)的位置、變形的性質(zhì)、變形的分布以及坯料各部位的應(yīng)力狀態(tài)和分布規(guī)律有著相當(dāng)大的、甚至是本質(zhì)的差別。所以工藝參數(shù)、工序數(shù)目與順序的確定方法及模具設(shè)計(jì)原則與方法都不一樣。各種拉深件按變形力學(xué)的特點(diǎn)可分為直壁回轉(zhuǎn)體(圓筒形件)、直壁非回轉(zhuǎn)體(盒形體)、曲面回轉(zhuǎn)體(曲面形狀零件)和曲面非回轉(zhuǎn)體等四種類型。 拉形是通過(guò)拉形模對(duì)板料施加拉力,使板料產(chǎn)生不均勻拉應(yīng)力和拉伸應(yīng)變,隨之板料與拉形模貼合面逐漸擴(kuò)展,直至與拉形模型面完全貼合。拉形的適用對(duì)象主要是制造材料具有一定塑性,表面積大,曲度變化緩和而光滑,質(zhì)量要求高(外形、光滑流線、質(zhì)量穩(wěn)定)的雙曲度蒙皮。拉形由于所用工藝裝備和設(shè)備比較簡(jiǎn)單,故成本較低,靈活性大;但材料利用率和生產(chǎn)率較低。
旋壓是一種金屬回轉(zhuǎn)加工工藝。在加工過(guò)程中,坯料隨旋壓模主動(dòng)旋轉(zhuǎn)或旋壓頭繞坯料與旋壓模主動(dòng)旋轉(zhuǎn),旋壓頭相對(duì)芯模和坯料作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),使坯料產(chǎn)生連續(xù)局部變形而獲得所需空心回轉(zhuǎn)體零件。
整形是利用既定的磨具形狀對(duì)產(chǎn)品的外形進(jìn)行二次修整。主要體現(xiàn)在壓平面、彈腳等。針對(duì)部分材料存在彈性,無(wú)法保證一次成型品質(zhì)時(shí),采用的再次加工。
脹形是利用模具使板料拉伸變薄局部表面積增大以獲得零件的加工方法。常用的有起伏成形,圓柱形(或管形)毛坯的脹形及平板毛坯的拉張成形等。脹形可采用不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),如剛模脹形、橡皮脹形和液壓脹形等。
翻邊是沿曲線或直線將薄板坯料邊部或坯料上預(yù)制孔邊部窄帶區(qū)域的材料彎折成豎邊的塑性加工方法。翻邊主要用于零件的邊部強(qiáng)化,去除切邊以及在零件上制成與其他零件裝配、連接的部位或具有復(fù)雜特異形狀、合理空間的立體零件,同時(shí)提高零件的剛度。在大型鈑金成形時(shí),也可作為控制破裂或折皺的手段。所以在汽車、航空、航天、電子及家用電器等工業(yè)部門中得到十分廣泛的應(yīng)用。
縮口是一種將已經(jīng)拉伸好的無(wú)凸緣空心件或管坯開(kāi)口端直徑縮小的沖壓方法??s口前、后工件端部直徑變化不宜過(guò)大,否則端部材料會(huì)因受壓縮變形劇烈而起皺。因此,由較大直徑縮成很小直徑的頸口,往往需要多次縮口。
不銹鋼板沖壓對(duì)不銹鋼板的要求
厚度、均勻。沖壓用模具精密、間隙小,板料厚度過(guò)大會(huì)增加變形力,并造成卡料,甚至將凹模脹裂;板料過(guò)薄會(huì)影響成品質(zhì)量,出現(xiàn)拉裂。
② 表面光潔,**、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等。一切表面缺陷都將存留在成品工件表面,裂紋性缺陷在彎曲、拉深、成形等過(guò)程可能向深廣擴(kuò)展,造成廢品。
③ 屈服強(qiáng)度均勻,無(wú)明顯方向性。各向異性(見(jiàn)塑性變形的板料在拉深、翻邊、脹形等沖壓過(guò)程中,因各向屈服的出現(xiàn)有先后,塑性變形量不一致,會(huì)引起不均勻變形,使成形不而造成次品或廢品。
④ 均勻延伸率高??估囼?yàn)中,試樣開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)頸現(xiàn)象前的延伸率稱為均勻延伸率。在拉深時(shí),板料的任何區(qū)域的變形不能超過(guò)材料的均勻延伸范圍,否則會(huì)出現(xiàn)不均勻變形。
⑤ 屈強(qiáng)比低。材料的屈服極限與強(qiáng)度極限之比稱為屈強(qiáng)比。低的屈強(qiáng)比不僅能降低變形抗力,還能減小拉深時(shí)起皺的傾向,減小彎曲后的回彈量,提高彎曲件精度。
⑥ 加工硬化性低。冷變形后出現(xiàn)的加工硬化會(huì)增加材料的變形抗力,使繼續(xù)變形困難,故一般采用低硬化指數(shù)的板材。但硬化指數(shù)高的材料的塑性變形穩(wěn)定性好(即塑性變形較均勻),不易出現(xiàn)局部性拉裂。
在實(shí)際生產(chǎn)中,常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn),如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能,以保證成品質(zhì)量和高的合格率。
更多不銹鋼知識(shí)請(qǐng)登錄ztssjdqh.cn