王喆
摘 要:近年來,我國模具制造行業(yè)有了較大的發(fā)展,一些新的模具加工技術(shù)相繼浮出水面,在一些企業(yè)中得到應(yīng)用。沖壓模具在國民經(jīng)濟中也占有相當(dāng)大的比重,已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展的方向。生活中的大部分產(chǎn)品都是由沖壓生產(chǎn)出來的,沖壓的技術(shù)方法也決定了我們的生活質(zhì)量。為此,我們淺談沖模的加工制造方法和制造工藝,已經(jīng)制造加工過程中的技術(shù)要求和處理方法,最后闡述沖模存在的問題和優(yōu)缺點。
關(guān)鍵詞:沖壓;模具;制造工藝
在目前激烈的市場競爭中,產(chǎn)品投入市場的遲早往往是成敗的關(guān)鍵。模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具,模具開發(fā)周期占整個產(chǎn)品開發(fā)周期的主要部分。模具工業(yè)的快速發(fā)展,我們不斷地提高對模具加工制造技術(shù)要求,模具制造的水平的高低,已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標(biāo)志。因此,模具設(shè)計及制造技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位是顯而易見的。如何在保證質(zhì)量、控制成本的前提下加工模具是值得認(rèn)真考慮的問題。模具加工工藝是一項先進(jìn)的制造工藝,已成為重要發(fā)展方向,在航空航天、汽車、機械等各行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。
在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中,模具是重要的工藝裝備之一,它在鑄造,鍛造,沖壓,塑料,粉末冶金,陶瓷制品等生活生產(chǎn)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,尤其是沖壓模具逐漸成為模具行業(yè)中的龍頭,大大提供高了我們的生活質(zhì)量需求。
1沖壓模具的概念及其特點
沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備(主要是壓力機)上的模具對材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件(俗稱沖壓或沖壓件)的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工,所以也叫冷沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一,隸屬于材料成型工程術(shù)。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具,簡稱沖模。沖模是將材料(金屬或非金屬)批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要,沒有符合要求的沖模,批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行;沒有先進(jìn)的沖模,先進(jìn)的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素,只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比,沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下:①沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實現(xiàn)機械化與自動化;②沖壓模具的尺寸精度高、模具壽命長、質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好;③沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件,加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng),沖壓的強度和剛度均較高;④沖壓一般沒有切屑碎料生成,材料的消耗較少,且不需其它加熱設(shè)備,因而沖壓是一種省料、節(jié)能的加工方法,沖壓件的成本較低。
2沖壓的基本工序及其模具
沖壓加工的零件,由于其形狀、尺寸、精度要求、生產(chǎn)批量等各不相同,因此生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的,概括起來可分為分兩大類,即離工序和成形工序。分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓(俗稱沖裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序,按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形(脹形、翻邊、縮口和旋壓)四種基本工序,還有其他爆炸、電水、電磁、激光沖擊和超塑性的成形方式。
在實際生產(chǎn)中,當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時,若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達(dá)到要求。這時在工藝上多采用集中的方案,即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成,可以進(jìn)行復(fù)合和級進(jìn)組合加工方式。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等;按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模,都可看成是由上模和下模兩部分組成,上模被固定在壓力機工作臺或墊板上,是沖模的固定部分。工作時,坯料在下模面上通過定位零件定位,壓力機滑塊帶動上模下壓,在模具工作零件(即凸模、凹模)的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?;厣龝r,模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來,以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。
3沖壓模具的組成
沖壓模具主要由以下幾部分組成:①工作零件:工作零件用以直接和板料接觸,由其施加給板料壓力后使之分離或變形完成板料沖壓過程。工作零件主要包括凸模、凹模、凸凹模等;②定位零件:定位零件的作用是確定板料或胚件相對于沖模的正確位置,以保證沖件質(zhì)量。主要包括擋料銷、定距側(cè)刀、導(dǎo)正銷、定位板、定位銷、導(dǎo)料板和導(dǎo)向槽等;③卸料裝置零件:卸料零件主要用來卸除套在凸模上的零件或廢料。主要包括卸料板、卸料桿、廢料刀等;④壓料裝置及零件:用來壓住胚料或胚件以保證在沖壓時,使材料能順利的進(jìn)行變形。它主要包括壓料板、壓邊圈等,主要用于拉深模結(jié)構(gòu);⑤導(dǎo)向零件:導(dǎo)向零件主要用以保證凸模與凹模之間具有準(zhǔn)確位置。主要包括導(dǎo)套、導(dǎo)柱、導(dǎo)板等;⑥推件裝置與零件:推件零件主要用來將沖后的零件制品及廢料,從凹模或凹凸模里推出。包括推桿、推板、打料桿及各類推件器等;⑦支撐及支持零件:支撐及支持零件主要用來連接及固定工作零件,使之成為完整的模具結(jié)構(gòu)。主要包括上、下模板,模柄,凸、凹模固定板,墊板,限位器等。
當(dāng)然,沖壓加工也存在著一些問題和缺點。主要表現(xiàn)在沖壓加工時產(chǎn)生的噪音和振動兩種公害,而且操作者的安全事故時有發(fā)生。不過,這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的,而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備及落后的手工操作造成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,特別是計算機技術(shù)的發(fā)展,隨著機電一體化技術(shù)的進(jìn)步,這些問題一定會盡快而完善的得到解決。
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