冲压件设计及表面处理工艺
冲压件成形原理:冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等,施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
工艺分类:冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。 分离工序(冲裁工序):其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。分离工序:冲裁(落料、冲孔)、剪切、切口、切边、剖切。
冲裁时板料的变形过程 变形过程:
模具间隙正常时,金属材料的冲裁过程可分三个阶段: 1)弹性变形阶段
板料产生弹性压缩,弯曲和拉伸等变形。材料在受到外力作用时产生变形或者尺寸 的变化,而 且能够恢复的变形叫做弹性变形。 2)塑性变形阶段
板料的应力达到屈服极限,板料开始产生塑性剪切变形。是指材料在外力作用下产而在外力去除后不能恢复的那部分变形。
3)断裂分离阶段
已成形的裂纹沿最大应变速度方向向材料内延伸,呈楔形状发展
冲裁后板料断面分为四个部分
成形工序:是使板料在不破坏的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。
成形工序:弯曲、卷圆、扭曲、拉深、变薄拉深、翻边(孔的翻边、外缘翻边)、缩口、扩口、起伏、卷边、涨形、旋压、整形、校平、压印、挤压(正挤压、反挤压、复合挤压)。
冲压件设计注意事项 冲裁冲压件的冲压工艺性
1).冲裁件的形状和角度:冲裁件的形状设计应尽可能简单、对称,使排样时废料最少。冲裁件拐角应避免锐角,宜有适当的圆角
2).冲孔最小孔径 (冲孔时孔径不宜太小)最小尺寸如下表
冲裁件的结构尺寸(如孔径、孔距等)必须考虑材料的厚度。 3). 最小孔间距 和孔边距
冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离不应过小。
4). 凸出悬臂和凹槽的最小宽度
弯曲件的冲压工艺性
1).材料弯曲时,弯曲圆角当超过材料的极限强度时,就会产生裂缝和折断,应避免过小的弯曲圆角半径
2)R角的设定最好不要大于其自身1.5倍材料厚度。因为R角过大弯曲过后其回弹也很大。
3).弯曲件的弯曲高度不要太长,同时H也不可以过小,特别是材料t>2mm的时候h过小(切记),会使弯曲困难,很难得到形状准确的零件。
弯曲件弯角成90°时,为了便于成形应使弯曲件直边高度h>2t,当h=1.3t-2t时,应使R≈0或采用压凹槽等弯曲方法,见下图。