精密衝壓已經成爲獲取高精度衝壓件的主要手段,但精密衝壓因爲其精度高、工藝複雜,有着許多與一般衝壓不同的問題(精密衝壓的常見問題,可以查看本文章)。不過精密衝壓並沒有想象的那麼複雜,學會這些你也會精密衝壓。
一,精密衝壓件需要採用精密衝壓模具
用一般衝壓模所得到的衝壓件,剪切面有塌角、斷裂帶和毛刺,還有明顯的錐度,尺寸精度一般較低,表面粗糙度Ra爲6.3~12.5um。當對衝裁件斷面質量和尺寸精度有更高要求時,如尺寸精度爲IT6-7,表面粗糙度Ra爲0.4一0.8um,可採用整修、負間隙衝壓、上下衝壓和齒圈壓板精密衝壓方法生產,如圖示。整修是利用整修模沿衝壓件外緣或孔內颳去薄切屑,從而獲得光滑而垂直的斷面和準確尺寸。負間隙衝壓時,凸模尺寸大於凹模尺,衝壓過程中出現的裂紋方向與普通衝壓相反,形成一個倒錐形毛坯。凸模繼續下壓時(注意凸模不能進入凹模)將倒錐毛坯壓人凹模內,相當於整修過程,兇此負間隙衝壓法的實質是落料——整修的複合工藝過程。上下衝壓法足用兩個凸模從上、下兩次衝壓.衝壓件,可以獲得兩個光亮帶,並可清除毛刺。齒圈壓板精密衝壓實質是整個衝切過程中,材料完全處於三向壓應力狀態下的塑性變形,抑制了裂紋及撕裂的產生,得到的衝壓件切斷面光潔、錐度小、表面平整、尺寸公差等級高。
二,精密衝壓要避免衝壓件產生撕裂
精衝時爲了抑制衝壓過程中材料產生撕裂,保證塑性變形過程的進行,採取了下述措施:1、用v形齒壓邊圈壓住材料。避免板料彎曲翹起;2、採用小衝壓間隙。精衝的雙面衝壓間隙大約是材料厚度的1%-1.5%,使材料始終保持和衝壓方向垂直,以減少變形區的彎曲變形,不產生拉應力,構成壓應力塑性變形的條件;3、利用壓邊力和頂杆的反壓力,將材料變形區緊緊壓緊,使之處於二向受壓狀態,並提高變形區材料的靜水壓力,以提高材料翅性,抑制裂紋和撕裂的產生。將凹模或凸模刃口做成很小的圓角,一般圓角半徑爲0.05mm~0.1mm,以減少刃口處的應力集中,避免或延緩裂紋的產生。
三,精密衝壓要使用精密衝牀
精衝工藝過程要求設備同時提供衝壓力、壓邊力和反頂力,通常在專用的精衝壓力機上進行。普通壓力機一般不能同時提供這三個力及其運動,而且在壓力機的剛性上和運動精度上較差,故不宜在普通壓力機上進行精密衝壓,除非採取一定的技術措施,如加裝機械或液壓裝置提供壓邊力和反壓力,才能在通用壓力機上實現精衝。採用液壓裝置提供壓邊力和反頂力,壓力均衡平衡,可按工藝要求在精衝過程中實現保壓或減壓,控制簡便,因此普通壓力機上的精衝技術,其壓邊力和反壓爲普遍採用液壓力實現。
四,精密衝壓的模具間隙不能太大
小間隙是精沖模的主要特徵。間隙的大小及其沿刃口周邊的均勻性,直接影響精衝零件剪切面質量。精衝問隙主要取決於材料厚度,也和衝壓輪廓及工件的材質有關。間隙太大,剪切面有撕裂。這是因爲間隙過大,變形區材料受到較大的拉伸作用,併產生拉應力,而拉應力正是誘導產生微裂紋及撕裂的原因,因此,精密衝壓的凸、凹模間隙不能太大。
五,精密衝壓的壓邊力不能太小
精衝時常採用V形齒圈壓板進行強力壓邊。V形齒圈壓板的作用是:1、防止剪切區以外的材料在剪切過翟中隨凸模流人;2、夾緊材料,在精衝過程中使材料始終和衝壓方向垂直而不翹起;3、提供強大的壓力,在變形區建立三向壓應力狀態,消除或阻止因拉應力引起的裂紋的產生,防止切斷面產生撕裂。爲了保證衝壓件的剪切質量,降低動力消耗和提高模具的使用壽命,必須正確計算和設定壓邊力,壓邊力太小,變形區材料的靜水壓應力低,不利於抑制裂紋,在剪切面產生撕裂,影響剪切面質量。壓邊力太大,則產生過大的動力消耗,使模具結構複雜,並降低了模具的使用壽命。因此,在實際工藝過程中,壓邊力要進行調試
六,精密衝壓的反壓力不能太小
反壓力是影響精衝件質量的重要因素。較大的反壓力可以提高變形區材料的靜水壓應力,抑制拉裂紋,有助於提高精衝件的質量。但反壓力過大會增加凸模的負載,降低衝壓模具的使用壽命。反壓力太小會影響衝壓件尺寸精度、平面度、塌角和剪切面質量。反壓力較小,精衝件塌角大,衝壓件表面不平,中間拱起。因此,和壓邊力一樣均需在實際工藝過程中,在保證衝壓件質量的前提下儘量調到下限值。
七,精衝的搭邊值不能太小
因爲精衝時齒圈壓板要壓緊材料,齒形尺寸使得精衝的搭邊值比普通衝壓時要大些。精衝排樣圖設汁與普通衝壓的設計原則基本相同,精衝搭邊值的正確選取與否對精衝件的質量影響很大,一般來說,搭邊值越火,有利於提高精衝的斷呵質量,但不經濟。因此,在選擇精衝搭邊值時,應在滿足切斷面質量的條件下選擇最小值。