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冲压过程与冲压件的原材料利用率

文章作者:永达五金   发布时间:2019-12-13
在冲压过程中,变形毛坯的各部分在同一个模具的作用下有产生各种塑性变形的可能,即具有不同的变形趋向。
  在冲压过程中,变形毛坯的各部分在同一个模具的作用下有产生各种塑性变形的可能,即具有不同的变形趋向。但是,由于毛坯各部分的受力情况(应力状态)、模具的作用方式、外摩擦的作用、机械性能的变化等因素的影响不同,并不是所有的变形方式都能实现。另一方面,为了得到要求的冲压件的形状和尺寸,需要对每道冲压工序里毛坯的变形进行有效的控制:除使毛坯应该产生变形的部分实现需要的变形外,还要排除毛坯可能产生的其他任何不需要的和有害的变形。
  因此,研究各种冲压变形工序里毛坯产生各种变形的需要条件,并借助于正确确定各种变形参数与合理设计变形过程和模具的工作部分等措施,达到对毛坯的变形做到有效控制的日的,是冲压生产中十分重要的问题。对变形趋向性与控制方法的研究,可以做为确定各种变形工艺参数、制定工艺过程、设计模具和分析冲压过程中出现的某些产品质量问题的依据。
  同一个毛坯的变形区和传力区是相毗联的,在它们分界面上作用的内力的性质和大小相应是全部相同。在一个内力的作用下,它们都有可能产生塑性变形,但是,由于它们可能产生的塑性变形的方式不同,而且也由于它们之间的尺寸关系不同,通常总是有一个区需要比较小的塑性变形力,因而起入塑性状态,产生塑性变形。可以认为这个区是个相对的弱区。为了保障冲压过程的顺利进行,需要保障毛坯应该变形的部分—变形区成为弱区,因为只有这样才能把塑性变形局限于变形区,而又排除传力区产生任何不需要的塑性变形的可能。这个道理可以概括为:在冲压过程中需要较小变形力的区是相对的弱区,而且弱区必先变形。
  提高原材料利用率是汽车冲压件降本优化较主要的途径。材料的有效利用程度越高,在其他条件不变的前提下,材料的利用率越高,生产成本就越低。而要提高材料的利用率,主要从以下几个方面着手:
  1、组合下料及废料回收。对于侧围外板、背门外板等大件冲裁后较大的块料或角形料不能再利用的,在充分考虑到工艺尺寸、材料牌号、模具结构等因素影响的前提下,对部分中小冲压件采用余料生产Ll另外,下料过程中产生余料,可采用多零件组合下料的方式,尽可能降低余料的产生。但是值得注意的是,在做工艺分析的过程中,相应要合理规划,争取将余料的利用率达到较大。
  2、工序的优化。如纵梁外板内加强板,通过工艺优化,镜像后,有一模一件调整为一模两件,材料利用率从14%提升到40%。
  3、工艺的应用。这种原材料降本方法,要结合企业的实际情况,有选择地采用激光拼焊、摆剪、弧形落料、连续落料等工艺手段可大大地提高原材料的使用速率。尤其是激光拼焊工艺,可以使零件数量减少66%,这不仅可以减少模具使用数量,也大大提高了原材料的利用率。
  4、零件下料尺寸的优化。企业要定期对汽车冲压件的产品图及成品形状、尺寸、精度、力学性能等要素,进行系统的分析,并结合设备及模具的工艺对下料尺寸优化。例如对拉延辅助面进行调整,通过改进拉延工艺以缩减零件下料尺寸,优化材料工艺定额,提升材料利用率。
  5、落料排样的优化。现有工艺:横切板料再单体落料,材料利用率约为60.35%,使用连续落料减少单边后利用率提升至61.15%,提高0.8%。进一步优化落料排样,采用齿形交错排列材料利用率达68.39%,提高了8.04%。
  五金冲压件在生产中常见具体问题的处理:
  (1)凸模刃口端部形状。如端部修出斜面或弧形,由于冲裁力减缓,冲件不易产生翻料、扭曲,因此,冲孔尺寸会趋大。而凸模端部为平面(无斜面或弧形)时,冲孔尺寸相对会趋小。
  (2)冲切刃口磨损时,材料所受拉应力增大,冲压件产生翻料、扭曲的趋向加大。产生翻料时,冲孔尺寸会趋小。
  (3)对材料的强压,使材料产生塑性变形,会导致冲孔尺寸趋大。而减轻强压时,冲孔尺寸会趋小。
  冲压件油石打磨的检验方法:
  1、油石粒度的选择取决于表面状况(如粗糙度,镀锌等)。建议用细粒度的油石。油石打磨的方向基本上沿纵向进行,并且很好地贴合冲压件的表面,部分特别的地方还可以补充横向的打磨。
  2、用干净的纱布将外覆盖件的表面擦干净,然后打磨用油石(20×20×100mm或大),有圆弧的地方和难以接触到的地方用相对较小的油石打磨(例如:8×100mm的半圆形油石)。
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