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1、精密注塑技术部编制 冲压件设计及 表面处理介绍 1 冲压件的基本成型工艺 介绍冲压件成形原理及工艺分类 2 冲压件设计注意事项 介绍各种成形的冲压工艺性 3 冲压件的表面处理 介绍冲压件表面处理种类 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。 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 精密注塑技术部编制 1 冲压件的基本成型工艺 介绍冲压件成形原理及工艺分类 分离工序(冲裁工序) 精密注塑技术部编制 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
2、裁(落料、冲孔)、剪切、切口、切边、剖切 精密注塑技术部编制 用冲模沿封闭曲 线冲切,冲下的 部分是零件。用 于制造各种平板 形状的零件。 落料 zzzzzzzzz分离工序(冲裁) 废料 零件 用冲模沿封闭曲 线冲切,冲下的 部分是废料。用 于制造各种平板 形状的零件。 冲孔 用冲模沿不封闭 的曲线进行分切 产生分离 切断 将成型零件边缘 切齐或者一定形 状切成。 修边 零件 废料 精密注塑技术部编制 冲裁时板料的变形过程 变变形过过程 模具间间隙正常时时,金属材料的冲裁过过程可分三个阶阶段 弹弹性变变形阶阶段 板料产产生弹弹性压缩压缩 ,弯曲和拉伸等变变形 塑性变变形阶阶段 板料的应力达到屈
3、服极限,板料开始产生塑性剪切变形 断裂分离阶阶段 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 冲裁时板料的变形过程 弹性变形 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。 塑性变形 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。 精密注塑技术部编制 冲裁后板料断面分为四个部分 光亮带 塌角 剪裂带 毛刺 精密注塑技术部编制 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
4、印、挤压(正挤压、反挤压 、复合挤压)。 精密注塑技术部编制 把板料毛坯制成 各种开口空心的 零件。 拉延 zzzzzzzzz成形工序 将板料或半成品 的边缘沿一定曲 线一定曲率成形 成竖立的边缘。 翻边 为了提高已成型 零件的精度或获 得小的圆角半径 而采用的成形方 法。 整形 在预先冲孔的板 料或半成品制成 竖立边缘。 翻孔 将板料沿直线弯 成各种形状。 弯曲延 R 精密注塑技术部编制 2 冲压件设计注意事项 介绍各种成形的冲压工艺性 冲裁冲压件的冲压工艺性 弯曲件的冲压工艺性 拉深件的冲压工艺性 缩孔、翻边、膨胀的成形介绍 设 计 要 点 精密注塑技术部编制 冲裁冲压压件的冲压压工艺艺性
5、 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 不合理 合理 精密注塑技术部编制 冲裁件的结构尺寸(如孔径、孔距等)必须考虑材料的厚度。 2).冲孔最小孔径 (冲孔时孔径不宜太小)最小尺寸如下表 精密注塑技术部编制 aaaa 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 硬 钢: a=(1.31.5)*t 黄铜 、 软钢: a=(0.91.0)*t 紫铜、铝、锌: a=(0.750.8)*t 不合理 合理 精密注塑技术部编制 4). 凸出悬臂和凹槽的最小宽度 冲裁件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜过
6、小,否则会降低模具寿命和工件质量 不合理 合理 精密注塑技术部编制 弯曲件的冲压压工艺艺性 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。 t 精密注塑技术部编制 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t2mm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R0或采用压凹槽等弯曲方法,见 下图。 精密注塑技术部编制 4). 弯曲件
7、的弯曲线尽量不要设计在宽度突变的地方(如下图), 以避免撕裂。 如果非要设计在宽度突变的地方,可以在宽度突变处预先冲好工 艺孔或工艺槽 。 精密注塑技术部编制 5).对于有孔的弯曲件,如果孔位于弯曲的附近,弯曲的时 候会使孔变形。 解决措施:使这些孔分布在变形区域之外。 如下图对于弯曲件,从孔边到弯曲半径R中心的距离取为 :当t2mm的时,lt;当t2mm的时,l2t。 错误设计建议设计 精密注塑技术部编制 6).当弯曲件由宽、窄两部分 组成时,过渡处距离LR, 见下图。 7).对称件的弯曲,左右弯曲半 径应该一致,以便保证弯曲 过程中的受力平衡,以防止 在弯曲过程中产生滑动,见 下图。 精密
8、注塑技术部编制 8).在设计弯曲件的时候,由于弯曲的形状和整体冲压件的 形状不规则,所以,就要在冲压件上设计基准孔或基准边 以及标注公差的一些基准。 如:面、边、孔等,但是尽量不要把基准设定在很难测量 的地方如:空间的圆心、很难判定的元素等,见下图。 精密注塑技术部编制 9).在设计弯曲件的时候,要考虑折弯前材料展开长度(方 向)是否有足够的空间(两片之间距离t) koala 折弯方向设计错误 展开后有干涉 展开方向正确展开后无干涉 koala 折弯高度设计错误 展开后有干涉 折弯方向正确展开后无干涉 精密注塑技术部编制 拉伸件的冲压压工艺艺性 1)拉深概念 利用模具将平板毛坯冲压成各种开 口
9、的空心零件,或将已制成的开口空心 件压制成其他形状和尺寸空心件的一种 冲压加工方法。 精密注塑技术部编制 拉深工艺艺分类类 1)按壁厚变化情况分: 一般拉深(工件壁厚不变) 变薄拉深(工件壁厚变薄) 2)按使用的毛坯的形状分: 第一次拉深(使用平板毛坯) 以后的各次拉深(以开口空 心件为毛坯) 精密注塑技术部编制 3)拉深变形过程: 平面凸缘部分(主要变形区 ) 凹模圆角部分(过渡区) 筒壁部分(变形区) 凸模圆角部分(过渡区) 筒底部分(小变形区) 4)拉深过程中毛坯各部分变化 : 精密注塑技术部编制 缩缩孔、翻边边、膨胀胀的成形介绍绍 成形类别简图成形原理模具简图 翻边 在坯料的平面部分或
10、曲面部 分上,利用模具的作用,使 之沿封闭或不封闭的曲线边 缘形成有一定角度的直壁或 凸缘的一种成形工序 缩口 缩口是将预先成形好的圆筒 件或管件坯料,通过缩口模 具将其口部缩小的一种成形 工序 膨胀 用模具对空心件加向外的 径向力,使局部直径扩张 的一种成形工序 精密注塑技术部编制 1、避免直角,圆弧过渡 2、孔与孔,孔与边,孔与弯曲处之间有足够距离 3、弯曲半径不能过小,折弯高度适宜 4、薄板可以通过加强筋方式提高刚度和强度 5、注意板料的纤维方向 冲压件结构设计要点 精密注塑技术部编制 3 冲压件的表面处理 介绍冲压件表面处理种类 冲压产品的表面处理包括 电镀(锌镉铜铬 锡镍金银等)、静
11、 电涂喷、喷漆、电泳、丝 网印刷等处理方式。 应用比较广泛的有喷塑、 喷漆、发黑、电泳、镀锌 、镀镍等 防护性电镀,如镀 锌;耐磨性电镀, 如镀硬铬;提高可 焊性电镀,如镀锡 ;增强导电性,如 镀银、镀金。 功能性电镀料 zzzzzzzzz电镀 镀金,镀银,镀 铜,镀镍,镀装 饰铬等例如:金 属标牌 装饰性电镀料 表面处理最为广泛的是电镀 精密注塑技术部编制 电镀 镀层金属或其它不溶性材料做阳极,待镀 的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀 工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳 离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用 含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保 持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目 的是
12、在基材上镀上金属镀层,改变基材表 面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀 性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增 加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性 、耐热性和表面美观 精密注塑技术部编制 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极。施加于 电压作用,带电荷之涂料离子移到阴 极,并与阴极表面所产生之碱性作用 形成不溶解物,沉积于工作表面。 电泳表面处理工艺的特点: 电泳漆膜具有丰满、均匀、平整、光 滑的优点,电泳漆膜的硬度、附着力 、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优 于其它涂装工艺 精密注塑技术部编制 发黑 钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝 的,其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使 之形成致密的氧化膜保护
13、层,提高钢件的防 锈能力。发黑处理现在常用的方法有传统的 碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种 镀锌、锡 镀锌、锡是指在金属、合金或者其 它材料的表面镀一层锌以起美观、 防锈等作用的表面处理技术。现在 主要采用的方法是热镀锌。 精密注塑技术部编制 磷化 磷化是一种化学与电化学反应形成 磷酸盐化学转化膜的过程,所形成 的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷 化的目的主要是:给基体金属提供 保护,在一定程度上防止金属被腐 蚀;用于涂漆前打底,提供漆膜层 的附着力与防腐蚀能力;在金属冷 加工工艺中起减摩润滑使用 精密注塑技术部编制 喷涂 利用压力或静电力将油漆或粉末附着 在工件表面,使工件有防腐蚀和外 观装饰作用。 烤漆 在基材上打上底漆、面漆,每上 一遍漆,都送人无尘恒温烤房, 烘烤。 精密注塑技术部编制 钝化 其钝化的机理可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属 与氧化性质作用,作用时在金属表面生产一种非常薄的、致 密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜 。这层膜成独立相存在,通常是氧化金属的化合物、它起着 把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质接 触,从而使金属基本停止溶解形成钝化态达到防腐蚀的作用 精密注塑技术部编制 谢谢 谢谢 各位的观看各位的观看
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