【模具·技術(shù)】如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質(zhì)量？不銹鋼/鋁合金薄板沖壓要點(diǎn)以及常見缺陷處理對(duì)策
關(guān)于“如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質(zhì)量”這個(gè)話題，不銹鋼/鋁合金薄壁零件微成形技術(shù)是薄板塑性加工領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一，在航空航天、能源、電子、生物醫(yī)療和軍工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景，受到世界各國的廣泛關(guān)注。薄壁零件在加工過程中，常常出現(xiàn)有良品率不高的問題，此時(shí)應(yīng)該怎么提高工藝質(zhì)量呢？那么既然大家都想知道機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)專題：如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質(zhì)量?100唯爾教育機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)課程小編便從網(wǎng)上搜集了一些不銹鋼/鋁合金薄板件沖壓工藝相關(guān)的信息，下面分享給大家一起了解一下這些提升不銹鋼/鋁合金薄板加工吧! 從事精密沖壓工藝的朋友也可以快速發(fā)展機(jī)械制造、汽車研發(fā)、航空航天等領(lǐng)會(huì)從中獲得更大的受益。
如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質(zhì)量?
薄板五金件就是可以通過沖壓、彎曲、拉伸等工藝制造的零件，沖壓工藝是通過模具對(duì)毛坯施加外力，使之產(chǎn)生變形或分離，從而獲得一定尺寸、形狀和性能的工件的方法。沖壓工藝的使用范圍十分廣泛，既可以制造金屬板料、棒料，也可以是多種非金屬材料。下面億達(dá)渤潤石化簡單介紹下薄板沖壓件的質(zhì)量要求：
1、沖壓工藝的特點(diǎn)
(1)用冷沖壓加工方法可以得到形狀復(fù)雜、用其他加工方法難以加工的工件，如薄殼零件等。冷沖壓件的尺寸精度是由模具保證的，因此，尺寸穩(wěn)定，互換性好。
(2)材料利用率高，工件重量輕、剛性好、強(qiáng)度高、沖壓過程耗能少。因此工件的成本較低。
(3)操作簡單、勞動(dòng)強(qiáng)度低、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化、生產(chǎn)率高。
(4)沖壓加工中所用的模具結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長、成本較高
2、沖壓材料的要求
(1)對(duì)于成形工序，為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高，材料應(yīng)具有良好的塑性、屈強(qiáng)比小、板厚方向性系數(shù)大、板平面方向性系數(shù)小、材料的屈服強(qiáng)度與彈性模量的比值小。 對(duì)于分離工序，并不需要材料有很好的塑性，塑性越好的材料越不易分離。
(2)材料的厚度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐欢ǖ哪＞唛g隙適用于一定厚度的材料，材料厚度誤差太大，不僅直接影響制件的質(zhì)量，還可能導(dǎo)致模具和沖床的損壞。
(3)材料的表面應(yīng)光潔平整，無分層和機(jī)械性質(zhì)的損傷，無銹斑、氧化皮及其它附著物。表面質(zhì)量好的材料，沖壓時(shí)不易破裂，不易擦傷模具，工件表面質(zhì)量也好。
3、沖壓工件的質(zhì)量
(1)為了滿足沖壓件的精密度，工序數(shù)量需要經(jīng)過沖壓工藝計(jì)算才能確定，因?yàn)樗粌H與材料性質(zhì)、拉深高度、拉深階梯數(shù)等因素有關(guān)，還將涉及到拉深直徑、材料厚度等。
(2)因?yàn)闆_壓工序數(shù)量主要取決于其形狀的復(fù)雜程度，所以需要根據(jù)彎曲角的數(shù)目、曲方向等因素綜合考慮后才能確定工件的精細(xì)度。
(3)當(dāng)沖壓件達(dá)到了精密、精細(xì)的要求后，工件的精美度就成為新的工藝標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)沖壓件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時(shí)，可以考慮直接采用精密沖裁工序，從而獲得精美的沖壓件。
4、沖壓油品的選用
(1)由于硅鋼板是比較容易沖切的材料，所以為了工件成品的易清洗性，在防止沖切毛刺產(chǎn)生的前提下會(huì)選用低粘度的沖壓油。
(2)碳鋼板沖壓時(shí)在選用沖壓油時(shí)首先應(yīng)該注意的是拉伸油的粘度。根據(jù)工藝難易度和給油方法及脫脂條件來決定較佳粘度。
(3)因?yàn)楹吐认堤砑觿?huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以鍍鋅鋼板在選用沖壓油時(shí)應(yīng)注意氯型沖壓油可能發(fā)生白銹的問題，而使用億達(dá)渤潤硫型沖壓油可以避免生銹問題，但沖壓后應(yīng)盡早脫脂。
(4)不銹鋼是容易產(chǎn)生沖壓硬化的材料，要求使用油膜強(qiáng)度高、抗燒結(jié)性好的拉伸油。一般使用含有硫氯復(fù)合型添加劑的沖壓油，在保證極壓加工性能的同時(shí)避免工件出現(xiàn)毛刺、破裂等問題。
以上就是不銹鋼/鋁合金薄板五金沖壓件工藝原料的選用方法。
【薄板沖壓加工技術(shù)】不銹鋼薄板沖壓拉深加工要點(diǎn)
微信項(xiàng)目組 ShengHuaGY 2015-04-03不銹鋼因其優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，但其沖壓加工性能較差，零件表面易劃傷，模具易產(chǎn)生粘結(jié)瘤，導(dǎo)致沖壓質(zhì)量和生產(chǎn)效率受到極大的影響。這就要求在沖壓加工過程中從模具結(jié)構(gòu)、模具材料、熱處理及潤滑等方面著手，提高零件質(zhì)量和模具壽命，更好地解決不銹鋼沖壓過程中存在的問題。
1、不銹鋼薄板沖壓特點(diǎn)
(1)屈服點(diǎn)高、硬度高、冷作硬化效應(yīng)顯著、易出現(xiàn)裂口等缺陷。
(2)導(dǎo)熱性比普通碳鋼差，導(dǎo)致所需變形力大，沖裁力、拉深力大。
(3)拉深時(shí)塑性變形劇烈硬化，薄板拉深易起皺或掉底。
(4)拉深模具易出現(xiàn)粘接瘤現(xiàn)象，導(dǎo)致零件外徑嚴(yán)重劃傷。
(5)拉深時(shí)，難以達(dá)到預(yù)期的形狀。
2、解決不銹鋼薄板沖壓拉深問題的途徑
分析認(rèn)為，以上問題的產(chǎn)生，是由不銹鋼本身的性能決定的，主要受以下五個(gè)方面的因素影響：一是原材料性能;二是模具的結(jié)構(gòu)及沖壓速度;三是模具的材料;四是沖壓潤滑液;五是工藝路線的安排。
(1)原材料板材的質(zhì)量也是影響沖壓性能的重要因素，必須采購符合國標(biāo)的正規(guī)原材料。對(duì)于硬態(tài)料，沖壓加工前必須進(jìn)行退火，以提高加工性能。
(2)模具的結(jié)構(gòu)及沖壓速度為了改善拉深難度，可以把壓邊圈的壓邊面制成斜的。這樣拉深時(shí)坯料在壓邊圈作用下與壓邊面和凹模完全處于接觸狀態(tài)，可以使凹模圓角部位材料承受較大的壓邊力，從而改善拉深難度。
沖壓不銹鋼時(shí)的沖裁速度要比碳鋼小1/3,實(shí)踐證明，采用液壓機(jī)的效果要優(yōu)于機(jī)械式?jīng)_床。
(3)選抗粘的模具材料不銹鋼拉深過程中，主要問題是粘模嚴(yán)重，導(dǎo)致模具損耗嚴(yán)重，影響零件外觀質(zhì)量，所以，解決此類問題必須采用抗粘的模具材料。
目前抗粘的模具材料主要有：
①硬質(zhì)合金類：碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金，不粘模，模具壽命高?？拐承宰詈?，但模具材料費(fèi)用和熱處理費(fèi)用較高，適合大批量生產(chǎn)。
②銅基合金類：鑄鋁青銅和硬鋁青銅，不粘模，壽命一般。熱處理簡單，適合中小批量生產(chǎn)采用。
③3054合金鑄鐵，不粘模，壽命一般。需表面淬火，適合中小批量生產(chǎn)采用。
在實(shí)際生產(chǎn)中，各單位可根據(jù)自己的熱處理設(shè)備、產(chǎn)量、切削加工能力、沖壓件要求等選擇適合的材料。
一般情況下，硬質(zhì)合金類和合金鑄鐵類模具的硬度要達(dá)到60~64HRC,表面粗糙度值Ra=0.4μm;銅基合金類模具需進(jìn)行淬火處理，硬度150HBS左右，表面粗糙度值Ra=1.6μm可滿足普通要求的不銹鋼拉深。對(duì)于表面質(zhì)量要求高的不銹鋼拉深件，模具的表面最好能經(jīng)過拋光，使表面粗糙值度達(dá)到Ra=0.4~0.2μm,較低的表面粗糙度值可起到減摩和提高抗粘性的作用，這對(duì)提高不銹鋼沖壓件表面質(zhì)量，不粘模都有益處。
近年來，不斷有新的拋光技術(shù)問世，據(jù)資料介紹，通過電化學(xué)拋光、超聲波拋光，磨料噴射等新工藝可在短時(shí)間內(nèi)降低型腔的表面粗糙度值，提高耐磨性，這些都值得我們?nèi)ヌ剿骱瓦\(yùn)用。
(4)沖壓潤滑油材料在拉深時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐櫥?/span>，可降低材料與模具間的摩擦系數(shù)，從而使拉深力下降，有潤滑與無潤滑相比，拉深力可降低30%左右。并且可提高材料的變形程度，降低極限拉深系數(shù)，從而減少拉深次數(shù)，更主要的是保證了工件表面質(zhì)量，不致使表面擦傷。
對(duì)于筒形件的拉深，如果內(nèi)表面質(zhì)量要求不高，凸模不必涂潤滑油，這樣，有助于降低拉深系數(shù)，一般情況下，可在條料上先涂潤滑油，然后放在凹模上沖壓拉深。
不銹鋼沖壓拉深時(shí)，要選用黏度大的潤滑液，一般采用氯化乙烯漆(G01-4)噴涂板料表面，拉深時(shí)再涂機(jī)油，沖壓件表面得到保護(hù)，質(zhì)量好。但氯化乙烯漆的環(huán)保性能差，更主要的是拉深后需用香蕉水清洗，氣味大，對(duì)操作工健康有影響。近年來，有新型的不銹鋼拉深油和水基拉深液不斷問世，效果好，環(huán)保性能好，可作為替代氯化乙烯漆的不銹鋼拉深潤滑油。比如FH100型拉深油，效果良好，在生產(chǎn)中已推廣使用。
(5)安排合理的工藝路線。不銹鋼材料不但強(qiáng)度高，變形抗力大，在拉深過程中承受塑性變形而產(chǎn)生加工硬化，使材料的力學(xué)性能發(fā)生變化，其強(qiáng)度和硬度會(huì)明顯提高，而本身塑性會(huì)降低，金屬冷加工變形后，晶粒破碎，晶格歪扭，處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，即殘存的內(nèi)應(yīng)力。這種內(nèi)應(yīng)力使變形后的拉深件有改變形狀的狀態(tài)趨勢(shì)，致使成品或半成品長期存放會(huì)產(chǎn)生變形或裂紋。
為了不使拉深件及半成品由于變形抵抗力及強(qiáng)度的提高而發(fā)生裂紋及破裂現(xiàn)象，在生產(chǎn)過程中，必須合理安排工藝路線，選取適當(dāng)?shù)睦钕禂?shù)，并進(jìn)行合理的中間退火。一般情況下，不銹鋼薄板首次拉深系數(shù)可選靠近下限值，后道拉深系數(shù)取中間數(shù)值。消除應(yīng)力的退火溫度為1050~1100℃，保溫5 ~15min,空冷。另外，對(duì)于形狀要求嚴(yán)格的工件，可在退火后增加整形工序，效果良好。
【薄板沖壓加工技術(shù)】鋁合金薄板的沖壓缺陷及其解決對(duì)策
鋁合金薄板在沖壓生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些沖壓缺陷，這些缺陷有輕微的，有嚴(yán)重的，嚴(yán)重缺陷直接導(dǎo)致零件不能使用，造成報(bào)廢。由于沖壓零件是大批量生產(chǎn)，出現(xiàn)問題將是批量的損失，所以有必要對(duì)沖壓產(chǎn)生的各種缺陷做個(gè)了解，并對(duì)可能會(huì)造成的缺陷進(jìn)行原因分析，提出相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行預(yù)防。
沖壓時(shí)易發(fā)生零件缺陷的表現(xiàn)形式有以下幾種：
1、鋁合金薄板沖壓缺陷：毛刺
指沖壓切口面高出材料部分，是沿沖壓方向發(fā)生的工業(yè)鋁型材，也可能是擠壓后產(chǎn)生的，毛刺一般控制在0.1mm以內(nèi)，是沖壓正常而普遍的現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因分析：
1)、模具刃口磨損，沖壓時(shí)由于刃口磨損不能一次性將材料切斷，在切斷過程中伴有拉深的現(xiàn)象，金屬本身就有抗拉延率存在，材料被拉延導(dǎo)致毛刺產(chǎn)生。
2)、凸、凹模間隙配合過大，沖壓時(shí)材料還有一定的空間工業(yè)鋁型材，凸模不能一次性將材料沖斷，材料被拉延產(chǎn)生毛刺。
3)、凸、凹模間隙配合不合理，凸模與凹模刃口偏位，在沖壓時(shí)一邊間隙過大產(chǎn)生毛刺，另一邊磨損刃口。
4)、材料材質(zhì)過軟，沖壓時(shí)凸、凹模間隙不能克服材料拉延率產(chǎn)生毛刺。
5)、產(chǎn)品定位不當(dāng)被擠壓出毛刺。
二、鋁合金薄板沖壓缺陷：壓傷
指模具內(nèi)有異物或模具廢屑跳出被壓在產(chǎn)品上。
產(chǎn)生原因分析：
1)、模具落料孔過大，沖壓時(shí)沖頭與廢料之間在真空受力下帶出落料孔，跳到模具上，產(chǎn)品再?zèng)_壓時(shí)導(dǎo)致壓傷。
2)、產(chǎn)品毛刺廢屑掉至模具上導(dǎo)致。
3)、材料表面殘留有雜物沖壓時(shí)產(chǎn)生。
4)、其他廢屑由于某種原因落入模具內(nèi)導(dǎo)致。
三、鋁合金薄板沖壓缺陷：尺寸不良
因某種原因使沖壓出來的零件尺寸不符合要求。
產(chǎn)生原因分析：
1)、模具設(shè)計(jì)或加工組裝不良導(dǎo)致，此不良往往出現(xiàn)在模具第一次生產(chǎn)使用時(shí)。
2)、架模時(shí)模具高度調(diào)整位置不符，沖壓時(shí)模具不能到位，導(dǎo)致尺寸不符，工業(yè)鋁型材或因調(diào)節(jié)完模具后未鎖緊模頭，沖壓時(shí)模具高度變化。
3)、模具定位松動(dòng)，零件定位時(shí)偏位，沖壓后導(dǎo)致。
4)、作業(yè)不良，定位未放好，沖壓時(shí)使模具間隙增大導(dǎo)致。
四、鋁合金薄板沖壓缺陷：產(chǎn)品刮傷
產(chǎn)生原因分析：
1)、材料本體刮傷，生產(chǎn)時(shí)未注意而產(chǎn)生。
2)、過程中未對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行有效防護(hù)，周轉(zhuǎn)過程中被刮傷。
3)、周轉(zhuǎn)方式不合理，產(chǎn)品擺放不規(guī)范導(dǎo)致。
4)、原材料表面不干凈、有灰塵等微粒。
五、鋁合金薄板沖壓缺陷：漏工序
產(chǎn)品加工過程中由于疏忽或其他原因工業(yè)鋁型材導(dǎo)致工序遺漏造成零件不良。
產(chǎn)生原因分析：
1)、生產(chǎn)時(shí)半成品缺少標(biāo)識(shí)，作業(yè)人員不清楚工序順序而用了漏沖工序的半成品。
2)、作業(yè)人員工作時(shí)不用心，還未沖產(chǎn)品就流到下一道工序。
3)、休息時(shí)間沖壓人員未將模具內(nèi)未沖的產(chǎn)品完成，工業(yè)鋁型材再生產(chǎn)時(shí)以為完成了，未確認(rèn)狀況而流到下一道工序。
六、鋁合金薄板沖壓缺陷：平整度不良
產(chǎn)生原因分析：
1)、材料材質(zhì)不均勻，內(nèi)部存在一定的內(nèi)應(yīng)力，使沖壓整形時(shí)難以克服。
2)、架模后模具上模和下模之間的平行度不良，無法達(dá)到整平的效果。
3)、材料為卷料時(shí)未進(jìn)行平整，模具沖壓時(shí)一次難以達(dá)到整平的目的。
4)、被沖壓的零件結(jié)構(gòu)大，上模作用力不均導(dǎo)致弧形等變形。
以上是沖壓過程中常常出現(xiàn)的缺陷，這些缺陷可以預(yù)防，只要找到了相應(yīng)的對(duì)策。
下面主要了解在不同的生產(chǎn)階段采用哪種對(duì)策：
一、首檢階段
1)、架模生產(chǎn)首件確認(rèn)，未仔細(xì)核對(duì)圖樣或樣品，僅測(cè)量主要尺寸，導(dǎo)致對(duì)其他問題疏忽檢驗(yàn)。
2)、交接班對(duì)模具狀況未交接清楚，首檢時(shí)誤認(rèn)為可以，而疏忽檢驗(yàn)，導(dǎo)致生產(chǎn)批量不良。
3)、修模后首件僅對(duì)維修問題進(jìn)行確認(rèn)，疏忽其他質(zhì)量問題確認(rèn)。
采取的對(duì)策：
a)首件中特別注意檢查樣件與圖樣的符合性，包括標(biāo)識(shí)、字模、壓印確認(rèn)等。
b)交接班要有交接記錄，對(duì)已有異常的模具直接交接或樣品說明。
c)修模后確認(rèn)要注意檢查孔位及相關(guān)尺寸，防止錯(cuò)裝工業(yè)鋁型材、裝反或漏裝沖頭等問題。
二、很久未生產(chǎn)產(chǎn)品再生產(chǎn)階段
1)、因很久未生產(chǎn)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)生疏，易發(fā)生控制方面的疏漏。
2)、模具很久未生產(chǎn)和保養(yǎng)，達(dá)不到質(zhì)量要求，易發(fā)生很多問題。
3)、作業(yè)人員對(duì)模具生產(chǎn)操作生疏易發(fā)生作業(yè)不良。
采取的對(duì)策：
a)當(dāng)有此種產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)按新產(chǎn)品狀況處理，解決生產(chǎn)中管控的問題。
b)投入生產(chǎn)時(shí)作為重點(diǎn)進(jìn)行管制，穩(wěn)定后才可以當(dāng)作成熟產(chǎn)品生產(chǎn)。
c)投產(chǎn)時(shí)要求對(duì)操作人員教育培訓(xùn)，使其了解操作方法后才可生產(chǎn)。
三、產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更階段
1)、信息來源不準(zhǔn)，內(nèi)容傳達(dá)不充分導(dǎo)致變更確認(rèn)疏忽產(chǎn)生問題。
2)、新舊品切換方式不明確，舊品處理不徹底。
3)、未及時(shí)制定變更后的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，管制疏漏。
采取的對(duì)策：
a)對(duì)信息來源要理清正確的部門和核準(zhǔn)權(quán)限，要求以文件的形式傳遞。
b)新舊品做好標(biāo)識(shí)和隔離工作，將處理方式以文件的形式通知到相關(guān)部門落實(shí)。
c)提前做好變更產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定，產(chǎn)品送樣階段的標(biāo)準(zhǔn)有必要進(jìn)行前期指導(dǎo)或培訓(xùn)。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于薄板沖壓的知識(shí)技巧了，學(xué)習(xí)以上的【模具·技術(shù)】如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質(zhì)量？不銹鋼/鋁合金薄板沖壓要點(diǎn)以及常見缺陷處理對(duì)策知識(shí)，對(duì)于薄板沖壓的幫助都是非常大的，這也是新手學(xué)習(xí)加工制造所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會(huì)有專業(yè)的人士來為您解答。
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