五金沖壓件的尺寸精度是指沖壓件實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值,差值越小,則五金沖壓件尺寸精度越高。引起五金沖壓件尺寸誤差的主要因素有:凸、凹模的制造精度;凸、凹模間隙;沖壓后材料的彈性回復;生產(chǎn)過(guò)程中的偶然因素,如定位不準、材料性能不穩定等。五金沖壓件的表面質(zhì)量不應高于原材料的表面質(zhì)量,否則需要增加后續加工才能達到,增加了生產(chǎn)成本。
所謂五金沖壓件的綠色設計即在模具設計階段就將環(huán)境保護和減小資源消耗等措施納入產(chǎn)品設計中,將可拆卸性、可回收性、可制造性等作為設計目標并行考慮并產(chǎn)品功能、質(zhì)量壽命和經(jīng)濟性。隨著(zhù)模具工業(yè)的發(fā)展,對金屬板料成形質(zhì)量和模具設計效率要求越來(lái)越高,傳統的基于經(jīng)驗的設計方法已無(wú)法適應現代工業(yè)的發(fā)展。近年來(lái),用有限元法對板料成形過(guò)程進(jìn)行計算機數值模擬,是模具設計的一場(chǎng)革命。用計算機數值模擬能獲得成形過(guò)程中工件的位移、應力和應變分布。通過(guò)觀(guān)察位移后工件變形形狀能預測可能發(fā)生的起皺;根椐離散點(diǎn)上的主應變值在板料成形限度曲線(xiàn)上的位置或利用損傷力學(xué)模型進(jìn)行分析,可以預測成形過(guò)程中可能發(fā)生的破裂;將工件所受外力或被切除部分的約束力解除,可對回彈過(guò)程進(jìn)行仿真,工件回彈后的形狀和殘余應力的分布。這全部,就為優(yōu)化沖壓工藝和模具設計提供了依據,是意義上的綠色模具設計。
研究表明鎂合金是一種比、剛度好、電磁界面防護的金屬,其在電子、汽車(chē)等行業(yè)中應用前景看好,大有取代傳統的鐵合金、鋁合金、甚至塑膠材料的趨勢。目前汽車(chē)上采用的鎂合金制件有儀表底板、座椅架、發(fā)動(dòng)機蓋等,鎂合金管類(lèi)件還廣泛應用于飛機、導彈和宇宙飛船等前端工業(yè)。但鎂合金的密排六方晶格結構決定了其在常溫下無(wú)法沖壓成形?,F在人們研制了一種集加熱與成形一起的模具來(lái)沖壓成形鎂合金產(chǎn)品。該產(chǎn)品成形過(guò)程為:在沖床滑塊下降過(guò)程中,上模與下模夾緊對材料進(jìn)行加熱,然后再以適當運動(dòng)模式進(jìn)行成形。
五金沖壓件的電磁成形是高速成形的工藝,而高速成形不但可使鋁合金成形范圍擴展,并且還可以使其成形性能提高。用復合沖壓的方法成形鋁合金覆蓋件的具體方法是:用一套凸凹模在鋁合金覆蓋件尖角處和難成形的輪廓處裝上電磁線(xiàn)圈,用電磁方法予以成形,再用一對模具在壓力機上成形覆蓋件易成形的部分,然后將預成形件再用電磁線(xiàn)圈進(jìn)行高速變形來(lái)完成后期成形。事實(shí)證明,用這樣復合成形方法可以獲得用單一沖壓方法難以的鋁合金覆蓋件。
此種方法也適用于在沖床內進(jìn)行五金沖壓件成形品的聯(lián)結及各種產(chǎn)品的復合成形。許多難成形的材料,例如鎂合金、鈦合金等產(chǎn)品,都可用該種方法沖壓成形。由于這種沖壓要求沖床滑塊在下降過(guò)程中具有停頓的功能,以便對材料加熱提供時(shí)間,故人們研制一種全新概念的沖床,數控曲軸式伺服馬達沖床,利用該沖床還可在沖壓模具內實(shí)現包括攻螺紋、鉚接等工序的復合加工,從而有力地拓展了沖壓加工范圍,為鎂合金在塑性加工業(yè)廣泛應用奠定了堅實(shí)的基礎。
一般五金沖壓件的板料沖壓僅能成形等壁厚的零件,用變薄拉伸的方法較多能獲得厚底薄壁零件,沖壓成形局限性限制了其應用范圍。而在汽車(chē)零件生產(chǎn)中常遇到一些薄壁但卻不等厚的零件,用單一的沖壓與冷鍛相結合的復合塑性成形方法加以成形,顯得很容易,因此,用沖壓與冷鍛相結合的方法就能擴展板料加工范圍。其方法是先用沖壓方法預成形,再用冷鍛方法終成形。用沖壓冷鍛復合塑性成形,其優(yōu)點(diǎn)為:一是原材料容易廉價(jià)采購,可以降低生產(chǎn)成本;二是降低單一冷鍛所需的大成形力,有利于提高模具壽命。