在五金沖壓件滑移線(xiàn)法的基本假設為:板料法蘭厚度不變,且處于平面應變狀態(tài),材料各向同性,無(wú)硬化,不考慮摩擦力分布對塑性流動(dòng)的影響。從對滑移線(xiàn)法的敘述表明,只有形狀相對簡(jiǎn)單的沖壓件才能建立相應的滑移線(xiàn)場(chǎng)。并且只有在特別簡(jiǎn)單的邊界條件下才能從特征方求解中給出滑移線(xiàn)的數學(xué)表達式。一般情況下,需利用特征方程的數值積分,根據給定的邊界條件,逐點(diǎn)遞推,求得近似滑移線(xiàn)場(chǎng),這種方法是以變換特征線(xiàn)微分方程為有限差分關(guān)系式,并利用滑移線(xiàn)的特征作為基礎的。因此滑移線(xiàn)法由于數學(xué)運算比較復雜而較難在實(shí)際生產(chǎn)中應用。該方法主要基于一些經(jīng)驗計算公式,所以其應用范圍受到影響,主要應用于形狀比較簡(jiǎn)單的可展沖壓件(如旋轉形件、彎曲件、或由這些簡(jiǎn)單形件組合而成的沖壓件)??偟膩?lái)說(shuō),由經(jīng)驗展開(kāi)板類(lèi)件自由曲面的方法都是屬于湊合性質(zhì)的方法,其精度受到使用者經(jīng)驗的豐富程度、所采用的經(jīng)驗公式及具體工藝參數的選擇等諸多因數的影響,其準確度有待進(jìn)一步提升。
模擬法模擬法是在假設條件下,根據許多物理問(wèn)題數學(xué)描述的相似性,通過(guò)數學(xué)相似理論,采用其它物理介質(zhì)構成的模型來(lái)模擬板料法蘭的金屬流動(dòng)。Laplace和Poission方程被普遍用于板料的成形當中。粱炳文等的電模擬法,利用電解液槽裝置,測量等勢線(xiàn),可的拉深件的毛坯外形,進(jìn)行測量的工作時(shí)間在10min內。此方法需要設計電解液裝置及數據測量,因而其精度受到人為因數的影響。另外一種是流體模擬法,它通過(guò)簡(jiǎn)單的流體模擬試驗和計算機輔助模擬,來(lái)求解多種不規則形狀拉深件的合理毛坯形狀。粱炳文等根據虛點(diǎn)匯流動(dòng)模型,實(shí)現了一種計算機輔助模擬,用理想流體的點(diǎn)匯場(chǎng)模擬尋求虛點(diǎn)匯場(chǎng)的解,使用微機自動(dòng)繪制了不同形狀、不同高度的拉深件合理毛坯外形,并以半圓頭矩形件為例做了實(shí)驗驗證。流體模擬法對模擬介質(zhì)的要求很?chē)栏?,它要求介質(zhì)連續均勻,各向同性,易于流動(dòng)且粘度大于某值。
級進(jìn)模中,通過(guò)沖切沖壓件周邊余料的方法,來(lái)形成沖件的外形。沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的主要原因為沖裁力的影響。沖裁時(shí),由于沖裁間隙的存在,材料在凹模的一側受拉伸(材料向上翹曲),靠凸模側受壓縮。當用卸料板時(shí),利用卸料板壓緊材料,防止凹模側的材料向上翹曲,此時(shí),材料的受力狀況發(fā)生相應的改變。隨卸料板對其壓料力的增加,靠凸模側之材料受拉伸(壓縮力趨于減小),而凹模面上材料受壓縮(拉伸力趨于減小)。沖壓件的翻轉即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以沖裁時(shí),壓住且壓緊材料是防止沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的。
五金沖壓件使用的模具是采用彈壓卸料板,還是采用固定卸料板,取決于卸料力的大小,其中材料料厚是主要考慮因素。隨著(zhù)模具用彈性元件彈力的增強(如采用矩形彈簧),彈壓卸料板的卸料力增強。根據目前情況,當材料料厚約在2mm以下時(shí)采用彈壓卸料板,大于2mm時(shí)采用固定卸料板較為貼近實(shí)際。本模具所沖材料的料厚為1mm,因此可采用彈壓卸料板。五金沖壓件是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱(chēng)壓力加工),合稱(chēng)鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。五金沖壓件加工是借助于常規或用沖壓設備的動(dòng)力,使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形,從而獲得形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料,模具和設備是沖壓加工的三要素。沖壓加工是一種金屬冷變形加工方法。所以,被稱(chēng)之為冷沖壓或板料沖壓,簡(jiǎn)稱(chēng)沖壓。它是金屬塑性加工(或壓力加工)的主要方法之一,也隸屬于材料成型工程技術(shù)。五金沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強的特點(diǎn)。五金沖壓件沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提升其剛性。由于采用模具,工件精度可達微米級,且重復精度不錯、規格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺等。
沖壓采用復合模,尤其是多工位級進(jìn)模,可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序,實(shí)現由帶料開(kāi)卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)速率高,勞動(dòng)條件好,生產(chǎn)成本低,一般每分鐘可生產(chǎn)數百件。
沖壓件用于汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車(chē)、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中。沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提升其剛性。由于采用模具,工件精度可達微米級,且重復精度不錯、規格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺等。
沖壓件加工是鋼或一些有色金屬加工出來(lái)的零件,加工手段有冷/熱沖壓、擠壓、滾壓、焊接、切削等等還包括其他一些工藝,定義比較廣。沖壓件加工是借助于常規或沖壓設備的動(dòng)力,使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形,從而獲得相應形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料,模具和設備是沖壓加工的三要素。
簡(jiǎn)析沖壓件生產(chǎn)過(guò)程中出現的問(wèn)題:
一、沖壓件加工過(guò)程中對材料的強壓,使材料產(chǎn)生塑性變形,會(huì )導致沖孔尺寸趨大。而減輕強壓時(shí),沖孔尺寸會(huì )趨小。
二、凸模刃口端部形狀。如端部修出斜面或弧形,由于沖裁力減緩,沖件不易產(chǎn)生翻料、扭曲,因此,沖孔尺寸會(huì )趨大。而凸模端部為平面(無(wú)斜面或弧形)時(shí),沖孔尺寸相對會(huì )趨小。
三、在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中,針對具體問(wèn)題作具體分析。
四、沖裁時(shí),沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的原因及解決對策。
五、沖切刃口磨損時(shí),材料所受拉應力增大,沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的趨向加大。產(chǎn)生翻料時(shí),沖孔尺寸會(huì )趨小。