冲压件

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借助压力机压力通过冲压模具成形的工件
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简介
全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。
冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。
冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。
冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。
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。分离工序也称冲裁，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。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。
主要特点
冲压件主要是将金属或非金属板料，借助压力机的压力，通过冲压模具冲压加工成形的，它主要有以下特点：
⑴ 冲压件是在材料消耗不大的前提下，经冲压制造出来的，其零件重量轻、刚度好，并且板料经过塑性变形后，金属内部的组织结构得到改善，使冲压件强度有所提高。
⑵冲压件具有较高的尺寸精度，同模件尺寸均匀一致，有较好的互换性。不需要进一步机械加工即可满足一般的装配和使用要求。
⑶冲压件在冲压过程中，由于材料的表面不受破坏，故有较好的表面质量，外观光滑美观，这为表面喷漆、电镀、磷化及其他表面处理提供了方便条件。
设计制作
设计原则
⑴设计的冲压件必须满足产品使用和技术性能，并能便于组装及修配。
⑵设计的冲压件必须有利于提高金属材料的利用率，减少材料的品种和规格，尽可能降低材料的消耗。在允许的情况下采用价格低廉的材料，尽可能使零件做到无废料及少废料冲裁。
⑶设计的冲压件必须形状简单，结构合理，以有利于简化模具结构、简化工序数量，即用最少、最简单的冲压工序完成整个零件的加工，减少再用其他方法加工，并有利于冲压操作，便于组织实现机械化与自动化生产，以提高劳动生产率。
⑷设计的冲压件，在保证能正常使用情况下，尽量使尺寸精度等级及表面粗糙度等级要求低一些，并有利于产品的互换，减少废品、保证产品质量稳定。
⑸设计的冲压件，应有利于尽可能使用现有设备、工艺装备以及工艺流程对其进行加工，并有利于冲模使用寿命的延长。
常见问题处理
1，粘合、刮痕：由于材料与凸模或凹模摩擦而在制件或者模具表面出现的不良；
2，毛刺：主要发生于剪切模和落料模，刃口之间的间隙或大或小时会产毛刺；
3，线偏移：制件成形时，首先与模具接触的部位被挤压并形成了一条线；
4，凸凹：开卷线有异物（铁屑、胶皮、灰尘）混入引起凸凹；
5，曲折：由于应力不均匀、拉延筋匹配不良或者压机滑块控制不良等造成制件r角部位或者压花部位发生曲折、应变；
6，皱纹：由于压机滑块调整不良、压机精度低、气垫压力调整不合适、冲头或者r部位大等原因引起边缘或r部位皱纹。
7.其他具体问题：在日常生产中，会遇到冲孔尺寸偏大或偏小（有可能超出规格要求）以及与凸模尺寸相差较大的情形，除考虑成形凸、凹模的设计尺寸、加工精度及冲裁间隙等因素外，还应从以下几个方面考虑去解决。
⑴.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。
⑵.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。
⑶.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。
8.抑制冲压件产生翻料、扭曲的方法
⑴.合理的模具设计。在级进模中，下料顺序的安排有可能影响到冲压件成形的精度。针对冲压件细小部位的下料，一般先安排较大面积之冲切下料，再安排较小面积的冲切下料，以减轻冲裁力对冲压件成形的影响。
⑵.压住材料。克服传统的模具设计结构，在卸料板上开出容料间隙（即模具闭合时，而材料又可被压紧。关键成形部位，卸料板一定做成镶块式结构，以方便解决长时间冲压所导致卸料板压料部位产生的磨（压）损，而无法压紧材料。
⑶.增设强压功能。即对卸料镶块压料部加厚尺寸（正常的卸料镶块厚H+0.03mm），以增加对凹模侧材料的压力，从而抑制冲切时冲压件产生翻料、扭曲变形。
⑷.凸模刃口端部修出斜面或弧形。这是减缓冲裁力的有效方法。减缓冲裁力，即可减轻对凹模侧材料的拉伸力，从而达到抑制冲压件产生翻料、扭曲的效果。
⑸.日常模具生产中，应注意维护冲切凸、凹模刃口的锋利度。当冲切刃口磨损时，材料所受拉应力将增大，从而冲压件产生翻料、扭曲的趋向加大。
⑹.冲裁间隙不合理或间隙不均也是产生冲压件翻料、扭曲的原因，需加以克服。
尺寸公差
《GB/T13914-2002 冲压件尺寸公差》规定了冲压件的尺寸公差。按照平冲压件和成形冲压件分别规定了尺寸公差。冲压件的尺寸公差数值与冲压件尺寸和板厚两个尺寸有关，另一方面与精度等级有关。
平冲压件尺寸公差：分为11个等级，用ST1至ST11表示，其中ST表示平冲压件尺寸公差，公差等级代号用阿拉伯数字表示。从ST1到ST11精度等级依次降低。
成形冲压件尺寸公差：成形冲压件分为10个精度等级，用FT1到FT10表示，其中FT表示成形冲压件尺寸公差，阿拉伯数字表示公差等级。从FT1到FT10精度等级依次降低。
冲压件极限偏差：孔尺寸按下偏差为0，上偏差为下偏差加尺寸公差；轴尺寸规定上偏差为基本偏差，数值为0，下偏差为上偏差减去尺寸公差。对于孔中心距，孔边距，弯曲、拉深的长度、高度等上下偏差规定为尺寸公差的一半。
特性应用
冲压件是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以，被称之为冷冲压或板料冲压，简称冲压。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工程技术。
环球的钢材中，有50～60%是板材制成的，此中大部分是经过冲压榨成的成品。汽车的车身、散热器片，汽锅的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等但凡冲压加工的。仪器仪表、家用电器、办公呆板、保管器皿等产品中，也有大量冲压件。冲压是高效的临蓐举措，采取复合模，异常是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压技术操作，完成材料的自动生成。生成速度快，休息时间长，临蓐成本低，集体每分钟可临蓐数百件，受到许多加工厂的喜爱。
冲压件与铸件、锻件斗劲，存在薄、匀、轻、强的特性。冲压可制出此熟手径难于制造的带有增强筋、肋、盘曲或翻边的工件，以提高其刚性。由于驳回粗糙模具，工件精度可达微米级，且精度高、规格一致，能够冲压出孔窝、凸台等。在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。
冲压配备除了厚板用水压机成形外，通常都采取凝滞压力机。以今世高速多工位凝滞压力机为焦点，设置装备配置开卷、成品收集、保送等凝滞以及模具库和快捷换模放置，并使用计算机法式管束，可组成高临蓐率高的被动冲压临蓐线。在每分钟临蓐数十、数百件冲压件的状况下，在短暂功夫内完成冲压、出件等工序，时常发生人身、配备和品质事变。因此，冲压中的安全临蓐是一个颇为紧要的题目
检验方法
触摸检验
用干净的纱布将外覆盖件的表面擦干净。检验员需戴上触摸手套沿着冲压件纵向紧贴冲压件表面触摸，这种检验方法取决于检验员的经验。必要时可用油石打磨被探知的可疑区域并加以验证，但这种方法不失为一种行之有效的快速检验方法。
油石打磨
1、首先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或更大），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）
2、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，部分特殊的地方还可以补充横向的打磨。
柔性纱网打磨
用干净的纱布将外覆盖件的表面擦干净。用柔性砂网紧贴冲压件表面沿纵向打磨至整个表面，任何麻点、压痕会很容易地被发现。
涂油检验
用干净的纱布将外覆盖件的表面擦干净。再用干净的刷子沿着同一个方向均匀地涂油至冲压件的整个外表面。把涂完油的冲压件放在强光下检验，建议把冲压件竖在车身位置上。用此法可很容易地发现冲压件上的微小的麻点、瘪塘、波纹。
目视检验
目视检测主要用于发现冲压件的外观异常和宏观缺陷。
检具检测
将冲压件放入检具，依据检具说明书操作要求，对冲压件进行检测。
生产问题安全生产
在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。
模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。
模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具（供小批量生产）、复合模、多工位级进模（供大量生产），以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。
冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。
在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。
一般工件在冲压过程中，由于冲压过程中，尤其是在冷锻冲压加工过程中，温度会很快升高，必须加润滑产品润滑，如果不使用润滑而直接冲压，焊接-组装，表面没有油的部件便于焊接和组装。研究和实践表明爱美可金属极惰性气体电弧焊，钨极气体保护电弧焊，电阻焊的应用上都有上佳结果。
翻料扭曲
1.冲压时产生翻料、扭曲的原因
在级进模中，通过冲切冲压件周边余料的方法，来形成冲件的外形。冲件产生翻料、扭曲的主要原因为冲裁力的影响。冲裁时，由于冲裁间隙的存在，材料在凹模的一侧受拉伸(材料向上翘曲)，靠凸模侧受压缩。当用卸料板时，利用卸料板压紧材料，防止凹模侧的材料向上翘曲，此时，材料的受力状况发生相应的改变。随卸料板对其压料力的增加，靠凸模侧之材料受拉伸(压缩力趋于减小)，而凹模面上材料受压缩(拉伸力趋于减小)。冲压件的翻转即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以冲裁时，压住且压紧材料是防止冲件产生翻料、扭曲的重点。
2.抑制冲压件产生翻料、扭曲的方法
(1).合理的模具设计。在级进模中,下料顺序的安排有可能影响到冲压件成形的精度。针对冲压件细小部位的下料，一般先安排较大面积之冲切下料，再安排较小面积的冲切下料，以减轻冲裁力对冲压件成形的影响。
(2).压住材料。克服传统的模具设计结构，在卸料板上开出容料间隙(即模具闭合时，卸料板与凹模贴合，而容纳材料处卸料板与凹模的间隙为材料厚t-0.03～0.05mm)。如此，冲压中卸料板运动平稳，而材料又可被压紧。关键成形部位，卸料板一定做成镶块式结构，以方便解决长时间冲压所导致卸料板压料部位产生的磨(压)损，而无法压紧材料。
(3).增设强压功能。即对卸料镶块压料部加厚尺寸(正常的卸料镶块厚H+0.03mm)，以增加对凹模侧材料的压力，从而抑制冲切时冲压件产生翻料、扭曲变形。
(4).凸模刃口端部修出斜面或弧形。这是减缓冲裁力的有效方法。减缓冲裁力，即可减轻对凹模侧材料的拉伸力，从而达到抑制冲压件产生翻料、扭曲的效果。
(5).日常模具生产中，应注意维护冲切凸、凹模刃口的锋利度。当冲切刃口磨损时，材料所受拉应力将增大，从而冲压件产生翻料、扭曲的趋向加大。
(6).冲裁间隙不合理或间隙不均也是产生冲压件翻料、扭曲的原因，需加以克服。
3.生产中常见具体问题的处理
在日常生产中，会遇到冲孔尺寸偏大或偏小(有可能超出规格要求)以及与凸模尺寸相差较大的情形，除考虑成形凸、凹模的设计尺寸、加工精度及冲裁间隙等因素外，还应从以下几个方面考虑去解决。
(1).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。
(2).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。
(3).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。
在具体的生产实践中，应针对具体问题作具体分析，从而找出解决问题的方法。
以上主要介绍了冲裁时，冲件产生翻料、扭曲的原因及解决对策。
注意事项
1. 半自动和手动冲床必须安装双手制动开关，严禁脚踏或单手启动开关冲压。
2. 高冲调好机后，正常冲压后，关闭隔音箱（产品8065边检边包装情况除外）。
3. 连续冲压时，员工不能在冲床1M以内用手拿取产品。
4. 技术员上模调机时，只能一个人调试，不要两个人去调试。
5. 技术员调机送料，只能在机台外，距离不低于1M。
6. 架模时一定要锁紧螺丝，4小时要停机检查螺丝是否松动。
7. 当模具在生产过程中出现问题不需要卸模，直接在机床上维修时，必先关掉注塑机电源并在电源盒上挂上正在维修标示牌才可实施修模。
8. 所有工具用完后全部归还到工具箱，不能放在机台上，以免工具滑落伤到人。
9. 机台不生产时，要及时切掉电源。
10. 短小工件时，要用专门工具，不得用手直接送料或取件。
11. 生产者站立要恰当，手和头部应与冲床保持一定的距离，并时刻注意冲床动作，严禁与他人闲谈。
12. 生产时操作员、修模员严禁把手伸入模具内作业。
13.作业员在安装吸风机时，严禁把手伸到电机上打扫废料 。
14. 上班时严禁穿拖鞋，以免车间模具、铁块等砸到脚。班长、钳工、修模员上班时必须穿劳保鞋；
15. 男作业员严禁留长发，女作业员长发要盘起来，以免长发卷入飞轮内。
16. 白电油、酒精、清洗剂等其它油类要注意防火。
17. 材料、废料和模具装箱时需带手套作业，以免划伤手。
18. 有油质时须及时清理，以免地滑摔交。
19. 钻铣床时严禁带手套；在使用磨床时要带口罩和眼睛防护罩，保护好自己。
20. 注意拖拉模具以防掉落地上（要把平板车放到最低才能拉运模具）。
21. 严禁非电工人员接电与维修机器。
22. 严禁风枪对准人吹，易伤到眼睛。
23. 操作员需带上耳塞。
24. 发现机台异常时先关掉电源再及时找当班技术员处理，不能擅自处理。
25. 新进员工第一天上班时，组长一定要给他讲解好安全操作规范，第一个星期每天学习一次安全操作规程。
26. 调机时，一定要将机台调至单动，严禁打连动排料带。
27. 电闸下面不能存放任何易燃、易爆物品。
28. 作业员严禁在车间内追追打打，以免摔交、碰倒产品或撞伤自己。
29. 按照设备点检卡上的检查内容进行设备检查，特别注意冲床的导向和制动装置运转是否正常，单冲和连冲功能分明。
30. 在小冲床（10T）上安装模具时，先松开导轨的锁紧装置，安装上下模，然后调节导轨行程，直至符合要求并锁紧紧固装置，另在高冲上架模时，必须打到单冲行程，锁紧上模后，下模在油压锁模后锁紧，生产前再作一次检查。·
31. 排料或手工单个送取胚料时，必须使用专用的工具（钳子、钩子），严禁徒手送、取胚料。单开关要伤手，要双开关。机台不能漏油，否则会掉下来。电源不要外露，危险。
32. 冲压铁片时要戴手套，精神集中，否则伤手。
33. 工作中，先检查设备运转有无异常，如单、连冲不分明、操作不灵或电器故障，要立即停机及时找当班技术员处理。
34. 冲床严禁使用脚踏开关，机台原配有的全部拆掉。
35. 清理、检查设备时，必须切断电源后操作。
36. 切断电源，清理、擦洗工作台面，拆下模具保养入库，每周一定时检查润滑系统油料。