精沖技術的推廣應用

2022-10-17 07:39:25 字數 4823 閱讀 1082

2008-01-05 03:35:16作者:佚名**:網際網路瀏覽次數:105文字大小:【大】【中】【小】

在各類機電與家電產品的結構零件中,大量採用料厚t>0.5~16mm的各種金屬材質、形狀複雜的板狀零件。由於其尺寸與形位精度要求高,特別是沿料厚方向要求光潔、平直。

常規的傳統加工方法是由沖壓供坯,用車、銑、 ...

在各類機電與家電產品的結構零件中,大量採用料厚t>0.5~16mm的各種金屬材質、形狀複雜的板狀零件。由於其尺寸與形位精度要求高,特別是沿料厚方向要求光潔、平直。

常規的傳統加工方法是由沖壓供坯,用車、銑、刨、磨等切削加工達要其技術要求,不僅工藝流程長、工序多,耗用工(臺)時多,生產效率低,而且零件互換性不好,勞動強度大,成本高,不能適應大量生產需要。『::好就好::

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實踐證明,在料厚t>3mm的中厚板和t>4.75mm厚板零件大批量生產中,推廣應用精沖技術取代有削加工,不僅可以取得很好的經濟效益,同時還可以杜絕目前普通沖壓生產中時有發生的壓手斷指人身傷害事故,消減沖壓雜訊對環境的汙染,獲取令人滿意的職業安全與環保效益。採用現代沖壓領域中的精密衝裁高技術,也充分體現出「以人為本,堅持可持續發展」的科學發展觀。

這些板狀零件用其他加工方法都難以完成。即便用各工種組合切削加工,不僅效率低、質量難保證,而且成本很高。

1)形狀複雜,尺寸與形位精度高,多數料厚t>3mm~12.5mm,為中厚板與厚板精沖件,衝切面平直、光潔,質量可與切削加工相媲美。

2)精沖件輪廓清晰、塌角小,一些孔邊距與孔間距(壁厚)≤t並有壓凸、沉孔、盲孔及輪轂凸緣等成形精沖,尤其模數很小的漸開線、擺線、三角形、矩形、梯形等形狀高精度齒輪精沖件,都是用其他加工工藝難以製造的。

3)都是大批量生產和達到適度經濟生產規模的機電產品零件,包括:中卡載重汽車、轎車、電單車等產品精沖件,均由原材料一模衝出成品件,不再切削加工。

4)精沖的衝切面因冷作硬化效應,其表面硬度、強度大幅提高,耐摩擦效能和耐候性改善,用作運動面、摩擦面的齒輪齒廓、軸套等精沖件,其壽命會因此而提高。『::好就好::中國權威模具網』

精沖工藝的開發應用

金屬板料的精密衝裁是成功應用theodor karman理論的結果。該理論的核心是:固體在多向受壓的情況下比在單向受壓時塑性好、變形狀態更好,更易變形。

在板料精密衝裁時,利用精衝模特殊結構,在板料的剪下分離區,三向施壓形成立體壓應力狀態,對材料進行純剪下分離,實現精密衝裁。德國人於2023年根據這個理論發明了強力壓邊精沖工藝技術(簡稱fb精沖),於2023年3月9日獲取德國專利。

在上述fb精沖工藝技術推廣普及前後,還有其他多種精沖方法在不同國家開發研製成功,取得專利,有的還推廣用於生產。至今,還有一些簡易的精沖工藝,作為fb精沖技術的補充,在一些形狀簡單、僅區域性需要精沖、尺寸小且產量不大以及沒有專用精沖裝置的工廠中,推廣應用,同樣可取得良好的技術經濟效益,這些精沖技術如下:

(1)普通壓力機精沖技術

a、整修——用專用整修亦稱修邊模對落料與沖孔毛坯的衝切面進行修邊加工以獲取平直、光潔及高精度的衝切面,包括:外緣整修、內孔整修、疊料整修、振動整修等。

b、光潔衝裁——採用微間隙或負間隙圓角刃口等具有特殊結構的專用衝模,對高塑性的低碳鋼及有色金屬衝裁件進行光潔衝裁,獲取光潔平整的高精度衝切面。常用的光潔衝裁工藝有:微間隙圓角刃口光潔衝裁、負間隙光潔衝裁、台階式凸模精沖孔、同步剪擠精沖、擠壓精沖孔以及**刺衝裁等等。

(2)專用精沖機精沖技術

a、強力壓板精神——採用不同結構的強力壓料板進行壓邊、反頂及衝裁的精密衝裁(fb),包括:已普及用於生產的用v型齒圈強力壓邊的精沖技術和較少使用的帶鋸齒型壓板、錐形壓板、凸台形壓板的精沖方法……等。

b、對向凹模精沖——利用平面切削原理,採用上下對應的成對凸模與凹模按規定程度分次沖切,是日本人於2023年發明並在日本已推廣用於生產的精沖技術。國內也有使用的但未推廣普及。

c、復動和往復精沖——未推廣應用。在現場的各類機電與家電產品沖壓件生產中,實際遇到需要和能夠進行整體精沖的衝裁件種數有限。而且有相當一部分沖件只需區域性精沖,尤其只要精沖其群孔、群槽孔的一小部分,應用普通壓力機精沖技術就更經濟;對於僅需區域性精沖獲得高精度孔形與孔距、**刺且衝切面光潔平整的內形或部分外形的衝裁件,則可有光潔衝裁達到要求。

精沖的工藝技術水平

長期推廣應用精沖技術的實踐說明,精沖件的質量已達到切削加工件的水平。在大量生產中用精沖技術沖製料厚t>0.5~16mm的各種板狀零件,特別是外形複雜的如齒輪、棘輪、凸輪片以及普通切削工具機加工也十分困難的扇形齒輪、飛機剎車片、柴油機面板等,不僅能優質高產低消耗,而且精沖機自動化程度高,近幾年生產的新型cnc精沖機,功能齊全,多數為三動全液壓o型機架閉式結構,精沖過程全在密閉空間自動運作,操作十分安全,工作的雜訊不超過標準規定的85db(a)。

精沖技術(fb)是沖壓領域的高技術,裝置與模具都有頗豐的高技術含量,是前景看好值得大力推廣的新技術。

用精沖技術提公升沖壓技術水平

精沖技術是一項由多種基礎工藝技術組合打造的龐大而複雜的系統工程,包括:金屬治煉技術、原材料加工及其前處理技術、精衝模設計製造與修理技術,精沖潤滑技術、精沖專用裝置研試開發製造與維修技術、理化計量與精密檢測技術、精沖工藝深化擴充套件應用技術等等。精沖技術改變了傳統板料沖壓工藝的毛坯生產性質,可以用板、條、帶、卷料在專用精沖機上用帶各種形狀強力壓料板的精衝模一模成形衝製出尺寸與形位精度高、衝切面光潔平整、可與切削加工件相媲美的成品零件。

近年來,板料的精密衝裁(feinschneiden)已擴充套件加工範圍成為可以精沖深孔、沉孔、盲孔、壓凸、壓花、壓印、鐓擠、翻邊……等精密衝裁與成形的復合加工,進行各種複雜板料沖壓件的精密沖壓(feinstan-zen)技術。『::好就好::

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在普通衝裁中,由於凸模與凹模之間有一定的間隙,使衝裁件衝切面成為層次分明而粗糙的斜面,如圓形件的落料和衝圓孔則都帶有肉眼可見的錐度及明顯的塌角與毛刺。落料件的大端尺寸等於凹模刃口尺寸;沖孔件的小端尺寸等於凸模刃口尺寸。測量衝裁件尺寸與使用衝裁件時,落料件是以大端尺寸為基準,而沖孔件則以小端尺寸為基準。

如果衝裁件的衝切面用作配合面、基準面、聯接面、運動面、裝飾面……,有嚴格尺寸公差及形位精度要求,尤其平面度、垂直度、表面粗糙度要求時,特別是料厚t>3mm的中厚板及厚板料衝裁件,傳統工藝就是由沖壓供坯用切削加工完成。自從發明的帶v型齒圈強力壓邊精沖技術於2023年後逐步推廣用於板料精密衝裁以來,高精度複雜形狀,衝切面要求平直光潔的中厚板,厚板零件則可用該精沖法沖製,***、效率高,引起關注並爭先研究推廣。此後,便陸續有多種精沖方法在其他國家研試成功。

2023年後國內通過技術引進與整套裝置及模具的進口以及在普通沖床和液壓機上搞簡易精沖等多種途徑,也開始推廣應用精沖技術,曾精沖m=0.3的小模數片齒輪、連桿、凸輪、棘輪等零件達到it7~8級精度作為成品零件直接用於產品裝配。近年來,精沖工藝主要是強力齒圈壓邊的精沖工藝在國內儀器儀表、開關電器、汽車電單車等機電產品生產中逐步得到推廣,用於精沖t≤16mm厚的各種金屬板料沖壓件,取得了令人滿意的效益。

精沖技術的應用提公升了沖壓加工的工藝技術水平,特別是一些外形複雜切削加工的難度很大的厚板衝裁件,如:t=7.5mm、45鋼的紡織機曲柄;t=12.

5mm強度高達σb =750mpa的高錳耐磨合金鋼的飛機剎車片……等,都由精沖完成。精沖(fb)的理論依據及工藝技術水平,而且可以看出精沖模具與裝置的特點,對沖壓技術的提公升情況及可以取代切削加工的具體工藝技術資料。

精沖工藝的推廣應用

我國開發推廣應用精沖技術始於2023年,算下來已有四十年的歷史。,在改革開放的大好形勢下,通過技術引進、國際技術交流、合資與外資企業大量採用fb精沖技術的拉動,國內推廣應用精沖技術才開始步入迅速發展的推廣普及期。

原一機部北京機電研究所作為國內最早研究與開發精沖技術的單位之一,又是國家精沖技術研究開發中心,對精沖理論和精沖潤滑劑等進行了卓有成效的研究並設計了液壓精衝模架及6300kn精沖機等,為國內精沖工藝的推廣應用做了大量工作;武漢長江有線電廠是用普通沖床精沖較早、較成功並引進瑞士feintool公司技術與裝置的廠家。也是目前武漢地區的精沖加工中心之一。此後,上海、蘇州和廣州都建立了精沖專業廠和兼業廠。

所生產的精沖件中絕大部分為鋼質沖件而且80%以上是汽車、電單車用精沖件,如上海交運公司、蘇州精沖廠等主要生產汽車用精沖件。

國外精沖裝置,特別是瑞士四家世界著名精沖公司:feintool、schmid、essa、hydrel等出產的精沖機質量不錯,但**高昂,國內多數企業不願購買,中小企業買不起。國內雖在上世紀70年代後就有哈爾濱和內江兩家工具機廠開發生產出全液壓三動精沖機,但液壓密封欠佳,技術效能尚待改進。

近幾年,由國內精沖技術學者和專家組織在武漢成立華夏精沖技術****,專門製造精沖機並與2023年8月研製成功第一台具有中國自主智財權的hfb-2500a全自動液壓精沖機。同時與武漢理工大學共建精沖技術中心。目前該公司已有三颱不同規格的hfb系列精沖機交使用者使用。

並已形成年產12臺精沖機的生產能力。該公司製造的hfb系列全自動液壓精沖機的主要特點:自動送料、廢料自動剪下、模具安全防護、精沖零件精度高、衝切面光潔平直。

hfb系列精沖機有公稱衝壓力從1600~6300kn六個規格可供選用。

推廣應用精沖技術面臨的問題

精沖是沖壓領域中的高技術,在各類機電與家電產品製造企業中,如其產品達到適度經濟生產規模進行大批量生產時,合理應用精沖技術,可以獲得很好的技術經濟、職業安全效益。推廣應用精沖技術,需要很好地解決面臨的以下問題:

(1)更新觀念,以人為本,用精沖更多地取代切削加工

沖壓生產中的雜訊超標和時有發生的壓手斷指的人身傷害事故是令人疾首的兩個難題,至今並沒有有效的消減辦法。「以人為本,堅持可持續發展」,在沖壓行業的體現首先是「生產必須安全,安全為了生產」。沖壓中雜訊多數超標達95db(a),有害於工人身體健康。

精沖機多為全液壓驅動,模具工作區外有密閉防護屏,全自動運作,勞動強度低,雜訊一般不超過標準規定的85db(a),能確保安全生產,工作地雜訊汙染小,符合「以人為本,可持續發展」的科學發展觀。而且精沖工藝生產t>3mm的中厚板、厚板,具有複雜外形零件,切削及其他加工方法都難以實施大批量生產,而是精沖高技術的優勢,理應積極大力推廣應用,更多的取代切削加工,實現優質高產低消耗。

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