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深圳市新天宇科技有限公司

精冲加工

1、何谓精冲

精冲一是精密冲裁的简称。

精冲是在普冲的基础上,发展起来的一种精密冲压加工工艺。它虽然与普冲同属于分离工艺, 但是包含有特殊工艺参数的加工方法。由它生产的零件也具有不同的质量特征。特别是在精冲与冷成型(如弯曲、拉深、翻边、镦挤、压沉孔、半冲孔和挤压等)加工工艺相结合后,精冲零件 已有可能在许多领域(如汽车、摩托车、电子工业等),取代以前由普冲、机加工、锻造、铸造和粉末冶金加工的零件,因而发挥其巨大的技术优势和经济效益。


2、精冲分类

各种不同的精冲方法,按其工艺方式,主要分类如下:



3、精冲工艺原理

3.1普冲与精冲的区别

我们常说的精冲,指的是强力压板精冲(见图1〉。4一齿圈力、巧一冲裁力、^一反压力。强 力压板精冲的基本原理是在专用压力机上,借助特殊结构模具,在强力作用下,使材料产生塑性一剪切变形,从而得到优质精冲件。


3.2模具工作原理

精冲机是实现精冲工艺的专用设备。如图2所示,精冲时精冲机上有三种力(匕、匕、匕)作 用于模具上。冲裁开始前通过齿圈力?V经剪切线外的导板“),使^形齿圈⑶)压入材料并 压紧在凹模上,从而在V形齿圈的内面产生横向侧压力,以阻止材料在剪切区内撕裂和在剪切区外金属的横向流动。同时反压力匕又在剪切线内由顶件器“)将材料压紧在凸模上,并在压紧状 态中,在冲裁力?3作用下进行冲裁。剪切区内的金属处三向压应力状态,从而提高了材料的塑性。此时,材料就沿着凹模刃口形状,呈纯剪切的形式冲裁零件。

冲裁结束后,1\和^压力释放,模具开启,由退料力和顶件力匕4分别将零件和废料顶出。 并用压缩空气将其吹除。



4.精冲尺寸要求

4.1尺寸公差

精冲零件的尺寸公差,取决于:零件形状、模具制造质量、材料厚度及性能、润滑剂和压 力机调整等因素??捎杀?中选取。

4.2平面度公差

精冲零件的平面度是指零件平面的挠度(见图2〕,其值为:

由于精冲材料是在压紧状态下进行的,故精冲件具有较好的平面度。而这种平面度随零件 尺寸、形状、材料厚度及机械性能等不同而有所差别。

一般来说,”、厚料比薄料零件平直8 2^、低强度材料比高强度材料平直;3^、压边力

大比压边力小的平直。在凸模侧的材料表面总是中凹的,凹模侧总是中凸的。但如果零件还需 要压印、压痕、切口、弯形等工序或用连续模冲裁,由于在零件上产生局部的变形或冲裁方向不同,致使平面度有较大的波动范围。但无论如何,精冲件总是要比普通冲压件的平面度好的 多。图3是在100皿1距离上测定的一般直线度。

3.3垂直度公差

精冲零件的冲裁面与基面成一定的角度公差冲裁刃口状态、模具刚度、压力机的调整等有关。

若料厚为10臟1,则毛刺侧比塌角大0.052111111。图4为料厚与不垂直度的关系。

3.4冲裁面质量

冲裁面是精冲零件质量高低的主要标志。它与材料种类、性能、金相组织、模具质量和刃 口状况、润滑剂及压力机调整等因素有关。冲裁面的结构组成包括:光洁面、撕裂面、塌角面和毛刺面。冲裁面状况的表示方法和意义如图5所示,其质量特征表现为三个方面。


4. 精冲零件

  4.1 尺寸公差

因为精冲是一个流动一剪切过程,在精冲时,冲裁凸模首先使金属组织的晶体发生强烈的变 形,而后分离。一定的精冲材料影响精冲零件的表面质量、尺寸精度和模具寿命。

对它的基本要求是:

1) 必须具有良好的可塑性和较大的变性能力这主要是使剪切区材料的流动持续到剪切终结而无撕裂。采用抗拉强度6136650?/皿!2,含碳量到0.357的钢,其精冲效果最好。精冲材料具有较高的断裂延伸率值和端面收缩率值就具有较高的变形性能。低的屈服极 限值说明材料在较低的压力作用下就开始流动。

  精冲材料强度的适宜范围,见图:




2)必须具有良好的组织结构 精冲材料,对金相组织有较高的要求。同样的材料,热处理不同,其金相组织和延伸率亦不同,对精冲件的质量也有显著的影响。如对含碳量大于35^的碳钢、合金钢来说,渗碳体@630 的形状及其分布对剪切表面光洁度有决定性的影响,其中以球化后(经球化退火〕碳化物以细粒 状均匀分布最为理想,而有片装珠光体组织很难冲出光洁的剪切表面。图11所示,系含碳量为45 ^的碳钢,由于金相组织的不同,而得到不同的剪切表面质量。左边是未处理前铁素体一珠光体结构,右边是经球化后的球状渗碳体。




3)精冲时的冷作硬化 由于精冲是挤压一剪切过程的复合,因而材料在剪切区内晶体组织产生了强烈的冷作变形。 突出表现在冷作硬化区内材料的硬度比基体硬度有显著的增大。为此,掌握精冲冷作硬化的变形规律,确定其冷作硬化的大小、形状和深度以及对精冲件的实际作用,是非常必要的。

12所示,为普冲与精冲时材料的冷作硬化情况。


5. NEWSKY的精冲零件





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