冲压加工范文

时间:2023-10-11 22:21:52

冲压加工篇1

关键词 冲压加工 送料 自动化

中图分类号:TG385.1 文献标识码:A

1冲压生产自动送料的一般发展情况

1.1普通压力机的送料模式

普通压力机上的送料机构依照送料动力差异能够分成机械、液压、气动三种主要类型,冲压加工中使用较多的是机械和气动两种类型。气动送料机构的主要特点是轻便灵巧,同时具有较强的通用性特点。不管是其送料长度还是材料的厚度都是可以调节的,同时此机构有较快速的反应能力。可是因为气动送料机构选择的是压差式气动工作原理,因此其在工作的过程中,噪声较大,严重影响着冲压环境的和谐性,其一般使用在冲压前期的送料或者小批量多种类的生产。尽管机械送料的调整难度大,并且组成机构大,可是其送料准确,并且机构没有多大的冲击与振动性作用,噪声较小且稳定性高,还是当下生产过程中使用概率较高的一项自动送料方式。

如今的冲压生产线上,应用较为广泛的是开式单点压力机加装辊轮送料机,因为这种生产线能够执行单工序或者多工序的连续冲压操作,稳定性与操作性都更为突出。另外一种方式则是开式双点压力机加装多工位送料设备,联合使用开卷设备和校平设备等一同构成了多工位的连续冲压生产线,此项冲压技术使用过程中占地面积更小,各个不同工序使用过程不需要搬来搬去,因此在实际生产应用过程中其使用次数逐渐增多。

1.2机械手加穿梭小车式自动化输送设备

当下,我国汽车工业的生产线上,轿车外覆盖与大型内衬件的死动画冲压生产,因为投入的大型工位压力机较少,因此自动化生产主要依赖于常规机械手加穿梭手或者是机器人传送系统组成的串联式冲压线,其主要组成是CNC上料、取料机械手与穿梭小车。

此系统组成工件是简单的拾取与摆放机械手的操作方式,从前面一台的压力机传输到后面一台的压力机上,而穿梭小车的主要作用则是依托穿梭运动而减少取料与上料过程中所行进的路程,有效提升整个生产线的效率。可是这个冲压线因为工件换向与双动拉深的问题,使得翻转装置需要同步配备,生产过程中最大节拍为6~9min-1,并且此项设备更容易坏,维修概率高。

2冲压加工送料不同工序的装置

2.1一次加工送料装置

一次加工送料装置就是把各种带材、条料与板料有规律有节奏的用连续的方式将其送进压力机模具工作区所进行的第一次加工送料装置。

送入带材与条料的装置包括辊式送料、钳式送料、夹滚式送料、夹刃式送料以及钩式送料装置等。而板料的送进,则包括有参差排样钳式送料装置。

一次加工送料装置都有一个共同特点,那就是送料速度在超过一定数值之后,送料精度会明显降低。而对于使用性能较高的单向超越离合器的辊式送料装置而言,其速度不断加快的过程中,送料的节距也会相应的增加。

2.2二次加工送料装置

使用于二次加工的送料装置类型更趋多样,组成结构也存在较大差异。框架上装置了弹簧夹爪的循环式直线运动多工位送料装置。其虽然只能够传递一些形状并不复杂的工作器件,可是因为其属于早期工作的多工位送料装置,因为形状简单所以送料的动作速度也更快,所以此装置设备被广泛的使用在各种冲孔机与高速多工位压力机之上。每分钟的行程次数在200次至500次上下。但是其也有一定的缺陷,便是要求传递的工作形状要与下模高度保持在一个送料平面之上。

与之相反的是,两坐标多工位送料装置大大的提升了其实际的使用范围,两根安装的夹爪多工位送料杆T1和T2,彼此进行盒式运动,这是目前使用范围较广的一种方式。但是因为复杂的运动特性,因此速度相比不往复的直线运动更低,一般是每分钟100次上下。

3结语

冲压生产自动上料与自动出件,不但是提升劳动生产效率的需要,同样是确保操作人员声明安全性的要求。依照不同的冲压工作要求,自动上料与自动出件的方式也是不一样的。依托机电一体化的技术要求实现自动上料和自动出件的要求,操作优势明显。自动控制系统的存在能够有效确保冲压加工的准确性与使用安全性,同时对生产环境的优化也有保障作用。

参考文献

[1] 杨成福.冲压设备自动送料系统运动精度可靠性评价技术研究[D].南京理工大学,2013.

[2] 王国栋,钟佩思,丁淑辉,等.基于超声波技术的冲压送料双板检测系统研究[J].锻压技术,2013,01:140-142+146.

[3] 李彦蓉,孙晓朋.冲压自动上料及自动出件装置的研究与设计[J].锻压技术,2010,05:84-87.

冲压加工篇2

关键词:冲压模具; 加工; 优点;

中图分类号:TG76 文献标识码:A 文章编号:

前言

冲压模具在机械行业中属于特殊的装备,与其他机械设备相比,它的最大不同在于其是运用压力进行冲压生产,让被加工材料出现分离、塑性变形等,从而获得成品。

冲压模具的主要类别分析

机械制造行业是我国工业产业发展的主导产业,机械生产加工对产品的质量要求非常严格,只要超出标准尺寸的误差范围则可视为“废品”。机械制造技术的进步使得更加先进的模具设备得到运用,冲压模具是现代制造业的典型设备。从不同的角度可把冲压模具分成不同的类别,现根据产品的加工方式对冲压模具进行详细分类。

1、冲剪模具。冲剪模具常用于原始材料的第一道工序,可对原始材料进行初步加工。如:在下料冲模时利用模具设备按照图纸要求剪料,这比人工下料的精度更加准确,避免了生产材料的浪费。冲剪模具包括剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模等。

2、弯曲模具。弯曲模具一般用在弯曲加工中,利用设备的巨大压力在短时间内冲压零件,使其按照需要的角度变形弯曲。如:对钢材质产品的加工,普通设备是很难作弯曲处理的,将材料安装在弯曲模具上手动操作则能快速冲模生产。弯曲模具包括凸轮弯曲冲模、卷边冲模。

3、成型模具。机械加工者拿到毛坯料之后,为了彻底改变毛坯的形状则可选择成型模具处理。成型模具常见的形式有凸张成型冲模、卷缘成型冲模、颈缩成型冲模等,其能够降低人工处理毛坯的难度,且缩短了加工生产时间,对于需要调整毛坯形状的半成品也很适用。

4、压缩模具。压缩模具是用巨大的冲压力促使毛坯材料变形,这种模具通常用于质地软的材料上,会比用于硬质材料时加工精度更高些。压缩模具包括挤制冲模、压花冲模、压印冲模等,它们既可以运用于零件的直接生产中,也可以用在成品、半成品的调修上。

二、冲压模具精加工的优点分析

冲压模具对于机械制造业而言,属于一种较为特殊的生产工艺设备,其特殊性在于利用压力作用实现加工制造,这和其它生产加工方法存在显著差异。近年来,研究冲压模具的精加工问题成为了整个行业的焦点。

1、表面光洁度。“光洁度”是采购商看待机械产品之后的第一印象产品尺寸、公差 、配合等指标都需要经过测量判断 ,而外表光洁度则是直接观察便知。冲压模具精加工后,产品的表面相对光亮,提升了产品的质量。

2、工件配合。尺寸精度要求是机械产品加工的核心,冲压模具精加工出来的工件尺寸一定要达到图纸上的公差要求才能合格。通过在冲压模具上对产品实施精加工,能缩小配合公差以保证各个工件按装配要求组装在一起。

3、创造效益。面对市场经济全球化发展趋势 我国的机械制造企业面临着很大的生存压力。企业必须要积极优化产品加工工序,精加工能在生产材料、生产方式上实现改进 以高质量产品为机械企业创造效益 。

4、改进技术。从产品质量角度看.冲压模具精加工能促进产品精度、质量的提升,提高了产品的使用性能。精加工技术的引进实际上是行业技术的一次革新,推动了整个生产制造行业的改革。

三、精加工运用的相关技术分析

冲压模具精加工仅仅是一种生产加工方式.也是机械行业长期生产研究后提出来的新加工理念。采取精加工生产技术不能仅局限于模具理论的分析,还应该投入到实际生产过程中,借助各类技术让精加工的作用得到显现。

1、制图技术。机械模具加工制图由早期的二维图形发展成了三维制图(CAD、CAM、CAE)加上计算机软件编程的使用,让冲压模具加工实现了一体化运行模式,冲压设备能按照图纸上的轮廊准确定位、加工处理。

2、切割技术。线切割技术是很多机械制造企业必须掌握的生产方式。在数控技术普遍应用于生产时,慢走丝、线切割技术的水平也在不断上升。线切割技术的精加工所能达到的标准 :加工精度达± 1.5um,表面粗糙度Ra0.1um~ 0.2um。

3、磨削技术。常规的加工方法是多数存在精度低、表面粗糙、公差大等问题,而冲压模具中的磨削及抛光加工技术完全摆脱了这些缺点。该项技术具备了精度高、粗糙度小、光洁性好等优势。其在冲压模具精加工中得到了广泛的应用。

4、铣削技术。传统的机械加工技术中使用成型电极加工型腔,电火花铣削加工技术的优点在于选择高速旋转代替了成型电极,使得电火花铣削技术得到了广泛的应用,国外发达国家早已普遍采用这一方式。

四、冲压模具结构与安全操作问题分析

控制好精加工流程的秩序是冲压模具生产的基础,机械生产者应严格按照生产加工秩序编制详细的加工流程。此外,在精加工操作过程里也要顾及安全生产的要求,做好被加工产品的安装操作,不得随意更改加工工序。由于冲压模具是借助于巨大的压力实现加工,这一冲压设备操作必须要注意安全操作规范。特别是对于“精加工”操作环节.掌握冲压模具的结构不仅能保证产品精度得到提高。还能达到“质量、安全”共同保障的效果。

1、生产环节。生产部分即工作台操作,工作台是冲压生产的主要加工区域。精加工流程里需要控制好凸凹模,这是冲压模具的关键结构。在利用冲压模具精加工前应确定零件能承受的冲压强度,在工作台上保持零件位置的稳定性,避免冲压模具运行后将零件冲出工作台。

2、工作装置。冲压模具的工作装置是实现产品加工的基础,凸凹模对于整个冲压装置来说是核心组件。为了保证模具精加工顺利进行,操作时对定位零件应该进行严格的控制,工作零件的强度要达到冲压承载要求。

3、定位装置。把金属材料或者半加工品装置到冲压模具上后,则需要对被加工材料进行准确定位,这是产品冲压成形的保证。从模具结构、冲压安全、操作调控等方面考虑,定位零件安装的位置要合理安排。

4、导向装置。导向装置结构对冲压模具加工的影响较大,该零件能使得凸凹模在冲压过程的配合间隙满足标准需要。目前,冲压模具中选择的导向装置多数为导柱。为了精加工安全起见,导柱一般设置于远离模块和压料板的部位。

5、固定装置。冲压模具的运行同样会带来巨大的冲击力,若结构组织不够稳固将会使得工件的位置出现移动。冲压模具内的固定装置有螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等。这些是整个冲压模具固定结构的组成。

五、结语

随着工业生产技术的不断提高.机械制造相关的设备装置不断更新。冲压模具种类、结构的调整为“精加工”创造了有利的条件。早期传统的机械制造技术下的加工多数为粗加工.而冲压模具的加工需要经过精加工工序.精加工生产技术的运用能大大提高机械产品的质量。

参考文献

[1] 万良辉 ,谢寒冰 .冲压模具标准件二维和三维参数化图库的开发思路[J].锻压技术,2005

冲压加工篇3

关键词:模具 精加工 控制 分析

        0 引言

        一套模具是由很多的零件组配而成,零件的质量直接影响着模具的质量,而零件的最终质量又是由精加工来完成保证的,精加工可以采用精磨和电加工,两种加工方式各其特点,对不同形状的模具有这不同的加工效果。

        1 模具精加工过程控制

        模具零件的加工,是针对不同的材质,不同的形状,不同的技术要求进行适应性加工,它具有一定的可塑性,可通过对加工的控制,达到较好的加工效果。

        根据零件的外观形状不同,大致可把零件分三类:轴类、板类与异形零件,其共同的工艺过程大致为:粗加工——热处理——精磨——电加工——钳工(表面处理)——组配加工。

        2 零件热处理

        零件的热处理工序,针对零件获得相应硬度的同时,还需对内应力进行控制,保证零件加工时尺寸的稳定性防止变形,不同的材质分别有不同的处理方式。如了cr12、9crsi、t10、等。

        对以cr12、9crsi、t10为材质的零件,在粗加工后进行淬火处理,淬火后工件存在很大的存留内应力,容易导致精加工时工件开裂,零件淬火后应趁热回火,消除淬火应力。生产中遇到形状复杂的工件,回火还不足以消除淬火应力,精加工前还需进行去应力退火或多次人工时效处理,充分释放应力。对以崩刃为主要失效形式的模具很适用。

        3 零件的磨削加工

        磨削加工采用的机床有三种主要类型:平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形,因此,精磨的进刀要小,不能大,冷却液要充足,尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。防止热变形对工件尺寸造成的误差,各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。

        精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要,根据模具钢材的具体状况,选用gd单晶刚玉砂轮比较适用,淬火硬度高的材质时,优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮,有机粘结剂砂轮自锐性好,磨出的工件粗糙可达ra=0.2μm。磨削加工中,要注意及时修整砂轮,保持砂轮的锐利,当砂轮钝化后会在工件表面滑擦、挤压,造成工件表面烧伤,强度降低。

        板类零件的加工大部分采用平面磨床加工,磨削时以精密平口钳、等高块垫、百分表、块规、表座等保证平行、垂直、对称尺寸,加工时小进刀,多光刀,加工好一面后,翻面装卡找正平行、垂直、对称,这样可改善磨削效果,这样可以达到技术要求。

        轴类零件具有回转面,其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床。加工过程中,加工时多采用工艺头,正、反顶尖,中心架装卡,如果中心孔存在形状误差,加工出来的工件同样会产生此问题,影响零件的质量,因此在加工前要精研修中心孔。进行内孔磨削时,由于砂轮杆伸出教长且转速较高,砂轮杆的刚性较差,要减少砂轮与工件的接触面积,砂轮可以修整成到锥,只有前端很少的一端约4-6mm与工件接触,可充分降低磨削阻力,在磨削时要小进刀,不进刀多次光刀,直到砂轮火化基本没有时,才能再进刀,加工薄壁套类零件,最好采用工艺弹性套夹持工件,防止夹持工件变形,否则容易在工件圆周上产生“内等三角”变形。

        4 电加工控制

         现代 的模具工厂,不能缺少电加工,电加工可以对各类异形、高硬度零件进行加工,它分为线切割与电火花二种。

        线切割加工精度较高,加工开始时,先预加工出大致形状,然后再进行热处理,并进行去应力热处理,让热处理加工应力在精加工前先行释放,保证热稳定性。热处理完后,在平面磨床上,磨出一个基准平面,以基准平面定位,上线切割机床加工形腔,这样工件在热处理中已完全变形,在精加工中就不会再变形。

        加工凸模时,丝的切入位置及路径的选择要仔细考虑,装卡方法和固定方式都要合理,因为线切割加工,工件受力基本为零,只要保证工件在加工中不移动就可以,装卡中可以使用传统的压板装卡、还可以使用金属强力胶粘接、磁铁吸附等装卡方式,高精线切割加工,通常切割遍数为两次,可以保证零件质量。当加工带有锥度的凹模时,本着快速高效的原则,第一遍粗加工直边,第二遍锥度加工,接着再精加工直边,这样只精加工刃口段直边,既节约时间又节约成本。

        5 表面处理及组配

        零件表面在加工时留下刀痕、磨痕是应力集中的地方,是裂纹扩展的源头,在加工结束后,需要对零件进行表面强化,通过钳工打磨,处理掉加工隐患。对工件的一些棱边、锐角、孔口进行倒钝,r化。电加工表面会产生6-10μm左右的变质硬化层,颜色呈灰白色,硬化层脆而且带有残留应力,在使用之前要充分消除硬化层,方法为表面抛光,打磨去掉硬化层。

        在磨削加工、电加工过程中,工件会有一定磁化,具有微弱磁力,十分容易吸着一些小铁沫,在组装之前,要对工件作退磁处理,组装过程中,装配一般先装模架,后配凸凹模,然后再对各处间隙,特别是凸凹模间隙进行组配调整,装配完成后要实施模具检测。对发现的问题,从精加工到粗加工,逐一检查,直到找出症结,解决问题。

        6 结束语

冲压加工篇4

[关键词]冲击碾压技术;原理;施工工艺;应用

中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01

1 冲击碾压技术原理及特性

冲击碾压是岩土工程压实技术的最新发展。冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动,多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业,形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25KJ三边形双轮冲击压路机使用最多,其双轮静重12t,行驶最佳速度为12km/h,对地面产生集中冲击力2000~2500KN,相当于1111~1543kPa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面,产生强烈的冲击波,向下具有地震波的传播特性,产生的冲击碾压功能达到超重型击实功,可使地下深层的密实度不断累积增加,满足重型标准90% 压实度以上的有效压实厚度视不同土石材料性状达1.0~1.5m,比现有振动压实机械有更好的压实功效,使被冲压的土石填料更接近于弹性状态,显示出克服土石路基隐患的技术优势。

冲击压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺,不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法,而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状,提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲击压路机双轮各宽0.9m,两轮内边距1.17m,行驶2次为1遍,其冲碾宽度4m。每遍第2次的单轮由第1次两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.13m,当第2遍的第1次向内移动0.2m冲碾后,即将第1遍的间隙全部碾压。第3遍再回复到第1遍的位置冲碾,依次进行至最终遍数。冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态,应以单双两遍为一冲压单元,当双数遍冲压时,调整转弯半径,达到对形成的波峰与波谷进行交替冲碾,使地面峰谷减小,表面接整。冲击压路机一般行驶按顺时针与逆时针方向每5遍进行交换作业。各种土石路基冲碾20~40遍可以使路基形成厚1.0~1.5m的均匀加固层。

2 冲击碾压技术在某高速公路平正段路基施工的应用

某高速公路平正段路基施工中的应用国家主干道,工程例段全长52.126km,设计路基面宽度28m,路基土方填筑量727.8万立方米,路基压实度标准:下路堤93%;上路堤94%;路床96%;路床顶部弯沉值164.3(0.01mm),路基填料最小强度(CBR)标准,下路堤3%,上路堤4%,下路床5%,上路床8%。根据设计图纸要求路基高于4m的高路堤段路基要进行冲击碾压技术处理。于某个时间对K44+560~K44+690段路基进行了冲击碾压试验。K44+560~K44+690段主线路基共130m长,路基平均填高4.20m左右,冲击碾压时本段路基已达94区顶部,并完成了试验段的各项工作,试验段取得了预期的目的。

2.1 施工工艺

(1)在K44+565、K44+580、K44+590、K44+600四个断面分别在左、中、右3个位置打入水平桩(共12个水平桩),中桩基本在中线位置;边桩在离路基边缘3m左右;将钢筋桩埋入路基预定深度。水平桩顶部高程位于冲击碾压高程下部0.5m。

(2)工艺与前相同,但水平桩顶部高程位于冲击碾压高程下部0.5m。

(3)水平桩埋入预定深度后进行抄平及压实度检测,得出水平桩未冲击碾压前高程和压实度。冲击碾压10、15、20遍后分别检测出同一地方高程及压实度,并与冲击碾压前作比较,得出路基在冲击碾压下有沉降效果及压实效果,从而总结出最佳碾压方法及碾压遍数。

(4)冲击压路机速度控制在10~15km/h,冲击碾压时准备平地机1台,如表面出现较大起伏,则用平地机整平后再进行冲击碾压,以免高低起伏影响冲击碾压速度及压实效果。冲击碾压时严格控制含水量。

(5)试验段冲击碾压有专人值班,认真记录遍数,观察路基变化情况。(6)在冲击压实后,先用平地机刮平,然后用光轮压路机碾压成型。

2.2 试验结果

(1)根据现场记录结果,路基在冲击碾压10遍分别检测了K44+580和K44+660左、中、右共计6个点的沉降量。其沉降量最大12mm,最小为2mm,平均沉降量为8mm,压实度检测了4个点,其压实度增加最大为2.5个百分点,最小增加为0.2个百分点,平均增加为1.05个百分点。

(2)冲击碾压15遍共6个点,沉降量最大为14mm,最小8mm,平均沉降量10mm。压实度比冲击碾压前增加最大为2.9个百分点,最小为0.4个百分点,平均比冲击碾压前增加了1.45个百分点。

(3)碾压20遍后检测路基全部24个水平桩的沉降量,其沉降量最大为24mm,最小为4mm,平均14mm。压实度比冲击碾压前增加最大为3.3个百分点,最小为0.5个百分点、平均比冲击碾压前增加了2个百分点。

2.3 技术效果

(1)使用冲击压路机分层冲击碾压高路堤与补压振碾达标路床工程,能较好地提高路基的整体强度与均匀性,有利于避免路面的早期损坏,延长路面的良好服务水平。

(2)通过冲击压实的施工可以加速路基的下沉,减少路基的工后沉降。

通过上述试验段,原路基填筑采用CA20型振动压路机分层碾压。要求达到压实度94%的压实标准,补压冲击碾压20遍,平均下沉量S=3.4cm,计算有效压实深度1.5m,压实度平均提高到96.3%。路基高度4.2m,则冲击碾压完成沉降率为0.8%。效果显着。

3 使用冲击碾压技术的注意事项

合理选用机型;正确使用冲击碾压施工工艺;正确理解冲击碾压有较宽的含水量范围;控制构造物的安全距离;通过现场观察,冲击碾压也有一些人为控制因素,因此,尽可能地提高冲击碾压机械速度。

4 结论与建议

(1)冲击碾压是采用强大的冲击力对土体施加冲击压实功能,土体中原有的水分和空气被挤出,土颗粒在强大的冲挤力下重排列,较少的颗粒被挤到大颗粒的缝隙中,形成二次沉降,从而使土体形成密度很高的板块,提高了路基强度和承载能力,有效地减少路基工后的沉降变形。经冲碾的路段沉降量在0~4cm,密实度提高0~3个百分点。暴雨过后,冲碾路段与未冲碾路段比较,经冲碾的路段表面坚实,雨水难以渗入,行车不易打滑和湿陷。通过半年多来对已完成的填方路基沉降观测,证明该施工工艺能够大大减少填方路基的工后沉降,有效保证了填方路基的填筑质量。

(2)科学应用冲击碾压技术。用于基底时,应根据基底土质性质和天然含水量论证是否进行冲击碾压,对非软弱土地基进行冲击碾压前要做试验段,根据实验结果确定碾压遍数和沉降量,保证基底压实度不小于90%。同时避免出现软弹和震动液化现象;用于路基土方填筑时,黏性土、砂砾石和土石混合填料宜采用冲击碾压,冲击碾压前要做试验段,根据实验结果确定碾压遍数和沉降量,砂性土质段不能采用冲击碾压,对掺石灰或水泥改良的路基土方,改良后不应再进行冲击碾压。

参考文献

冲压加工篇5

关键词:冲压模具;设计;应用

中图分类号:B819文献标识码: A

引言

冲压工艺对整个钢材加工制作有着重要的影响。尽管随着技术研究的深入和经验的总结,冲压工艺取得了较快发展,但在实际加工和运用中仍然存在着一些值得进一步研究和改进的地方,未来应该进一步加强研究工作,注重经验的总结,提高工艺水平,节约冲压工艺成本,提高其工艺性和经济性。

一、冲压工艺的种类及优势

1、冲压工艺的种类

在对冲压进行分类的时候,主要是按照工艺的不同进行,主要将其分为分离工序和成形工序,这两类不同的工艺各有着自己的特点。分离工序又被称为冲裁,通过该道工序,能够使冲压件沿着一定的轮廓线从板料上分离,还能够确保分离断面的质量要求。成形工序与此有着不同的特点,其主要目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形,然后根据所需要的工件形状和尺寸完成加工,满足工件制作的尺寸和形状要求。事实上,在实际制作工作中,通常是多种工序综合运用于一个工件,每道工序发挥不同的作用,从而完成工件的加工制造,满足设计和制造的要求。冲裁、弯曲、剪切、拉伸、矫正是最为重要的几种工艺,必须做好每道工序的加工制作,以确保整个模具制造质量。同时为了提高制作质量,还要确保冲压用板料的表面和内在性能良好,冲压材料厚度应该精确、均匀,材料表面光洁,没有斑痕,没有擦伤与表面裂纹,以确保加工制作工件的质量和美观。另外,用板料的屈服强度应该均匀,没有明显的方向性,均匀延伸率高,屈服强度比低,加工硬化性低。只有所用的板料达到上述质量要求,才能更好的进行加工制造,提高工件质量。

2、冲压工艺的优势

冲压工艺适应了钢材加工制造的需要,在实际运用中有着显著的优势,具体来说,这些优势主要体现在以下几个方面。第一、操作简单。冲压工艺通过冲压模具、冲压设备来完成各项工序,操作简单方便,并且容易实现机械自动化。普通压力机每分钟行程量只有几十次,而高速压力机每分钟行程量能够达到几百甚至上千,同时压力机的每次行程都可能获取一个冲件,从而实现了加工的顺利进行,并且大大提高了加工工艺的生产效率。第二、质量稳定。冲压工艺具有良好的稳定性,在进行加工的时候利用冲压模具,从而有利于保证冲压件的形状尺寸和精度。一般来说,冲压件表面的质量会得到较好的保护,同时利用冲压模具制造的工件质量较好,使用寿命长。并且利用同一冲压模具制造的冲压件形状和尺寸能够一模一样,有利于确保冲压件的标准化,满足加工制造的需要。第三、性能良好。冲压工艺能够加工出形状复杂,尺度跨度大的零件,同时板料在加工过程中有冷变形硬化效应,从而提高了冲压件的硬度和刚度,确保冲压件的质量。第四、省料节能。冲压工艺既能够节能,又能够省料,在整个加工过程中几乎没有碎料产生,大大提高了材料的利用效率。另外加工中不需要其他设备,也降低了加工的成本,提高了加工效益。

二、冲压模具设计

1、冲压模具设计结构的基本原则

(1)安全原则

在设计冲压模具的结构的时候第一要考虑到的就是安全,绝对不能因为冲压模具的结构设计出现错误而引起事故。即使是冲压模具的实际操作人员也绝对不允许将自己置于危险境界中。在冲压模具结构的设计过程中,一定保证设计操作人员的安全感。在加工时,模具也应该具有一定承受强度。

(2)基本要求

这个结构框架的要有均匀的厚度;模具工作的部分的厚度要保持均匀,不能太薄;冲压模具的设计要达到承受力的标准;所采用的冲压模具的结构的质量要保持平衡;冲压模具结构的框架的材质、工作部分的材质也要注意选择,因为这些东西都是容易磨损的,所以要算好成本;冲压模具结构的承受能力;零部件的结构最好用计算的方法来计量。

在确定冲压模具的结构之前一定要先确定冲压模具的送料方式,还有卸料方式,以及冲压模具的模架形式。

2、冲压模具设计的基本思路

作为一种技术密集型产品的冲压模具是冲压工艺中的关键要素,其结构和精度直接影响着冲压件的成形和精度,直接关系到冲压件质量的优劣,因此对于冲压模具的设计需要严格的专业控制要求。本文将冲压模具设计的基本思路简介如下。

(1)转换图纸。所谓的转换图纸(或图纸转换工序)就是将任何所给定的零件图或产品测绘出来,进而转换成国内企业中所使用的国家标准零件图纸。

(2)绘制零件图。对于所给定的零件图绘制,通常运用三维软件来实现,将所绘制的零件图转换为带有展开图的工程图,并将其存储为CAD制图的dwg格式作为相关的参考图进行调用。

(3)设计工艺图。根据工程图中的展开图,将其排样图(或单工序图)绘制出来之后,再根据相关的展开排样图将其各步骤的产品零件图即工艺图进行有效的设计。

(4)转换工程图。将CAD排样图导入三维软件中画出排样图的实体之后,再转换成相应的工程图并另存为CAD的dwg格式留作参考图进行调用。

(5)绘制模具图。根据相关的参考图/工艺图将各零件工艺图的模具图进行有效的设计。

(6)设计模具的零件图。根据相关的模具图对每个模具零件的模具零件图进行相应的设计。

三、汽车零件冲压模具设计在制造业中的应用

1、冲压模具的现状及发展

近几年来,我国的汽车生产企业开始越来越多的和国际接轨,加快了市场上的竞争,人们逐渐的认识到了汽车产品的质量、成本和产品研发技术的重要性。对于冲压模具的发展,主要表现在以下几方面:(1)模具CAD/CAM技术是模具技术中的主要的发展趋势,随着网络技术的发展,使得CAD/CAM/CAE技术不断的实现跨企业、跨地区在整个行业中逐渐得到使用,最终实现整个行业间的技术资源的整合,将虚拟化为现实。(2)模具“逆向工程”的发展很迅速,模具的扫描系统使得从模型开始一直到加工出期望的模型所需要的很多方面的可能,很大程度上缩短了模具研发制造的时间。同时一些快速扫描的系统,能够迅速的安装在加工中心上,最终能够实现自动生成各种数控系统和快速的收集数据的加工系统,使模具的逆向工程广泛的应用于汽车等行业中。近几年来很多的模具生产企业加大了技术的投入,一些国内模具企业逐渐普及了二维CAD中,开始使用国际通用软件,成功的用于冲压模型的设计中。

2、模具发展中的关键问题

在我国模具的自动加工生产系统是我国发展中的一项关键问题,模具的自动加工系统需要有多台的机床进行合理的组合,并且需要配备定位盘等装置,需要有完整的刀具数控库和完整的空柔性同步系统,还要有质量监测控制系统。尤其是因为模具行业发展比较成熟,给我国的模具冲压行业带来了很大的挑战,由于在环保方面又有了更高的要求,因此给冲压带来了很大的压力,同时产品集约化生产和个性化的发展,以及环保方面的要求,还有节能方面的控制,需要在冲压行业进行新一轮的技术改造和创新。同时仿真技术的应用是当前冲压技术发展的重要的技术,需要考虑自动化和灵活性方面的要求,使冲压成型更加的数字化、自动化和科学化,在整个行业中冲压模具的发展更加向着技术性的发展靠近。

结束语

总之,冲压工艺对整个钢材加工制作有着重要的影响。尽管随着技术研究的深入和经验的总结,冲压工艺取得了较快发展,但在实际加工和运用中仍然存在着一些值得进一步研究和改进的地方,未来应该进一步加强研究工作,注重经验的总结,提高工艺水平,节约冲压工艺成本,提高其工艺性和经济性。

参考文献

[1]徐政坤.冲压模具设计与制造[J].化学工业出版社,2009,(06).

[2]刘建超.冲压模具设计与制造[J].高等教育出版社,2010,(04).

冲压加工篇6

关键词:公路路基;冲击压路机;冲击碾压

       1  冲击碾压技术

        冲击碾压是岩土工程压实技术的最新发展。冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动,多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业,形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25KJ三边形双轮冲击压路机使用最多,其双轮静重12t,行驶最佳速度为12km/h,对地面产生集中冲击力2000~2500KN,相当于1111~1543kPa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面,产生强烈的冲击波,向下具有地震波的传播特性,产生的冲击碾压功能达到超重型击实功,可使地下深层的密实度不断累积增加,满足重型标准90% 压实度以上的有效压实厚度视不同土石材料性状达1.0~1.5m,比现有振动压实机械有更好的压实功效,使被冲压的土石填料更接近于弹性状态,显示出克服土石路基隐患的技术优势。

        冲击压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺,不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法,而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状,提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲击压路机双轮各宽0.9m,两轮内边距1.17m,行驶2次为1遍,其冲碾宽度4m。每遍第2次的单轮由第1次两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.13m,当第2遍的第1次向内移动0.2m冲碾后,即将第1遍的间隙全部碾压。第3遍再回复到第1遍的位置冲碾,依次进行至最终遍数。冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态,应以单双两遍为一冲压单元,当双数遍冲压时,调整转弯半径,达到对形成的波峰与波谷进行交替冲碾,使地面峰谷减小,表面接整。冲击压路机一般行驶按顺时针与逆时针方向每5遍进行交换作业。各种土石路基冲碾20~40遍可以使路基形成厚1.0~1.5m的均匀加固层。

        2  某高速公路平正段路基施工中的应用国家主干道,工程例段全长52.126km,设计路基面宽度28m,路基土方填筑量727.8万立方米,路基压实度标准:下路堤93%;上路堤94%;路床96%;路床顶部弯沉值164.3(0.01mm),路基填料最小强度(CBR)标准,下路堤3%,上路堤4%,下路床5%,上路床8%。根据设计图纸要求路基高于4m的高路堤段路基要进行冲击碾压技术处理。于2006年4月16日对K44+560~K44+690段路基进行了冲击碾压试验。K44+560~K44+690段主线路基共130m长,路基平均填高4.20m左右,冲击碾压时本段路基已达94区顶部。于2006年4月17日完成了试验段的各项工作,试验段取得了预期的目的。

        2.1 施工工艺。(1)在K44+565、K44+580、K44+590、K44+600四个断面分别在左、中、右3个位置打入水平桩(共12个水平桩),中桩基本在中线位置;边桩在离路基边缘3m左右;将钢筋桩埋入路基预定深度。水平桩顶部高程位于冲击碾压高程下部0.5m。(2)工艺与前相同,但水平桩顶部高程位于冲击碾压高程下部0.5m。(3)水平桩埋入预定深度后进行抄平及压实度检测,得出水平桩未冲击碾压前高程和压实度。冲击碾压10、15、20遍后分别检测出同一地方高程及压实度,并与冲击碾压前作比较,得出路基在冲击碾压下有沉降效果及压实效果,从而总结出最佳碾压方法及碾压遍数。(4)冲击压路机速度控制在10~15km/h,冲击碾压时准备平地机1台,如表面出现较大起伏,则用平地机整平后再进行冲击碾压,以免高低起伏影响冲击碾压速度及压实效果。冲击碾压时严格控制含水量。(5)试验段冲击碾压有专人值班,认真记录遍数,观察路基变化情况。(6)在冲击压实后,先用平地机刮平,然后用光轮压路机碾压成型。

    2.2 试验结果。(1)根据现场记录结果,路基在冲击碾压10遍分别检测了K44+580和K44+660左、中、右共计6个点的沉降量。其沉降量最大12mm,最小为2mm,平均沉降量为8mm,压实度检测了4个点,其压实度增加最大为2.5个百分点,最小增加为0.2个百分点,平均增加为1.05个百分点。(2)冲击碾压15遍共6个点,沉降量最大为14mm,最小8mm,平均沉降量10mm。压实度比冲击碾压前增加最大为2.9个百分点,最小为0.4个百分点,平均比冲击碾压前增加了1.45个百分点。(3)碾压20遍后检测路基全部24个水平桩的沉降量,其沉降量最大为24mm,最小为4mm,平均14mm。压实度比冲击碾压前增加最大为3.3个百分点,最小为0.5个百分点、平均比冲击碾压前增加了2个百分点。

        2.3技术效果。(1)使用冲击压路机分层冲击碾压高路堤与补压振碾达标路床工程,能较好地提高路基的整体强度与均匀性,有利于避免路面的早期损坏,延长路面的良好服务水平。(2)通过冲击压实的施工可以加速路基的下沉,减少路基的工后沉降。

        通过上述试验段,原路基填筑采用CA20型振动压路机分层碾压。要求达到压实度94%的压实标准,补压冲击碾压20遍,平均下沉量S=3.4cm,计算有效压实深度1.5m,压实度平均提高到96.3%。路基高度4.2m,则冲击碾压完成沉降率为0.8%。效果显著。

        3  使用冲击碾压技术的注意事项

        合理选用机型;正确使用冲击碾压施工工艺;正确理解冲击碾压有较宽的含水量范围;控制构造物的安全距离;通过现场观察,冲击碾压也有一些人为控制因素,因此,尽可能地提高冲击碾压机械速度。

        4  结论与建议

冲压加工篇7

(辽宁红沿河核电有限公司,辽宁 瓦房店 116319)

【摘要】首先介绍了冷冲模具概述,然后介绍了影响冲压冷模具的寿命因素分析,最后介绍了提高冷冲压模具使用寿命的措施与途径。

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关键词 冷冲压模具;使用寿命;

0前言

随着机械产品零部件的批量化生产,冷冲压模具已经越来越被企业广泛的应用。模具质量的提高必须合理地选择材料,针对不同的材料采用相应的热处理工艺及优化的加工工艺,可以提高模具的制造精度和使用寿命,避免模具发生早期失效。

1冷冲模具概述

冲压模具工作温度分为冷冲和热冲两种:冷冲模具是指冲压温度是在常温下加工金属板料的模具,在冷冲压加工中,使被加工零件成形的一种特殊工具,模具工作部分成形的与被加工零件的尺寸是一致的,也可理解为另一种成规模的精加工技术。

2影响冲压冷模具的寿命因素分析

2.1冲压生产工艺及模具设计

在实际生产中,影响模具工作的因素主要有冲压材料表面质量差、公差大、材料性能不稳定以及表面有杂质,这些都会导致模具磨损加快。在拉深模中,影响模具冲压载荷的大小以及黏着倾向的程度最重要的是被拉深板料的成形能力、厚度、材料的表面质量等。在生产模具中,由于整体式模具会存在凹凸角进而会造成应力集中现象导致模具炸裂。

2.2模具材料

2.2.1模具材料影响模具寿命

对模具寿命影响最大的为模具材料,模具的材料性能极大地影响模具的使用寿命,例如在拉深模的制作中如采用Cr12MoV钢就很容易出现咬合和拉毛现象,但是采用GT35型钢结硬质合金制作就能大大的减弱咬合倾向,提高模具的使用寿命。

2.2.2模具的工作硬度影响模具寿命

模具硬度的提高主要指模具钢的抗压强度、耐磨性和抗咬合能力,但是也会降低模具韧性、冷热疲劳抗力及可磨削性能。在生产生活实践中,常见的失效形式就是硬度过高导致模具断裂,极少数会出现变形和磨损。

2.2.3模具材料的冶金质量影响模具寿命

模具材料的冶金质量首要影响的是那些大、中型截面的模具和碳和合金元素含量高的模具钢,现实的表现为非金属同化、碳化物偏析、中间松散等,对那些高碳高合金钢,凡是轻易造成模具淬火开裂和模具的初期破坏。

2.3模具的热处理工艺

预先热处理、粗加工后的消除应力退火、淬火与回火、磨削后或电加工后消除应力退火等都是属于模具的热处理方式,模具的热处理质量同样对模具的性能以及使用寿命有着极大的影响,大量的事实证明模具的热处理工艺差能够直接导致模具工件零件的淬火变形与开裂以及使用过程中的早期断裂。

2.4模具加工工艺

切削加工、磨削加工和电火花加工是制造模具所必需的加工工艺,生产中影响模具的耐磨性、断裂抗力、强度,如果加工方式不妥,加工质量容易出现问题。

3提高冷冲压模具使用寿命的措施与途径

3.1优化冷冲压模具结构设计

合理的冷冲压模具设计结构,是保证模具使用寿命的必备前提。冷冲压模具的使用寿命与合理的结构设计有着很大的关系,设计之初在保证冷冲压模具其他设计要求外,须保证模具的韧性、钢度与强度,以确保冷冲压模具在冲裁过程中模具的凸、凹模及其他结构件不至于因受冲裁力影响而发生的变形、损坏或增加磨损程度。模具设计应尽可能采用带导向的模具设计,同时还应考虑模具设计间隙,设计间隙过小或过大也会增加凸、凹模磨损程度,从而导致模具损坏,使用寿命降低。另外,综合考虑模具的紧固方式和定位方式,加强模具零部件的紧固程度和合理的接触面积,以保证模具整体的制造精度与质量,尤其是带有加强筋、加强板等的设计都会提高模具的整体韧性、刚性和强度。

3.2正确的冷冲压模具选材

为提高冷冲压模具的使用寿命,正确的选择模具材料是很重要的。实际中,可根据被冲裁产品的批量大小(件数)来决定模具材料的材质。当批产量大时,选用材料的材质,要选韧性好、强度高、钢性及耐磨性较高的模具材料。当批产量小时,则可选一般的模具材料。亦可根据被冲压材料的材料性质,被冲压件的质量要求,来决定模具的选材。如模具冲压件尺寸公差要求高,模具间隙要求较小,模具的凸、凹模与冲压件摩擦较大时,可选用耐磨性高和有足够韧性材料。同时还应考虑冲裁材料不同的强度和韧性,冲压设备的具体情况等。

3.3冷冲压模具的加工与装配质量

在冷冲压模具加工装配过程中,必须保证模具的加工精度与质量,不同的加工精度与不同的质量,对模具的使用寿命有很大的影响。冷冲压模具加工精度与质量越高其使用寿命就越长,相反就会缩短其使用寿命。一般冷冲压模多选用标准模架,由于是专业化生产的模架,其导向质量不成问题。如是自制模架,装配过程中,要确保导柱、导套精度,导柱、导套滑动自如间隙合理。凸、凹模装配时,间隙调整要求均匀,凸、凹模表面的光洁度要达到设计要求,要保证各零部件的平行度与垂直度,尤其是凸模与固定板,凹模与表面的垂直度要确保在公差允许值的范围以内,各部件连接螺栓、销钉要连接牢固可靠。

3.4冷冲压模具的使用和保养

冷冲压模具在使用时,应正确的选择适宜的、精度较高的冲压设备,以及适合的冲压力,冲压力一般应大于零件重压力的30%~40%。模具在安装时,应严格控制凸模嵌入凹模的深度,以减少磨损程度,嵌入过深,会增加摩擦,固定模具要牢固可靠。为减少磨损,可在被冲压板材(零件)、凸、凹模上涂抹适合的润滑剂,以降低模具的磨损程度和摩擦力。发现凸、凹模刃口不够锋利时,应该及时刃磨凸凹模的刀口,使其锋利。模具不用期间,要做好封存,妥善保护。有弹压装置的模具,要使弹压装置处于自由状态下保存。凸、凹模之间要保持有一定的间隙,以保护凸、凹模刃口不受损坏,表面涂油防锈。模具工作表面要经常保持清洁,以防止杂物或灰尘落在上面。

4结束语

冷冲压模有着生产效率高的独特优势故而广受企业的青睐,提高冷冲压模具的使用寿命有利于企业减少成本。

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参考文献

[1]徐政坤.冲压模具及设备[M].机械工业出版社,2010.

[2]周本凯.冲压模具使用技巧与修复实例[M].化学工业出版社,2011.

冲压加工篇8

关键词:冲压工艺与模具设计;翻转课堂;课程设计

大多高校都将“冲压工艺与模具设计”这门课程作为材料成型专业的一门必修课程。但是,一直以来本课程在教学中理论知识与实用性、综合性与先进性脱节,严重影响了学生的学习效果。在国家倡导新一轮课程改革浪潮的背景下,本文认为将理论知识的传授与模具设计和制造的实践相结合,突出专业知识的实用性、实践性、综合性和先进性,能提高学生的创新思维和动手能力。

1. 课程的内容和作用

(1)教学内容和方法。“冲压工艺与模具设计”将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机结合,以通俗易懂的文字和丰富的图表,系统分析各类冲压成形规律、成型工艺设计与模具设计,同时相应介绍各类冲压模具零件的不同加工方法、加工工艺及装配方法,并配以综合实例说明。重点讲述典型冲模设计与制造,同时根据冲压模具设计与制造技术的发展,适度介绍多工位级进模设计与制造。

(2)课程作用及主要任务。“冲压工艺与模具设计”是一门主干专业技术课,是一门实践性、综合性很强的课程。“冲压工艺与模具设计”包括冲压工艺设计、模具设计与模具制造三大基本工作。冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据,冲模设计的目的是保证实现冲压工艺。冲模制造则是模具设计过程的延续,目的是使设计图样通过原材料的加工和装配,转变为具有使用功能和使用价值的模具实体。

该课程主要任务是:①了解常见冲压工序的变形规律;②认识冲压成形工艺方法、冲压模具典型结构;③掌握冲压工艺与模具设计方法、冲压模具制造工艺设计方法。

2.教改思路和方法

(1)基于我国基本国情的理论实践。本课程理论性与实践性较强,但教学中通常追求最新的理论思路和技术成果,缺乏基于我国冲压工艺基本国情的介绍及理论实践。只有结合我国冲压工艺具体国情,才能更好适应和服务于社会。将理论知识的传授与我国模具设计和制造的实践相结合,适度对基础理论进行教学,突出专业知识的实用性、实践性、综合性和先进性,对改善课程的教学质量具有较好的参考意义。

(2)培养学生发散性思维。冲压模具通常具有单件生产的特点,模具的设计和制造不具有通用性。这就需要培养学生实际分析问题的能力,针对不同加工产品的需求,灵活设计最优的冲压模具。因此,需要培养学生实际分析问题的能力,引导学生探讨设计方案的异同,比较不同方案设计的优缺点和适用情况。加大培养学生发散性思维和创新思维的力度。

(3)翻转课堂。在本课程的教学过程中,将2~4个学时的内容布置给学生,如冲裁模典型结构的认识,让学生提前预习。每个学生设计一套典型的模具结构,在课堂上将设计的模具结构介绍给大家(包括模具的优缺点及适用情况),大家一起讨论,互相交流,提出不同的改进方案。将课堂交还给学生,调动学生的积极性和自主性。

(4)与课程设计相结合。为了更好地应用本门课程所学习到的理论知识,可布置1~2次课程设计的作业,锻炼大家查阅设计手册的能力。为冲压零件选择合理的设计参数,在模架、螺钉、螺销的设计中根据具体需求选用合适的标准件。画出冲压模具结构的装配图和零件图,加深对不同冲压模具结构和零件的认识。

(5)与CAD等画图软件结合。冲压模具设计过程中需要画出冲压模具结构的装配图和零件图,CAD是最适合的画图软件,因此掌握CAD软件对冲压模具设计具有十分重要的作用。所以学生在课后应该进一步学习CAD等画图软件,将所学的CAD软件技术灵活运用到冲压模具设计和制造中。

参考文献:

[1]陈乐平,马 野.《冷冲压设计与制造》教改实践[J].浙江纺织服装职业技术学院学报,2010(4):92-94.

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