【模具·技術】如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質量？不銹鋼/鋁合金薄板沖壓要點以及常見缺陷處理對策
關于“如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質量”這個話題，不銹鋼/鋁合金薄壁零件微成形技術是薄板塑性加工領域的重要發(fā)展方向之一，在航空航天、能源、電子、生物醫(yī)療和軍工等領域具有重要的應用前景，受到世界各國的廣泛關注。薄壁零件在加工過程中，常常出現(xiàn)有良品率不高的問題，此時應該怎么提高工藝質量呢？那么既然大家都想知道機械結構設計知識專題：如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質量?100唯爾教育機械結構實訓課程小編便從網(wǎng)上搜集了一些不銹鋼/鋁合金薄板件沖壓工藝相關的信息，下面分享給大家一起了解一下這些提升不銹鋼/鋁合金薄板加工吧! 從事精密沖壓工藝的朋友也可以快速發(fā)展機械制造、汽車研發(fā)、航空航天等領會從中獲得更大的受益。
如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質量?
薄板五金件就是可以通過沖壓、彎曲、拉伸等工藝制造的零件，沖壓工藝是通過模具對毛坯施加外力，使之產(chǎn)生變形或分離，從而獲得一定尺寸、形狀和性能的工件的方法。沖壓工藝的使用范圍十分廣泛，既可以制造金屬板料、棒料，也可以是多種非金屬材料。下面億達渤潤石化簡單介紹下薄板沖壓件的質量要求：
1、沖壓工藝的特點
(1)用冷沖壓加工方法可以得到形狀復雜、用其他加工方法難以加工的工件，如薄殼零件等。冷沖壓件的尺寸精度是由模具保證的，因此，尺寸穩(wěn)定，互換性好。
(2)材料利用率高，工件重量輕、剛性好、強度高、沖壓過程耗能少。因此工件的成本較低。
(3)操作簡單、勞動強度低、易于實現(xiàn)機械化和自動化、生產(chǎn)率高。
(4)沖壓加工中所用的模具結構一般比較復雜，生產(chǎn)周期較長、成本較高
2、沖壓材料的要求
(1)對于成形工序，為了有利于沖壓變形和制件質量的提高，材料應具有良好的塑性、屈強比小、板厚方向性系數(shù)大、板平面方向性系數(shù)小、材料的屈服強度與彈性模量的比值小。 對于分離工序，并不需要材料有很好的塑性，塑性越好的材料越不易分離。
(2)材料的厚度應符合標準。因為一定的模具間隙適用于一定厚度的材料，材料厚度誤差太大，不僅直接影響制件的質量，還可能導致模具和沖床的損壞。
(3)材料的表面應光潔平整，無分層和機械性質的損傷，無銹斑、氧化皮及其它附著物。表面質量好的材料，沖壓時不易破裂，不易擦傷模具，工件表面質量也好。
3、沖壓工件的質量
(1)為了滿足沖壓件的精密度，工序數(shù)量需要經(jīng)過沖壓工藝計算才能確定，因為它不僅與材料性質、拉深高度、拉深階梯數(shù)等因素有關，還將涉及到拉深直徑、材料厚度等。
(2)因為沖壓工序數(shù)量主要取決于其形狀的復雜程度，所以需要根據(jù)彎曲角的數(shù)目、曲方向等因素綜合考慮后才能確定工件的精細度。
(3)當沖壓件達到了精密、精細的要求后，工件的精美度就成為新的工藝標準。當沖壓件的斷面質量和尺寸精度要求較高時，可以考慮直接采用精密沖裁工序，從而獲得精美的沖壓件。
4、沖壓油品的選用
(1)由于硅鋼板是比較容易沖切的材料，所以為了工件成品的易清洗性，在防止沖切毛刺產(chǎn)生的前提下會選用低粘度的沖壓油。
(2)碳鋼板沖壓時在選用沖壓油時首先應該注意的是拉伸油的粘度。根據(jù)工藝難易度和給油方法及脫脂條件來決定較佳粘度。
(3)因為和氯系添加劑會發(fā)生化學反應，所以鍍鋅鋼板在選用沖壓油時應注意氯型沖壓油可能發(fā)生白銹的問題，而使用億達渤潤硫型沖壓油可以避免生銹問題，但沖壓后應盡早脫脂。
(4)不銹鋼是容易產(chǎn)生沖壓硬化的材料，要求使用油膜強度高、抗燒結性好的拉伸油。一般使用含有硫氯復合型添加劑的沖壓油，在保證極壓加工性能的同時避免工件出現(xiàn)毛刺、破裂等問題。
以上就是不銹鋼/鋁合金薄板五金沖壓件工藝原料的選用方法。
【薄板沖壓加工技術】不銹鋼薄板沖壓拉深加工要點
微信項目組 ShengHuaGY 2015-04-03不銹鋼因其優(yōu)異的性能而廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中，但其沖壓加工性能較差，零件表面易劃傷，模具易產(chǎn)生粘結瘤，導致沖壓質量和生產(chǎn)效率受到極大的影響。這就要求在沖壓加工過程中從模具結構、模具材料、熱處理及潤滑等方面著手，提高零件質量和模具壽命，更好地解決不銹鋼沖壓過程中存在的問題。
1、不銹鋼薄板沖壓特點
(1)屈服點高、硬度高、冷作硬化效應顯著、易出現(xiàn)裂口等缺陷。
(2)導熱性比普通碳鋼差，導致所需變形力大，沖裁力、拉深力大。
(3)拉深時塑性變形劇烈硬化，薄板拉深易起皺或掉底。
(4)拉深模具易出現(xiàn)粘接瘤現(xiàn)象，導致零件外徑嚴重劃傷。
(5)拉深時，難以達到預期的形狀。
2、解決不銹鋼薄板沖壓拉深問題的途徑
分析認為，以上問題的產(chǎn)生，是由不銹鋼本身的性能決定的，主要受以下五個方面的因素影響：一是原材料性能;二是模具的結構及沖壓速度;三是模具的材料;四是沖壓潤滑液;五是工藝路線的安排。
(1)原材料板材的質量也是影響沖壓性能的重要因素，必須采購符合國標的正規(guī)原材料。對于硬態(tài)料，沖壓加工前必須進行退火，以提高加工性能。
(2)模具的結構及沖壓速度為了改善拉深難度，可以把壓邊圈的壓邊面制成斜的。這樣拉深時坯料在壓邊圈作用下與壓邊面和凹模完全處于接觸狀態(tài)，可以使凹模圓角部位材料承受較大的壓邊力，從而改善拉深難度。
沖壓不銹鋼時的沖裁速度要比碳鋼小1/3,實踐證明，采用液壓機的效果要優(yōu)于機械式?jīng)_床。
(3)選抗粘的模具材料不銹鋼拉深過程中，主要問題是粘模嚴重，導致模具損耗嚴重，影響零件外觀質量，所以，解決此類問題必須采用抗粘的模具材料。
目前抗粘的模具材料主要有：
①硬質合金類：碳化鎢鋼結硬質合金，不粘模，模具壽命高。抗粘性最好，但模具材料費用和熱處理費用較高，適合大批量生產(chǎn)。
②銅基合金類：鑄鋁青銅和硬鋁青銅，不粘模，壽命一般。熱處理簡單，適合中小批量生產(chǎn)采用。
③3054合金鑄鐵，不粘模，壽命一般。需表面淬火，適合中小批量生產(chǎn)采用。
在實際生產(chǎn)中，各單位可根據(jù)自己的熱處理設備、產(chǎn)量、切削加工能力、沖壓件要求等選擇適合的材料。
一般情況下，硬質合金類和合金鑄鐵類模具的硬度要達到60~64HRC,表面粗糙度值Ra=0.4μm;銅基合金類模具需進行淬火處理，硬度150HBS左右，表面粗糙度值Ra=1.6μm可滿足普通要求的不銹鋼拉深。對于表面質量要求高的不銹鋼拉深件，模具的表面最好能經(jīng)過拋光，使表面粗糙值度達到Ra=0.4~0.2μm,較低的表面粗糙度值可起到減摩和提高抗粘性的作用，這對提高不銹鋼沖壓件表面質量，不粘模都有益處。
近年來，不斷有新的拋光技術問世，據(jù)資料介紹，通過電化學拋光、超聲波拋光，磨料噴射等新工藝可在短時間內降低型腔的表面粗糙度值，提高耐磨性，這些都值得我們去探索和運用。
(4)沖壓潤滑油材料在拉深時，要對其進行適當?shù)臐櫥?/span>，可降低材料與模具間的摩擦系數(shù)，從而使拉深力下降，有潤滑與無潤滑相比，拉深力可降低30%左右。并且可提高材料的變形程度，降低極限拉深系數(shù)，從而減少拉深次數(shù)，更主要的是保證了工件表面質量，不致使表面擦傷。
對于筒形件的拉深，如果內表面質量要求不高，凸模不必涂潤滑油，這樣，有助于降低拉深系數(shù)，一般情況下，可在條料上先涂潤滑油，然后放在凹模上沖壓拉深。
不銹鋼沖壓拉深時，要選用黏度大的潤滑液，一般采用氯化乙烯漆(G01-4)噴涂板料表面，拉深時再涂機油，沖壓件表面得到保護，質量好。但氯化乙烯漆的環(huán)保性能差，更主要的是拉深后需用香蕉水清洗，氣味大，對操作工健康有影響。近年來，有新型的不銹鋼拉深油和水基拉深液不斷問世，效果好，環(huán)保性能好，可作為替代氯化乙烯漆的不銹鋼拉深潤滑油。比如FH100型拉深油，效果良好，在生產(chǎn)中已推廣使用。
(5)安排合理的工藝路線。不銹鋼材料不但強度高，變形抗力大，在拉深過程中承受塑性變形而產(chǎn)生加工硬化，使材料的力學性能發(fā)生變化，其強度和硬度會明顯提高，而本身塑性會降低，金屬冷加工變形后，晶粒破碎，晶格歪扭，處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，即殘存的內應力。這種內應力使變形后的拉深件有改變形狀的狀態(tài)趨勢，致使成品或半成品長期存放會產(chǎn)生變形或裂紋。
為了不使拉深件及半成品由于變形抵抗力及強度的提高而發(fā)生裂紋及破裂現(xiàn)象，在生產(chǎn)過程中，必須合理安排工藝路線，選取適當?shù)睦钕禂?shù)，并進行合理的中間退火。一般情況下，不銹鋼薄板首次拉深系數(shù)可選靠近下限值，后道拉深系數(shù)取中間數(shù)值。消除應力的退火溫度為1050~1100℃，保溫5 ~15min,空冷。另外，對于形狀要求嚴格的工件，可在退火后增加整形工序，效果良好。
【薄板沖壓加工技術】鋁合金薄板的沖壓缺陷及其解決對策
鋁合金薄板在沖壓生產(chǎn)過程中經(jīng)常會發(fā)生一些沖壓缺陷，這些缺陷有輕微的，有嚴重的，嚴重缺陷直接導致零件不能使用，造成報廢。由于沖壓零件是大批量生產(chǎn)，出現(xiàn)問題將是批量的損失，所以有必要對沖壓產(chǎn)生的各種缺陷做個了解，并對可能會造成的缺陷進行原因分析，提出相應的對策進行預防。
沖壓時易發(fā)生零件缺陷的表現(xiàn)形式有以下幾種：
1、鋁合金薄板沖壓缺陷：毛刺
指沖壓切口面高出材料部分，是沿沖壓方向發(fā)生的工業(yè)鋁型材，也可能是擠壓后產(chǎn)生的，毛刺一般控制在0.1mm以內，是沖壓正常而普遍的現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因分析：
1)、模具刃口磨損，沖壓時由于刃口磨損不能一次性將材料切斷，在切斷過程中伴有拉深的現(xiàn)象，金屬本身就有抗拉延率存在，材料被拉延導致毛刺產(chǎn)生。
2)、凸、凹模間隙配合過大，沖壓時材料還有一定的空間工業(yè)鋁型材，凸模不能一次性將材料沖斷，材料被拉延產(chǎn)生毛刺。
3)、凸、凹模間隙配合不合理，凸模與凹模刃口偏位，在沖壓時一邊間隙過大產(chǎn)生毛刺，另一邊磨損刃口。
4)、材料材質過軟，沖壓時凸、凹模間隙不能克服材料拉延率產(chǎn)生毛刺。
5)、產(chǎn)品定位不當被擠壓出毛刺。
二、鋁合金薄板沖壓缺陷：壓傷
指模具內有異物或模具廢屑跳出被壓在產(chǎn)品上。
產(chǎn)生原因分析：
1)、模具落料孔過大，沖壓時沖頭與廢料之間在真空受力下帶出落料孔，跳到模具上，產(chǎn)品再沖壓時導致壓傷。
2)、產(chǎn)品毛刺廢屑掉至模具上導致。
3)、材料表面殘留有雜物沖壓時產(chǎn)生。
4)、其他廢屑由于某種原因落入模具內導致。
三、鋁合金薄板沖壓缺陷：尺寸不良
因某種原因使沖壓出來的零件尺寸不符合要求。
產(chǎn)生原因分析：
1)、模具設計或加工組裝不良導致，此不良往往出現(xiàn)在模具第一次生產(chǎn)使用時。
2)、架模時模具高度調整位置不符，沖壓時模具不能到位，導致尺寸不符，工業(yè)鋁型材或因調節(jié)完模具后未鎖緊模頭，沖壓時模具高度變化。
3)、模具定位松動，零件定位時偏位，沖壓后導致。
4)、作業(yè)不良，定位未放好，沖壓時使模具間隙增大導致。
四、鋁合金薄板沖壓缺陷：產(chǎn)品刮傷
產(chǎn)生原因分析：
1)、材料本體刮傷，生產(chǎn)時未注意而產(chǎn)生。
2)、過程中未對產(chǎn)品進行有效防護，周轉過程中被刮傷。
3)、周轉方式不合理，產(chǎn)品擺放不規(guī)范導致。
4)、原材料表面不干凈、有灰塵等微粒。
五、鋁合金薄板沖壓缺陷：漏工序
產(chǎn)品加工過程中由于疏忽或其他原因工業(yè)鋁型材導致工序遺漏造成零件不良。
產(chǎn)生原因分析：
1)、生產(chǎn)時半成品缺少標識，作業(yè)人員不清楚工序順序而用了漏沖工序的半成品。
2)、作業(yè)人員工作時不用心，還未沖產(chǎn)品就流到下一道工序。
3)、休息時間沖壓人員未將模具內未沖的產(chǎn)品完成，工業(yè)鋁型材再生產(chǎn)時以為完成了，未確認狀況而流到下一道工序。
六、鋁合金薄板沖壓缺陷：平整度不良
產(chǎn)生原因分析：
1)、材料材質不均勻，內部存在一定的內應力，使沖壓整形時難以克服。
2)、架模后模具上模和下模之間的平行度不良，無法達到整平的效果。
3)、材料為卷料時未進行平整，模具沖壓時一次難以達到整平的目的。
4)、被沖壓的零件結構大，上模作用力不均導致弧形等變形。
以上是沖壓過程中常常出現(xiàn)的缺陷，這些缺陷可以預防，只要找到了相應的對策。
下面主要了解在不同的生產(chǎn)階段采用哪種對策：
一、首檢階段
1)、架模生產(chǎn)首件確認，未仔細核對圖樣或樣品，僅測量主要尺寸，導致對其他問題疏忽檢驗。
2)、交接班對模具狀況未交接清楚，首檢時誤認為可以，而疏忽檢驗，導致生產(chǎn)批量不良。
3)、修模后首件僅對維修問題進行確認，疏忽其他質量問題確認。
采取的對策：
a)首件中特別注意檢查樣件與圖樣的符合性，包括標識、字模、壓印確認等。
b)交接班要有交接記錄，對已有異常的模具直接交接或樣品說明。
c)修模后確認要注意檢查孔位及相關尺寸，防止錯裝工業(yè)鋁型材、裝反或漏裝沖頭等問題。
二、很久未生產(chǎn)產(chǎn)品再生產(chǎn)階段
1)、因很久未生產(chǎn)，對產(chǎn)品質量標準生疏，易發(fā)生控制方面的疏漏。
2)、模具很久未生產(chǎn)和保養(yǎng)，達不到質量要求，易發(fā)生很多問題。
3)、作業(yè)人員對模具生產(chǎn)操作生疏易發(fā)生作業(yè)不良。
采取的對策：
a)當有此種產(chǎn)品生產(chǎn)時，應當按新產(chǎn)品狀況處理，解決生產(chǎn)中管控的問題。
b)投入生產(chǎn)時作為重點進行管制，穩(wěn)定后才可以當作成熟產(chǎn)品生產(chǎn)。
c)投產(chǎn)時要求對操作人員教育培訓，使其了解操作方法后才可生產(chǎn)。
三、產(chǎn)品設計變更階段
1)、信息來源不準，內容傳達不充分導致變更確認疏忽產(chǎn)生問題。
2)、新舊品切換方式不明確，舊品處理不徹底。
3)、未及時制定變更后的產(chǎn)品標準，管制疏漏。
采取的對策：
a)對信息來源要理清正確的部門和核準權限，要求以文件的形式傳遞。
b)新舊品做好標識和隔離工作，將處理方式以文件的形式通知到相關部門落實。
c)提前做好變更產(chǎn)品標準的制定，產(chǎn)品送樣階段的標準有必要進行前期指導或培訓。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關于薄板沖壓的知識技巧了，學習以上的【模具·技術】如何提高不銹鋼/鋁合金薄板沖壓五金零件的工藝質量？不銹鋼/鋁合金薄板沖壓要點以及常見缺陷處理對策知識，對于薄板沖壓的幫助都是非常大的，這也是新手學習加工制造所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側人工服務，我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
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