【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?！?/span>
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、易于實現機械化和自動化、生產率高。
(4)沖壓加工中所用的模具結構一般比較復雜，生產周期較長、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、板厚方向性系數大、板平面方向性系數小、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，工序數量需要經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)因為沖壓工序數量主要取決于其形狀的復雜程度，所以需要根據彎曲角的數目、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)生產中，但其沖壓加工性能較差，零件表面易劃傷，模具易產生粘結瘤，導致沖壓質量和生產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)拉深模具易出現粘接瘤現象，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)于機械式沖床。
(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?？拐承宰詈?，但模具材料費用和熱處理費用較高，適合大批量生產。
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，適合中小批量生產采用。
在實際生產中，各單位可根據自己的熱處理設備、產量、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，要對其進行適當的潤滑，可降低材料與模具間的摩擦系數，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，從而減少拉深次數，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，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)生裂紋及破裂現象，在生產過程中，必須合理安排工藝路線，選取適當的拉深系數，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可選靠近下限值，后道拉深系數取中間數值。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過程中經常會發(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，出現問題將是批量的損失，所以有必要對沖壓產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，也可能是擠壓后產生的，毛刺一般控制在0.1mm以內，是沖壓正常而普遍的現象。
產生原因分析：
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象，金屬本身就有抗拉延率存在，材料被拉延導致毛刺產生。
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生毛刺。
5)、產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品上。
產生原因分析：
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，產品再沖壓時導致壓傷。
2)、產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，此不良往往出現在模具第一次生產使用時。
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：產品刮傷
產生原因分析：
1)、材料本體刮傷，生產時未注意而產生。
2)、過程中未對產品進行有效防護，周轉過程中被刮傷。
3)、周轉方式不合理，產品擺放不規(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。
產生原因分析：
1)、生產時半成品缺少標識，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品完成，工業(yè)鋁型材再生產時以為完成了，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階段采用哪種對策：
一、首檢階段
1)、架模生產首件確認，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、很久未生產產品再生產階段
1)、因很久未生產，對產品質量標準生疏，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)人員對模具生產操作生疏易發(fā)生作業(yè)不良。
采取的對策：
a)當有此種產品生產時，應當按新產品狀況處理，解決生產中管控的問題。
b)投入生產時作為重點進行管制，穩(wěn)定后才可以當作成熟產品生產。
c)投產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。
三、產品設計變更階段
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)提前做好變更產品標準的制定，產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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