冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路分析论文_刘再华

冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路分析论文_刘再华

祥鑫科技股份有限公司 广东东莞 523000

摘要:随着我国科学技术的持续发展,我国各个行业领域的生产模式已经进入工业化时期,其生产技术借助于各种设备设施得到了进一步优化和创新,使得生产效率得到显著提升,而冲压工艺和冲压模具设计作为机械产品生产过程中的重要内容,对于机械产品的整体质量起着至关重要的影响作用。鉴于此,本文就针对冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思想做一些分析,希望能为促进冲压工艺和冲压模具设计的系统化发展提供有效参考价值。

关键词:冲压工艺;冲压模具设计

一般冲压工艺都有着相应的基本运动机理,在实际的冲压过程中,机械运动贯穿着整个冲压过程,这种机械运动不仅与冲压工艺有着关系,更与模具有着紧密关系。每一种模具在设计过程中都会涉及到力学领域和结构领域,通过科学合理的力学设计和结构设计满足于冲压工艺的运动需求,而设计出来的模具能否符合冲压工艺的运动需求将直接影响到冲压产品的生产质量,为此就必须要做好模具设计工作,以实现机械运动的科学控制,从而保证冲压产品的生产质量。同时,在冲压模具的设计过程中,为符合产品形状和产品尺寸的各项要求,设计人员不应局限于各种工艺的运动模式,而是要通过不断完善和发展使设计出来的模具能够得到灵活运用。

1.冲压工艺的发展现状

1.1冲压工艺的应用

冲压工艺主要就是通过模具和压力机针对管材、型材以及板材材料进行外力施加,使其能够产生塑性分离和塑性变形,以此得到各种形状和各种尺寸的冲压件。同时,冲压工艺和锻造工艺有着一定的相似之处,这两种工艺都属于塑性加工范围,并被称之为锻压。一般冲压过程中的坯料都是钢带和钢板,且全球钢材有60%以上都是板材,其中很多通过冲压工艺形成的成品[1]。此外,电机的铁芯硅钢片、锅炉汽包、汽车底盘、汽车的散热器片、汽车油箱以及汽车车身等等也都是通过冲压工艺加工制成的,相应的还有很多办公机械和家用电气以及生活器皿都是冲压产品。

一般通过冲压工艺制成的冲压件都具有轻、强、匀以及薄等多种特征,与其他的锻件和铸件相比较有着一定的优势,且常规方法难以制造的工件,通过冲压工艺就能够快速有效的制作出来,并且能够有效确保工件的刚性要求,比如一些带有翻边、加强肋、加强筋以及起伏的工件都是冲压工艺的优势项目[2]。同时,由于冲压工艺需要使用到许多的精密工具,所以制造出来的工件精度也相对较高,就目前来看已经能够进入微米级标准,而且还具备规格一致和重复精度高等特点,在相应的条件下可以通过冲压工艺制造出孔台和凸台等等。此外,冷冲压件在冲压过程中所需要进行的切削加工已经极少,在某种程度上来说也可以认为切削加工仅仅只是额外的辅助工艺。虽然热冲压件的表面状态和精度相比较冷冲压件较低,但相比较锻件和铸件来说还是具有较高优势,在冲压过程中所需的切屑加工也相对较少。由于冲压工艺的生产效率较高,通过多工位级或复合模能够同时完成多道工序,不仅能够促进生产效率的提高,也能够有效减少生成成本。

1.2冲压工艺的种类

冲压工艺可以区分成分离工序和成型工序,其中分离工序可以称之为冲裁,主要就是让冲压件沿着轮廓线与板料分离,并确保断面的分离质量。而成型工序主要就是确保板料在塑性变形的过程中不会出现破坯现象,并将其制成各种尺寸和各种形状的冲压件[3]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,在冲压件的生产过程中,通常都需要多种工序才能完成工件的制造,比如成型工艺可以划分为拉深工序、弯曲工序、翻边工序、胀形工序、挤压工序、缩口工序、扩口工序、卷圆工序以及校形工序;比如分离工序可以划分为冲孔工序、冲槽工序、落料工序、切边工序、切断工序以及刨切工序。此外,由于冲压板料的内在性能和表面性能都会影响到冲压成品的生产质量,这就要求冲压材料具备厚度均匀、厚度精确、表面无疤、表面无裂纹、加工硬化性低以及均匀伸缩率高等等各项特点。

2.冲压工艺的发展方向

随着我国科学技术的持续发展,现代化的冲压工艺逐渐朝着智能化、综合化、复合化以及集成化方向不断发展。首先,冲压成形工艺在可控化方向和数字化方向得到了有效进步。通过计算机技术能够使得成形工艺具有极高的可视化效果,利用数字模拟技术使成形工艺制出的成品具有更高的实用性,相应的还可以将数字模拟技术与数字化制造系统融合统一,进一步提高冲压工艺的智能化和综合化,使成形工艺不仅能够进行形状简单的零件制作,也可以进行覆盖件的成形制作[4]。其次,在多种科学技术的支撑下,冲压工艺的灵活性可以得到有效提高,通过复合工艺使得冲压工艺不仅能够制作毛坯模式的产品,也可以直接进行零件制造,使冲压工艺的适用性和实用性得到进一步提高,从而有效提高冲压工艺的应用价值。

3.冲压模具设计的基本思路

冲压模具在整个冲压工艺过程中起着至关重要的作用,其模具的精度指标和结构可靠性都是直接影响冲压精度和成形质量的重要因素,对于冲压件质量起着决定性作用[5]。因此,为保证冲压产品的精度质量就必须要通过冲压模具设计进行质量控制,相应的就必须要明确冲压模具设计的基本思路,而冲压模具设计的基本思路可以归纳为图纸转换、零件图绘制、工艺图设计、工程图转化以及模具图绘制等五个方面。

(1)图纸转换。在进行图纸转换的工作环节中,工作人员需要根据各种样式和各种类型的零件图和产品进行测定工作和绘制工作,并将测绘得到的图纸作为重要依据,使其能够成为普遍企业可以使用的标准性零件图纸。

(2)零件图绘制。在进行零件图绘制的工作环节中,一般工程人员都会利用三维软件进行零件图绘制工作,并在零件图的绘制工作完成之后利用辅助软件转换成工程图。同时,若是工程图之中含有展开图就需要将其转换成dwg格式,以保证工程图能够符合CAD制图软件的使用格式要求,使其能够成为冲压模具设计图纸的重要参考依据。

(3)工艺图设计。在进行工艺图设计的工作环节中,工作人员需要利用零件图绘制工作中得到的工程图,通过工程图中的展开图进行排样图的绘制工作,并针对排样图进行展开处理。

(4)工程图转化。在工程图转化的工作环节中,工作人员需要利用排样图通过三维软件进行排样图实体图纸的绘制工作,并将排样图实体图纸转换成工程图形式,相应的也要存储为CAD制图软件的使用格式,便于后期工作的调用。

(5)模具图绘制。在模具图绘制的工作环节中,工作人员需要利用工艺图图纸和零件图绘制工作中的参考图纸,并通过CAD制图软件进行冲压模具图纸的设计工作,并将冲压模具图纸作为重要依据进行冲压模具零件图的设计处理,以此便于整个冲压模具的制造,

4.结语

综上所述,冲压工艺主要就是针对板料进行分离作业和成形作业,以此完成相关工件的制造,整个工艺实施过程具备着质量稳定、操作简单以及可行度高等多种优势,在加工领域有着极高的应用价值。而冲压模具作为冲压工艺质量的重要影响因素,就必须要做好冲压模具的设计工作,从而有效提高冲压产品的生产质量,有效促进冲压工艺的持续发展。

参考文献

[1]彭忠.冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路[J].中国高新技术企业,2013,14:8-9.

[2]孙伟杰,易剑.基于数值模拟的带凸缘筒形件冲压工艺及模具设计[J].锻压装备与制造技术,2013,04:72-74.

[3]周韶冰,熊文华.冲压模具制造技术的发展现状与趋势探析[J].山东工业技术,2016,15:39.

[4]赵金升,苑雪雷,谷龙.浅谈铝合金冲压工艺[J].模具制造,2015,11:10-12.

[5]邓诗志.关于冲压模具设计的探究[J].科技风,2014,03:6.

论文作者:刘再华

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期

论文发表时间:2017/11/22

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