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沖孔鈑金加工

沖孔鈑金加工

沖孔定義

沖孔:是指在鋼板、革、布、木板等材料上打出各種圖形以適應不同的需求,

沖孔類型

十字孔,菱形孔,魚鱗孔,八字孔,六方孔,沖孔板,長孔,四方孔, 圓孔,沖孔板網,三角孔等等。

沖孔板材種類

不銹鋼板 銅板 鐵板 鋁板 低碳鋼板 鍍鋅板 PVC板 冷軋卷 熱軋板 銅板等。

應用

管材沖孔與板材沖孔相 比,雖然從變形性質、變形特點等方面看,有許多相同之處,但由于管材是空心筒狀毛坯,沖孔時凸、凹模接觸的管壁是孤面而不像板材那樣是平面,故需采取特殊的工藝措施及其模具結構形式。

沖孔傳統的方法都是利用沖壓模具 ,在平板上面加工通孔。

管材沖孔工藝可分為鋼質模沖孔和橡膠模沖孔兩類。

鋼質模沖孔工藝,是利用工具鋼制造的凸、凹模對管材進行沖孔加工。根據模具工作時凸模運動方向與壓力機滑塊運動方向的關系,鋼質模沖孔又可分垂直沖孔和水平沖孔兩種方式。所謂垂直沖孔,即凸模運動方向與壓力機滑塊運動方向一致。它是將凸模置于上模隨壓力機滑塊作上、下往復運動,而凹模則裝于下模的懸臂支架上。 由于該類模具的凹模是懸臂式安裝,故可稱為懸臂式沖孔模。所謂水平沖孔,即凸模運動方向與壓力機滑塊運動方向垂直,它是將凸、凹模都固定在下模上,利用固定在上模的斜楔推動下模上裝有凸模的滑塊作水平運動,達到對管壁沖孔的目的。由于該類模具利用斜楔機構驅動凸模作水平運動,因而可稱為斜楔式沖孔模。

橡膠模沖孔工藝 ,則是利用橡膠的易變形性和不易流散的聚合性,將其置于管材內部作為彈性凸模 代替鋼 質凸模作用,從而對管壁實施沖孔加工。用作彈性凸模的橡膠包括天然橡膠和聚氨酯橡膠(人造橡膠)兩類, 由于前者所能承受的單位壓力不高(一般小于40Mpa),因而僅用于小批量生產中軟材料和薄壁管材的沖孔加工。聚氨酯橡膠是介于天然橡膠與塑料之間的彈性體,不僅強度高,允許的單位壓力大 (一般可達500Mpa ) ,而且硬度范圍太、耐磨、耐油、耐老化 以及抗撕裂性能也較好,因此壽命長,可用于較大批量生產  。

管上沖孔可分為有芯和無芯兩種方法。

有芯沖孔法 ,即通過上下模的配合來完成沖孔工序。和正常沖孔不同的是,下模需要伸到管子里面去,下模和下模座不能做成一個整體。

因此在設計模具時,應該充分考慮到以下幾個方面的因素:

(1) 管材壁厚不均勻現象。由于異型管是通過焊接圓管拉拔而成的,不僅在管壁內側存在一道焊縫 ,而且管壁不均勻也是屬于正?,F象。

(2) 沖孔后管子沖孔處變形問題,可能會在沖孔完成后芯子與管子粘在一起出現管子卸料困難現象。

(3)方管下料切口毛刺較大,影響下模伸入。

(4) 既然上下模不能固定在一起,那么如何連接上下模,保證上料和下料時的方便性,這便是該工序加工的關鍵所在 。

液壓沖孔

液壓成形工藝成形的零件具有節省材料、降低成本、性能好等優點。隨著液壓成形零件的大量使用。零件上孔的加工方式越來越受到國內外學者的關注。由于管狀液壓成形零件為中空,不能采用傳統加工方式進行沖孔,普遍采用激光切割方法進行加工,雖然能夠保證良好的加工質量,但設備投資昂貴,不利于降低成本。

液壓沖孔作為一種新型的沖裁方法,對空心零件、軸線為曲線的零件進行沖孔,具有傳統加工工藝無法相比的優點。液壓沖孔在整個沖孔過程中不需要凹模,這對于解決由于內部尺寸過小、或者軸線為曲線而導致內部不能安放凹模的零件加工具有很大優勢。同時,利用液壓沖孔替代激光切孔,對降低零件生產成本,提高生產效率具有重要作用 。

液壓沖孔工藝過程

液壓沖孔就是液壓脹形完成后,在管內液體壓力的支撐作用下,利用沖頭或管內液體壓力將管壁材料分離的一種加工方法,整個過程中不使用凹模裝置。液壓沖孔與普通沖裁具有許多相似之處,管壁均經歷彈性變形、塑性變形、斷裂分離三個階段。

液壓沖孔分類

液壓沖孔按沖頭的運動方向大致可以分為兩類:由內向外沖孑L和由外向內沖孔。兩種方法各有特點:由內向外沖孔所得孔的幾何尺寸精度高,孔周材料塌陷小,但所需小管內液體壓力受沖孔直徑影響較大,孔直徑越小,所需內壓越高,由于考慮到密封及安全問題,采用該種方式沖孔的材料強度不能太高,一般用于銅鋁等有色金屬材料液壓沖孔;對于后者,如果孔徑很大,所需沖頭直徑較大,在模具內需要較大安裝空間,這對模具強度提出更高的要求,而且,沖孔完成后,由于沖頭作用,管坯表面一定區域會塌陷下凹,所沖孔零件的質量沒有前者好,該方法適合于對孔周圍表面和斷面要求不高零件沖孔,該方式的優點是,沖孔力由沖頭提供,管內液體壓力只起支撐作用,因而利用該方法可以對強度較高材料進行沖孔,此種方法也是應用較多的液壓沖孔方法。

此外,還有一種沖孔彎曲復合工藝,在沖孔過程中,與沖頭接觸的金屬與管壁不完全分離,只彎到管內。該方法主要用于加工零件上不需定位和裝配的工藝孔(如電泳孔),由于材料與管壁沒有完全分離,這減少了后續清理工作,在實際生產中具有重要意義。

液壓沖孔應用

液壓成形零件中,除尺寸過大或所處零件上位置特殊外,大多數孔都可采用液壓沖孔工藝進行加工,這些孔分布在零件上各個部位,所處零件位置可以為平面、曲面或零件拐角處,所沖孔的形狀有圓形、橢圓形、矩形、梯形等。從孔的功能上分,采用液壓沖孔工藝可以加工定位孑L、螺栓孔、配合孔、工藝孔等。

液壓沖孔技術除應用于液壓成形副車架外,還大量應用于水箱支架、散熱器支架、儀表盤支架等典型液壓成形零件中。


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