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  第一讲 精冲概数

1、何谓精冲
  精冲—是精密冲裁的简称。
  精冲是在普冲的基础上,发展起来的一种精密冲压加工工艺。它虽然与普冲同属于分离工艺,但是包含有特殊工艺参数的加工方法。由它生产的零件也具有不同的质量特征。特别是在精冲与冷成型(如弯曲、拉深、翻边、镦挤、压沉孔、半冲孔和挤压等)加工工艺相结合后,精冲零件已有可能在许多领域(如汽车、摩托车、电子工业等),取代以前由普冲、机加工、锻造、铸造和粉末冶金加工的零件,因而发挥其巨大的技术优势和经济效益。

2、精冲分类
  各种不同的精冲方法,按其工艺方式,主要分类如下:



  3、 精冲工艺原理
  3.1  普冲与精冲的区别
  我们常说的精冲,不是一般意义上的精冲(如整修、光洁冲裁和高速冲裁等),而是强力压板精冲(见图1)。PR-齿圈力、PS-冲裁力、PG -反压力。


强力压板精冲的基本原理是在专用(三向力)压力机上,借助特殊结构模具,在强力作用下,使材料产生塑性—剪切变形,从而得到优质精冲件。

  3.2  精冲工艺特点
  表1为普冲和精冲二种不同工艺方法的特点。

技术特征 普冲 精冲
1.材料分离形式 剪切变形(控制撕裂) 塑—剪变形(抑制撕裂)
2.工件品质    
● 尺寸精度 ISO11-13 ISO7-11
● 冲裁面粗糙度Ra(μm) Ra>6.3 Ra 1.6~0.4
● 形位误差:    
平面度 小(0.02mm/10mm)
不垂直度 小(单面0.0026mm/1mm)
塌角 (20~35)%S (10~25)%S
毛刺 双向,大 单向,小
3.模具    
● 间隙 双边(5~10)%S 单边0.5%S
● 刃口 锋利 倒角
4.冲压材料 无要求 塑性好(球化处理)
5.润滑 一般 特殊
6.压力机    
● 力态 普通(单向力) 特殊(三向力)
● 工艺负载 变形功小 变形功为普冲的2~2.5倍
● 环保 有噪音,振动大 噪音低,振动小
7.成本 高(回报周期短)

表1

3.3  模具工作原理
  精冲机是实现精冲工艺的专用设备。如图2所示,精冲时精冲机上有三种力(PS、PR、PG)作用于模具上。冲裁开始前通过齿圈力PR,经剪切线外的导板(6),使V形齿圈(8)压入材料并压紧在凹模上,从而在V形齿圈的内面产生横向侧压力,以阻止材料在剪切区内撕裂和在剪切区外金属的横向流动。同时反压力PG又在剪切线内由顶件器(4)将材料压紧在凸模上,并在压紧状态中,在冲裁力PS作用下进行冲裁。剪切区内的金属处三向压应力状态,从而提高了材料的塑性。此时,材料就沿着凹模刃口形状,呈纯剪切的形式冲裁零件。
  冲裁结束后,PR和PG压力释放,模具开启,由退料力PRA和顶件力PGA分别将零件和废料顶出。并用压缩空气将其吹除。


1.凸模; 2.凹模; 3.内形凸模; 4.顶件器; 5.顶杆; 6.导板;7.压板; 8.齿圈; 9.精冲材料; 10.精冲零件; 11.内形废料;
PS—冲裁力; PR—齿圈力; PG—反压力;PRA—卸料力; PGA—顶件力; SP—冲裁间隙

3.4、精冲工作过程(见图3)
  a) 模具开启,送入材料;
  b) 模具闭合,在刃口(冲裁线)内外的材料利用齿圈力和反压力压紧;
  c) 用冲裁力PS冲裁材料,压紧力PR和PG全过程有效压紧;
  d) 滑块行程结束,冲件在凹模内,内孔废料冲入落料凸模中;
  e) 齿圈力PR和反压力PG卸除,模具开启;
  f) 在施加齿圈力的位置,此时作用为:顶出内孔废料和卸除冲压搭边的卸料力PRA
  g) 在施加反压力的位置,此时作用为:从凹模中顶冲件的顶件力PGA。材料开始送进;
  h) 吹卸或清除精冲件和内孔废料。材料送进完成。


PR—齿圈力 PG—反压力 PS—冲裁力 PRA—卸料力 PGA—顶件力
1—压板 2—凹模 3—冲裁(落料)凸模 4—顶件器 5—精冲材料 6—精冲零件 7—冲内孔废料

 
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