平面零件的模具设计

  在艰巨的任务中实现完美

  平整度是传统冲压模具中最难实现的部件之一。控制零件平整度的一些因素是：

  1.钢材切削变形的严重程度。

  2.片材的机械性能。

  3.材料或线圈的进入平整度。

  4.金属的厚度。

  5.先前操作中产生的残余应力。

  6.零件内各个区域的应变水平。

  在大多数情况下，部件必须是平的，在冲裁，穿孔或修剪过程中会产生初始变形。在这些过程中，产生应力，沿着零件表面形成应变平面。这些应变平面是导致零件扭曲，弯曲和扭曲的原因。因此，实现零件平直度的唯一现实方法是将内部零件应力保持在最小值，或者在应变平面形成后将其分解。

  检查您的运营

  改善平整度问题的第一步是查看切割或穿孔操作。如果您的零件平直度要求包括合理的公差，则可以通过更改切削间隙这样简单的方法来解决这些问题。虽然这不是实现关键部件平整度的最佳方式，但它是最经济的方式。

  选择的切割和穿孔间隙会影响产生的内部应力。根据上下切削钢之间的金属类型和间隙，这种应力可能足以引起零件变形。

  在穿孔过程中增加切削间隙减少了部件应力，主要是因为穿孔冲头周围的压缩金属变形减小。当穿孔冲头和模具按钮之间的间隙不足时，金属被迫塑性变形或围绕穿孔冲头的周边隆起。这会在零件中产生压力。增加间隙可降低变形的严重程度，从而减少应力（见图1）。

图1：

确保在穿孔冲头周围留下足够的切割间隙 - 这对于避免塑性变形至关重要。

  请记住，随着切割间隙的增加，您的弹簧会产生更多的压力。如果要保存塞子，则应减少冲裁操作间隙。

  剪切和携带。

在级进模中实现零件平直度的一种非常流行的方法是使用切割和进位工艺（参见图2）。切割和搬运过程在切割过程中将部件保持平坦，然后将其从承载带上弹出。在切割和搬运过程中，产生的块料是零件。在切割过程中，金属被挤压并在切割冲头的表面和高压垫之间保持平坦。该垫由氮气瓶，模具液压单元或液压垫提供动力。

图2：

在切割和搬运方法中，当金属被挤压并保持平坦时，将一块坯料冲切一半，然后用比切割冲头小的冲头推过。

  该部件在通过条带的大约50％处被消隐并且保持在该位置。在底部支付的压力也在模具鞋上达到最低点。

  稍后用稍微小于先前切割冲头的冲头推出该部件。使用减少的切割间隙进行切割和搬运操作非常重要。这有两个主要原因 - 将坯料保持在承载带中并减少块或部件的切割变形是必要的。

  切割间隙的选择和切割冲头的穿透是材料厚度和机械性能的函数。然而，对于大多数应用来说，一个好的经验法则是切削间隙为每侧金属厚度的2％至4％，并且冲头穿透量约为金属厚度的50％。

  切割操作完成后，尽量避免将嵌条推回到条带中，因为这可能会导致部件不必要的变形。该零件可以稍后通过模具喷射，喷射冲头的轮廓略小于原始切割冲头。根据经验，喷射器冲头要小1％。

  请记住，当您使用厚切割间隙减少的厚料时，严重的塑性变形可能会导致带材生长。当您减小切割间隙时，会导致金属从冲头移开，从而导致金属体积增大。特定冲头的增长可能仅为0.005英寸，但在具有30个工位的级进模具中，在生产线末端存在重大问题。为了帮助解决这个问题，可以在条带的空白区域添加扩展槽。这些空隙区域允许金属流入的区域，这有助于减少条带生长（参见图3）。

图3：

在切割和搬运方法中，留出库存膨胀空间至关重要。

  精冲和点画

  精冲。用于实现扁平部件的另一种方法是精细划线。这种类型的操作需要特殊的精冲压机，这需要大量投资，但通常产生优异的零件平整度特性。

这种类型的操作还允许部件的切割边缘完全抛光而不会断裂。这是非常理想的，特别是当您制造冲压零件，如齿轮或其他需要完全边缘接触的物品时。

  精冲击操作使用包含托管环的特殊高压垫。这个托管环是一个倒钩状的凸起，被刺穿或压印在切割型材周围的金属板上。其功能是在切割金属时防止金属向外塑性流动。

由于精冲削使用很少或没有切削间隙，因此必须限制和控制向外金属流量。只有当向外的金属流动减少时，才能实现完全剪切的切割线。与切割和搬运过程非常相似，精细切割操作也可以在切割过程中保持坯料平整。然而，与切割和携带不同，精冲击操作使用非常高压的冲头垫来保持金属平坦。这确保了最大的毛坯保持力和平直度压力（见图4）。

图4：

高压垫板有助于确保精冲工艺中的材料平整度。

图5

  点画。假设你有一个需要平坦的部件，而且目前的模具设计没有采用控制零件应力的方法。别担心 - 只需点清空白。

  对坯料进行点画处理，在已经创建之后解决内部应力的过程利用交叉影线图案，该图案在完成所有切割和大量金属变形之后被压印到部件的一个或两个表面中。点画图案破坏了内部零件的压力并破坏了零件记忆，使其重新变平。

  点画的深度与金属厚度，材料的机械性能和先前引起的应力有关。可能需要实验来实现期望的结果。

  有更多方法可以保持零件平整。夹持流和复合冲裁等工艺也很受欢迎。试图通过使用极端吨位或压印来使零件平整可能会毁坏模具或冲压，特别是如果设备不是为此设计的话。

  除了非常厚或非常软的金属外，过多的吨位通常无处可寻。要记住的关键因素是控制或分解内部零件压力。