1;工件的形状,应尽量简单,而且要对称。原因是为轴对称的拉伸件,其在圆周方向上是有均匀变形的。并且,对于模具来讲,在这种情况下也是比较容易进行加工的。
2:工件的圆角半径要合适,其主要的,是要求工件的底与壁,以及凸缘与壁等,其圆角半径,要能够满足要求等。此外,应适当增大圆角半径,以便有利于成形,以及减少拉伸次数。
3:细致拉伸件各个部分的尺寸比例要合适,工件的设计过程中,应尽量避免出现凸缘,以及尺度较大的工件。因为这两种工件,是需要较多的拉伸次数的,所以从某种程度上,是增加了产品成本。如果工件不符合拉伸要求的,那么可以通过分开的加工制造,来使其符合工艺要求。
4:要避免工件的厚度不均匀问题,其上面的孔的位置要合理。对于这两个工件工艺性要求,也是需要引起重视的。对于要进行多次拉伸的工件,尤其要注意了。对于冲压拉伸件的主要结构面上的孔的位置,除了这一要求外,还应使其保持在一个平面上,以避免出现问题。
冲压拉伸件翻孔存在的问题分析及处理措施与冲孔结构的设计思路
<一>、碳钢拉伸件翻孔存在的问题分析及处理措施
1、冲压翻孔孔口开裂孔口圆周上产生裂纹。主要是冲出的预孔断面有撕裂面,产生毛刺,该处存在应力集中点,拉伸件在翻孔过程中该处塑性差,容易开裂。采用延伸率较好的材料,能增加冲压翻孔处的变形程度,减少翻孔开裂。在成型允许的情况下,尽量加大预孔孔径,减小翻孔的变形程度,有助于减少翻孔开裂。在结构允许的条件下,尽量采用薄料,以增大预孔的相对直径(D0/t),有助于减小翻孔开裂几率。模具设计时,翻孔凸模较好采用抛物线形或球面形,能增加局部的材料允许变形程度,减少开裂。冲压加工时,可以将冲压翻孔的方向与冲预孔的方向相反,使毛刺位于翻孔的内侧,可减少开裂。
2、冲压翻孔孔口收口翻孔后孔口收缩,凸缘不垂直,孔口直径变小,会造成装配时打螺钉困难。造成收口的主要原因有材料的回弹、凸模与凹模之间的间隙z/2偏大等。生产时采用性能较好的材料,回弹小,可以改变收口问题。模具设计时,选取合适的凸凹模间隙,可以保证翻孔凸缘垂直。凸模与凹模之间的间隙一般取略小于材料厚度。
冲3、冲压翻孔高度不足翻孔后凸缘高度不足,直接减小了螺钉与孔的旋合长度,影响螺钉连接的可靠性。影响冲压翻孔凸缘高度的因素有预孔孔径过大等。选取较小的冲预孔孔径,可以加高翻孔高度。在预孔孔径不能减小时,可采取变薄翻孔形式,使壁部变薄来增加翻孔凸缘的高度。
4、冲压翻孔根部R过大翻孔后根部R过大,会造成装配时根部有相当一部分与螺钉无接触,减小了螺钉与孔的旋合长度,降低了螺钉连接的可靠性。导致翻边孔根部R过大与材料厚度、冲压翻孔凹模入口圆角有关。材料厚度越厚,根部R会越大;凹模入口圆角越大,翻孔根部R也会越大。要减小翻边孔根部R,应尽量选用薄料,模具设计时设计较小的凹模入口圆角。当使用较厚的材料或凹模入口圆角小于2倍的材料厚度时,翻孔凸模应设计增加带成形的台肩,在冲压行程末端对根部R进行成形,或者单独增加成形工序。
5、冲压翻孔带废料采用冲孔翻孔形式加工翻边孔时,冲孔时凹模上是没有对应结构匹配的,材料是拉断的,冲孔废料可能随机粘连在孔边缘,造成经常带有冲切废料现象,这些废料取料、搬运时的振动易散落在模具工作面或零件上,造成零件表面产生压印缺陷,需要人工返修,对外观件返修很难达到要求,只能报废处理,浪费人力和材料;翻边孔废料如带至总装易割伤操作人员,并影响打螺钉;对电器类零件,如翻边孔废料在打螺钉时掉落到电器元件内还容易造成短路而导致电器问题。
<二>、五金拉伸件中冲孔结构的设计思路
1、五金拉伸件冲孔结构分析。
五金拉伸件在实际设备应用领域中,使用的频率较大,传统五金拉伸件的冲孔镶件结构主要利用的是直接加工,或者是在模板上直接冲压出相应的小孔。而在对其冲孔结构进行改良和优化的过程中,主要是将其结构镶嵌在原模板上。之所以对冲孔结构进行加工,主要是由于传统加工结构的模具生产过程较为吃力,需要对整个模具进行拆卸,不仅会浪费大量的人力物力,若是出现问题还会导致浪费大量的维修成本。利用新型冲孔结构,能改变其整体构造模型,并且能的避免冲孔运行过程中出现的刃口磨损问题,顺利升级整体运维系统,实现大批量生产以及换,提高整体设备的运行效果。
2、五金拉伸件冲孔结构改变分析。
不锈钢拉伸件冲孔结构改变后,需要将原有的入块结构改装成两件式结构,也就是,将冲刃口的结构单独调整为T形圆形结构,保证整体设备应用价值高。在改变后,换设备只需要对小孔镶件结构进行拆卸和安装,不仅节省时间,且小孔刃口的换操作也加的便捷。另外,在五金拉伸件冲孔结构的T形圆形结构应用过程中,加工操作也省时省力,只需进行小孔镶件的拆卸线割加工即可,并能一定程度上缩小加工时间。新结构的T形结构能被制作成标准件,并且能进行批量生产,在备品库内以备不时之需。总之,新结构的T形圆形结构相较于旧结构,整体材料加的节省,且成本也实现了大化节约。
而具体的完善过程:①结合传统结构设计新型小孔镶件结构的样式,且针对实际情况对不同单元模具进行的优化,确保在原有基础上进行综合分析后设计出图。②相关设计人员在设计过程中,要将小孔加工的部分进行单独分割,并且保证小孔镶件结构以及板料加工参数贴合实际需求。特别是对小孔结构的T形圆形入子进行板料处理,着重分析原材料的材质。一般而言,小孔镶件为硬料,模具为Cr12MoV,T形圆形入子为GBD-2。在设计结束后,对原材料进行集中采购,确保粗加工钻孔操作能满足螺纹要求。③对其进行热处理,硬度控制在HRC58-60,着重关注热处理后整个小孔镶件的平面度,尺寸控制在0.02~0.03mm之间。另外,技术人员对于线割加工也要格外关注,对镶件和模板的间隙进行严格管控,确保T形圆形入子结构以及小孔间隙不会出现镶件错位以及崩裂的问题。小孔T形圆形入子结构以及孔隙之间的距离进行严格监督和管控,确保误差控制在0.01mm左右。
五金拉伸件正是基于此,在五金拉伸件冲孔结构改变过程中,设计出图后,相关设计人员对原材料进行集中的采购,按照设计要求进行集中处理,确保粗加工有序进行。在热处理后对其进行平面研磨,以保证整体小孔镶件结构的完整度,利用线割加工操作流程提高其度,后进行组装使用,保证了配套使用和换的实效性,也能一定程度上提高整体设备运行维护的性。相关设备管理人员要严格按照标准化操作流程完成设计和制作,以提升整体运行结构的性和操作维度,保证整个小孔镶件结构的优化和完善。
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