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冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包,五金冲压件批发,容器的壳体,五金冲压件,电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,五金冲压件订做,也有大量冲压件。
板料冲压从手工操作到半机械化、 机械化、 自动化操作, 均是冲压发展到每个阶段的标志, 而今板料冲压又进入到了智能化阶段, 因此, 可以说智能化冲压是板料冲压技术发展的必然趋势。板料成形智能化研究起源于 20 世纪 80 年代初的美国, 继后, 日本塑性加工界也开始板料智能化研究。该项技术研究之初的十余年间, 全部力量集中于弯曲回弹的成形控制, 直至 1990 年后该项技术的研究才扩展到筒形零件的拉深变形, 进而再扩展至汽车覆盖件成形、 级进模智能成形等。所谓智能化冲压, 乃是控制论、 信息论、 数理逻辑、 优化理论、 计算机科学与板料成形理论有机相结合而产生的综合性技术。
先让我们来看看影响五金冲压件稳定性的主要因素,分别为:模具材料的使用方法;模具结构件的强度要求;冲压材料性能的稳定性;材料厚度的波动特性;材质的变化范围;拉伸筋阻力大小;压边力变化范围;润滑剂的选择。
而在实际操作中,由于模具设计人员倾向于凭个人经验选择模具材料,五金冲压件订购,在五金冲压中往往会出现因模具零件的材质选用不当而导致的模具成形不稳定的问题。以下试举例说明 〔例〕在材料厚度为1.2mm(*剪强度64kgf/mm2)的铁板上,加工一个直径为2.8mm的圆孔。 ①冲剪力:p=ltτ。其中, l:冲裁轮廓长度(mm); t:材料的厚度(mm);τ:材料的*剪强度(kgf/mm2);d:凸模直径(mm);p=3.14×2.8×1.2×64=675kgf②凸模刃口的应力:σs=4tτ/d。也即,σs=4×1.2×64/2.8=110kgf/mm2
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