數控沖沖孔和落料:數控沖沖孔和落料,就是利用在數控沖床上的單片機預先輸入對鈑金零件的加工程序(尺寸,加工路徑,加工工具等等信息),使數控沖床采用各種刀具,通過豐富的NC指令可以實現各種各樣的沖孔、切邊、成形等形式的加工。數控沖一般不能實現形狀太復雜的沖孔和落料。特點:速度快,省模具。加工靈活,方便。基本上能夠滿足樣品下料生產中的需要。
注意的問題及要求:
薄材(t<0.6)不好加工,材料易變形;加工范圍受刀具,夾爪等限制;適中的硬度和韌性有較好的沖裁加工性能;硬度太高會使沖裁力變大,對沖頭和精度都有不好的影響;硬度太低,使沖裁時變形嚴重,精度受到很大的限制;高的塑性對成形加工有利,但不適合于蠶食、連續沖裁,對沖孔和切邊也不太合適;適當的韌性對沖裁是有益的,它可以抑制沖孔時的變形程度;韌性太高則使沖裁后反彈嚴重,反而影響了精度。數控沖一般適合沖裁T=3.5~4mm 以下的低碳鋼、電解板、覆鋁鋅板、鋁板、銅板、T=3mm以下的不銹鋼板,推薦的數控沖床加工的板料厚度為:鋁合金板和銅板為0.8~4.0,低碳鋼板為0.8~3.5mm,不銹鋼板0.8~2.5mm。對銅板加工變形較大,數控沖加工PC 和PVC 板,加工邊毛刺大,精度低。沖壓時用的刀具直徑和寬度必須大于料厚,比如Φ1.5 的刀具不能沖1.6mm 的材料.0.6mm 以下的材料一般不用NCT 加工。不銹鋼材料一般不用NCT 加工。(當然,0.6~1.5mm 的材料可以用NCT 加工,但對刀具磨損大,現場加工出現的廢品率的幾率比其它GI 等材料要高的多。)其它形狀的沖孔落料希望盡可能簡單、統一。數控沖的尺寸要規格化,如圓孔,六邊形孔、工藝槽最小寬度為1.2mm。具體參考《鈑金模具手冊》
冷沖模沖孔和落料:
對產量較大,尺寸不太大的零件進行沖孔落料,為提高生產效率,而專門開的鈑金沖壓模具。一般由凸模和凹模組成。凹模一般有:壓入式,鑲拼式等。凸模一般有:圓形,可更換;組合式;快裝卸型等。最常見的沖模有:沖裁模(主要有:開式落料模,閉式落料模,沖孔落料復合模,開式沖孔落料連續模,閉式沖孔落料連續模),彎曲模,壓延模。
特點:
因為用冷沖模沖孔及落料基本可一次沖壓完成,效率高,一致性好,成本低。所以對于年加工量在5000 件以上,零件尺寸不是太大的結構件,加工廠一般開冷沖模加工,在結構設計時就要考慮按開冷沖模加工的工藝特點設計。比如零件不應出現尖角(除使用上必須外),需設計成圓角,可改善模具的質量和壽命,也使工件美觀,安全,耐用;為滿足功能要求,零件的結構形狀可以設計得更復雜等
密孔沖沖孔:
密孔沖可以視為數控沖的一種,對于有大量密孔的零件,為提高沖孔效率,精度等,專門開可一次沖大量密孔的沖孔模對工件進行加工。如:通風網板,進出風擋板等。見圖1-1 所示。圖中陰影部分為密孔模,零件的密孔靠密孔模可快速沖出。比一個一個的沖孔,大大的提高效率。
圖 1-1 密孔沖示意圖
密孔設計注意的問題及要求:
產品上密孔的設計應考慮密孔沖模具的加工特點是重復多次沖裁,這樣在設計密孔的排布的時候應采用這樣的原則:1)設計密孔排布時首先考慮借用《鈑金模具手冊》上規劃的密孔模,以減少模具成本;2)同一類型的密孔排布時應統一,行間距規定一個不變的數值,列間距也規定一個不變的數值,這樣同一類型的密孔模具可以通用,減少開模數量,降低了模具的成本;3)同一類型的孔的尺寸應一致,如六方孔可以統一為內切圓Φ5 的六方孔,此六方孔為公司六方孔的常用尺寸,占六方密孔的90%以上。4)采用錯位排布兩行孔數不等時,必須滿足兩個要求,1,孔距較大,兩孔的邊緣距離大于2t(t 為材料厚度);2,總排數應該為偶數排,如圖1-2 所示;
圖 1- 2 密孔錯位排布示意圖
5)如果密孔的孔距很小,每排孔的數量必須為為偶數。如圖 1-3 所示,兩個密孔之間的距離D 小于2t 時(t 為材料厚度),因為模具的強度問題,則密孔模要間隔設置,圖中陰影部分為密孔模。可以看出,每排孔的數量必須為為偶數。如果圖1-2 中的孔距也是這樣很小時,因為每排的孔數不等(7 空、8 孔兩種),則無法用密孔模一次性沖出。
設計密孔的排布時盡量按照上述要求設計,并且連續和有一定的規律性,便于開密孔模具,降低沖壓成本,否則只能采用數沖或開很多套模具來完成加工。如圖1-6 所示,圖a,交錯孔,行數不是偶數;圖b,中間缺孔;圖c,密孔距離太近,每行孔數和每列孔數都是奇數;圖d、e,密孔距離太近,密孔的每行孔數不相等,這些不能僅靠密孔模沖孔一次完成加工,還須用其它補加工方法才能完成。圖f,如果用密孔模加工,也需要用其它補加工方法才能完成,即使開落料模,也需要多副沖孔模完成,工藝性很差。
圖 1- 6 密孔排布示意圖
激光切割:
激光切割是由電子放電作為供給能源,利用反射鏡組聚焦產生激光光束作熱源的一種無接觸切割技術,利用這種高密度光能來實現對鈑金件的打孔及落料。
特點:
切割形狀多樣化,切割速度比線切割快,熱影響區小,材料不會變形,切口細,精度及質量高,噪聲小,無刀具磨損,無需考慮切割材料的硬度,可加工大型,形狀復雜及其它方法難以加工的零件。但其成本較高,同時會損壞工件的支撐臺,而且切割面易沉積氧化膜,難處理。一般只適合單件和小批量加工。
注意的問題及要求:
一般只用于鋼板。鋁板及銅板一般不能用,因為材料傳熱太快,造成切口周圍融化,不能保證加工精度及質量。激光切割端面有一層氧化皮,酸洗不掉,有特殊要求的切割端面要打磨;激光切割密孔變形較大,一般不用激光切割密孔。
線切割:
線切割是把工件和電極絲(鉬絲,銅絲)各作為一極,并保持一定距離,在有足夠高的電壓時形成火花隙,對工件進行電蝕切割的加工方法,切除的材料由工作液帶走。
特點:
加工精度高,但加工速度較低,成本較高,且會改變材料表面性質。一般用于模具加工,不用作加工生產用零件。有些單板型材面板的方孔沒有圓角,無法銑削,又因為鋁合金不能用激光切割,如果沒有沖壓空間不能沖壓,只能采取線切割加工,速度很慢,效率非常低,無法適應批量生產,設計應該避免這種情況。
常用的三種落料和沖孔方法的特點對比
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