冲压零件加工制作主要包括以下工艺流程:
1. 冲压工艺设计
零件分析:
对冲压零件的形状、尺寸、精度要求、材料特性和批量大小等进行详细分析。例如,对于形状复杂、尺寸精度要求高的汽车覆盖件,需要采用更精密的模具和冲压工艺;而对于形状简单、批量小的零件,工艺选择可以相对灵活。
确定零件的关键尺寸和质量控制点。如在电子产品的屏蔽罩冲压中,屏蔽效果相关的尺寸和密封性就是关键质量控制点。
工艺方案制定:
根据零件分析结果,选择合适的冲压工序。常见的冲压工序有冲裁(包括落料和冲孔)、弯曲、拉伸、翻边等。例如,制作一个带孔的弯曲支架,可能需要先进行落料,再冲孔,最后弯曲的工艺顺序。
确定冲压设备的类型和规格。设备选型要考虑零件的尺寸、材料厚度、冲压工艺力等因素。对于大型厚板冲压件,需要选用压力较大的冲压机。
2. 原材料准备
材料选择:
根据冲压零件的使用要求选择合适的材料。材料的性能包括强度、延展性、硬度等。例如,对于需要高强度的结构件,可能会选择高强度合金钢;对于有良好成型性要求的零件,如汽车车身零件,一般选用深冲钢板。
考虑材料的厚度公差。材料厚度应符合零件设计要求,并且厚度公差要控制在一定范围内,以确保冲压精度。
材料检验:
对原材料进行外观检查,查看是否有表面缺陷,如划伤、裂纹、氧化等。任何表面缺陷都可能在冲压过程中导致零件质量问题。
进行材料性能检验,包括材料的化学成分分析和力学性能测试。确保材料的实际性能符合所选材料的标准要求。
材料剪裁:
根据冲压工艺要求和零件尺寸,将原材料剪裁成合适的尺寸。剪裁方式有剪切、锯切等。在剪裁过程中,要注意保证材料边缘的平整度和垂直度,为后续冲压工序提供良好的坯料。
3. 模具设计与制造
模具设计:
根据冲压零件的形状、尺寸和冲压工艺要求设计模具。模具结构包括上下模座、凸模、凹模、导向装置、卸料装置等。例如,在设计冲裁模具时,要根据零件的轮廓形状设计凸模和凹模的刃口形状,保证冲裁质量。
考虑模具的精度要求和使用寿命。对于高精度零件的冲压模具,其制造精度要求更高;同时,要合理选择模具材料,以提高模具的耐磨性和抗疲劳性能。
模具制造:
通过机械加工(如铣削、磨削、电火花加工等)制造模具零件。在加工过程中,要严格按照设计尺寸进行加工,并且对关键尺寸进行精度控制。例如,模具的型腔尺寸精度可能要控制在 ±0.01mm 以内。
对模具零件进行热处理,以提高其硬度和耐磨性。热处理工艺要根据模具材料的特性进行选择,避免出现变形、开裂等缺陷。
模具装配完成后,要进行调试。调试过程中检查模具的开合模动作是否顺畅、冲压零件的尺寸和形状是否符合要求等,对发现的问题及时进行调整和修复。
4. 冲压加工
安装模具:
将调试好的模具安装到冲压设备上。安装过程中要确保模具的中心与冲压设备的滑块中心对齐,并且固定牢固。
调整冲压设备的参数,如滑块行程、压力、速度等,使其与模具和零件的冲压要求相匹配。
首件试冲:
在正式批量冲压之前,进行首件试冲。试冲时,仔细观察零件的成型情况,检查零件的尺寸、形状、表面质量等是否符合设计要求。如果发现问题,及时调整模具或冲压设备参数。
批量冲压:
首件试冲合格后,开始批量冲压。在冲压过程中,要定期检查零件的质量,确保冲压过程的稳定性。例如,每隔一定数量的零件(如每 50 - 100 件)进行一次抽检。
注意冲压设备的运行状态,如压力是否稳定、滑块运动是否正常等。如果设备出现异常,要及时停机检查,避免出现模具损坏和零件批量报废的情况。
5. 零件后处理
去毛刺:
冲压后的零件边缘可能会产生毛刺,需要进行去毛刺处理。去毛刺的方法有手工去毛刺、机械去毛刺(如砂轮机打磨、滚磨等)和化学去毛刺等。选择合适的去毛刺方法要根据零件的形状、尺寸、材料和毛刺大小等因素确定。
去毛刺后要检查零件边缘的光滑度,确保符合零件的使用要求。
清洗:
冲压过程中零件表面可能会沾染油污、铁屑等杂质,需要进行清洗。清洗方法有化学清洗(使用清洗剂)、超声波清洗等。对于有高精度要求的零件,如精密电子零件,超声波清洗可以更有效地去除微小杂质。
清洗后的零件要进行干燥处理,防止生锈。干燥方法可以是自然晾干、烘干或吹干等。
表面处理(可选):
根据零件的使用要求,可能需要进行表面处理,如电镀、涂装、磷化等。例如,为了提高零件的耐腐蚀性,对汽车冲压件进行电泳涂装;为了增加零件的美观度,对一些装饰性冲压件进行镀铬处理。
表面处理要按照相应的工艺标准进行操作,确保表面处理质量。
6. 质量检验与包装
质量检验:
对冲压零件进行全面的质量检验。检验内容包括尺寸精度(使用量具如卡尺、千分尺、三坐标测量仪等进行测量)、形状精度(通过样板、量具或光学测量设备检查)、表面质量(检查是否有划伤、裂纹、麻点等缺陷)和性能(如强度、硬度等,通过试验设备进行测试)。
根据检验结果,对不合格零件进行分类处理。对于可修复的零件,通过返修使其达到合格标准;对于无法修复的零件,进行报废处理。
包装:
对检验合格的零件进行包装。包装材料要根据零件的特性和运输要求选择,如对于易划伤的零件,采用软质包装材料;对于有防锈要求的零件,在包装内放置干燥剂或防锈剂。
在包装上标注零件的名称、规格、数量、生产日期等信息,便于储存和运输。