鋁壓鑄件加工 | 有關(guān)鋁壓鑄件加工的沖壓成型技術(shù)

　　鋁壓鑄件成形性能是指材料經(jīng)過沖壓成形變成所設(shè)計(jì)沖壓零件的能力。材料的沖壓性能好，就是指其便于高效率地沖壓加工，一次沖壓工序的極限變形程度和總的極限變形程度大，容易得到高質(zhì)量的沖壓件，模具壽命長(zhǎng)等。由此可見，沖壓成形性能是一個(gè)綜合性的概念，它涉及的因素很多，但就其主要內(nèi)容有兩個(gè)方面：一是能盡可能地減少成形工序，要求在每道工序中充分發(fā)揮材料的變形湝力，實(shí)現(xiàn)盡可能大的變形，這就涉及成形極限的概念；二是要保證沖壓件產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即滿足成形質(zhì)量。成形極限與成形質(zhì)量也正是沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)所要研究的兩個(gè)關(guān)鍵課題。而對(duì)于沖壓所用的材料來講，不僅要滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，還應(yīng)當(dāng)滿足沖壓工藝的要求和沖壓后的加工要求（如切削加工和電鍍及焊接等）。由于極限變形系數(shù)影響因素很多，如材料性能、零件和沖壓模具的幾何形狀與尺寸精度、變形條件（變形速度、壓邊力、摩擦和溫度等）以及沖壓設(shè)備性能和操作者水平等。對(duì)于不同的成形工序，成形極限是采用不同的極限變形參數(shù)來表示的。而極限變形參數(shù)的值是由沖壓成形的失效與否來界定的。沖壓成形時(shí)，外力可以直接作用在毛坯的變形區(qū)（如翻邊），也可以通過非變形區(qū)，包括已變形區(qū)（如拉深）和待變形區(qū)（如縮口，擴(kuò)口），將變形力間接傳遞到變形區(qū)。影響成形過程正常進(jìn)行的因素在變形區(qū)和非變形區(qū)都有可能，沖壓成形失效實(shí)際上是塑性變形失穩(wěn)在沖壓工序中的具體表現(xiàn)，概括起來一般有下列幾種情況。

　?。?）變形區(qū)上的情況其形式可歸結(jié)為兩大類，一類拉伸失效，表現(xiàn)為拉應(yīng)力過大，鋁壓鑄件局部出現(xiàn)過度變薄導(dǎo)致破裂，或局部失穩(wěn)而產(chǎn)生縮頸斷裂，如脹形、翻孔、擴(kuò)口及彎曲的外層的拉裂。一類是受壓失效，表現(xiàn)壓應(yīng)力過小，超過了板料的臨界應(yīng)力，使板料產(chǎn)生失穩(wěn)壓屈起皺。如縮口和拉深時(shí)凸緣邊緣的起皺。在復(fù)雜沖壓件的成形中，這兩類缺陷也可能同時(shí)出現(xiàn)。如拉深中同時(shí)出現(xiàn)如拉深件底部靠近底部圓角（危險(xiǎn)斷面）處拉裂和凸緣上出現(xiàn)的起皺。因此，從材料方面來看，為了提高成形極限，就必須提高材料的塑性指標(biāo)和增強(qiáng)抗拉及抗壓的能力。若材料已確定，從沖壓工藝參數(shù)的角度來看，為了不影響成形過程正常進(jìn)行（不起皺、不破裂），就必須限制其成形極限。如保證圓簡(jiǎn)形件的拉深過程順利進(jìn)行，一般拉深系數(shù)要取了比由實(shí)驗(yàn)或手冊(cè)上規(guī)定的極限拉深系數(shù)要大一些。

　　（2）非變形區(qū)上的情況傳力區(qū)承載能力不夠，在利用已知變形區(qū)作為拉力的傳力區(qū)。會(huì)因?yàn)樽冃瘟Τ^了該傳力區(qū)的承載能力而使變形過程無法正常進(jìn)行下去，例如拉深變形，拉深件的直壁部分可看是只承受凸模傳來的拉應(yīng)力的作用，變形是單向受拉，厚度變薄，若變形力超過厚度變薄后的截面上所能承載能力，就會(huì)在該區(qū)（一般發(fā)生在拉深件底部靠近底部圓角處）發(fā)生拉裂或嚴(yán)重變薄而使鋁壓鑄件報(bào)廢。沖壓零件的質(zhì)量不但要求具有所需的形狀和尺寸，還必須保證產(chǎn)品的質(zhì)量。沖壓零件的主要質(zhì)量指標(biāo)主要有：尺寸精度、形狀精度、厚度變薄率、表面質(zhì)量以及成形后材料的物理力學(xué)性能等方面的內(nèi)容。影響沖壓件質(zhì)量的因素是多方面的，這些因素主耍有：材料的原因、沖壓件形狀結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具制造精度、沖壓機(jī)的選擇等金屬塑性變形過程前后體積不變，對(duì)于伸長(zhǎng)類變形，板厚都要變簿，對(duì)于有強(qiáng)度要求的沖壓件就要限制板厚的過度變薄，一般拉深件底部靠近底部圓角（危險(xiǎn)斷面）處厚度減薄率如果超過了30%，就要視作不合格產(chǎn)品。由于金屬塑性變形總是伴隨著彈性變形，即使加壓時(shí)完全貼合模具上的材料，當(dāng)載荷卸除后，由于材料的彈性回復(fù)，造成制件的尺寸和形狀偏離模具，影響制件的尺寸和形狀精度?；貜椀姆较蚩偸桥c變形方向相反的，如拉深后的圓筒形件的直徑會(huì)略大于凹模直徑。沖壓件結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)的不合理對(duì)沖壓零件的質(zhì)量也有影響，如U形彎曲件兩側(cè)的圓角半徑過大，回彈就會(huì)加劇。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如間隙過大則回蟬增大，但間隙過小加上模具粗糙度滿足不了沖壓件外表面要求，則容易擦傷沖壓件。成形質(zhì)量還與壓力機(jī)有關(guān)，一般用于成形類工序如拉深和彎曲等采用沖壓速度較慢的液壓機(jī)較合適，而用于分離類工序一般宜采用沖壓速度較快的機(jī)械式壓力機(jī)。