五金沖壓是靠沖床和沖壓模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(五金沖壓件)的成形加工方法。五金沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。五金沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。
全世界的鋼材中,有60~70%是板材,其中大部分是經(jīng)過五金沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是五金沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量五金沖壓件。
五金沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強的特點。五金沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。由于采用精密沖壓模具,工件精度可達(dá)微米級,且重復(fù)精度高、規(guī)格一致,可以五金沖壓出孔窩、凸臺等。
冷五金沖壓件一般不再經(jīng)切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱五金沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷五金沖壓件,但仍優(yōu)于鑄件、鍛件,切削加工量少。
五金沖壓是*的生產(chǎn)方法,采用復(fù)合模,尤其是多工位級進(jìn)模,可在一臺沖床上完成多道五金沖壓工序,實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高,勞動條件好,生產(chǎn)成本低,一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。
五金沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁,其目的是使五金沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產(chǎn)中,常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的五金沖壓工藝。
五金沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對五金沖壓成品的質(zhì)量影響很大,要求五金沖壓材料厚度精確、均勻;表面光潔,無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等;屈服強度均勻,無明顯方向性;均勻延伸率高;屈強比低;加工硬化性低。
在實際生產(chǎn)中,常用與五金沖壓過程近似的工藝性試驗,如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的五金沖壓性能,以保證成品質(zhì)量和高的合格率。
沖壓模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響五金沖壓件的成形和精度。沖壓模具制造成本和壽命則是影響五金沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。沖壓模具設(shè)計和制造需要較多的時間,這就延長了新五金沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。
模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易沖壓模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級進(jìn)模(供大量生產(chǎn)),以及研制快速換模裝置,可減少五金沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時間,能使適用于減少五金沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時間,能使適用于大批量生產(chǎn)的*五金沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。
五金沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機成形外,一般都采用機械沖床。以現(xiàn)代高速多工位機械沖床為中心,配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及沖壓模具庫和快速換模裝置,并利用計算機程序控制,可組成高生產(chǎn)率的自動五金沖壓生產(chǎn)線。
在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件五金沖壓件的情況下,在短暫時間內(nèi)完成送料、五金沖壓、出件、排廢料等工序,常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此,五金沖壓中的安全生產(chǎn)是一個非常重要的問題。