金屬殼體沖壓模具,金屬沖壓成形工藝與模具設(shè)計曹建國
本篇文章給大家談?wù)劷饘贇んw沖壓模具,以及金屬沖壓成形工藝與模具設(shè)計曹建國對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄概覽:
- 1、模具沖壓的檢查方法有哪些
- 2、關(guān)于金屬板成型的問題,我自己想做個金屬外殼,想問下金屬板要折成90度角得用什么工具可方?如下圖
- 3、模具沖壓的原理是什么?
- 4、sls工藝直接制作金屬模具的流程
模具沖壓的檢查方法有哪些
五金沖壓就是利用沖床及模具將不銹鋼、鐵、鋁、銅等材質(zhì)的板材、薄壁管、薄型材及異性材使其變形或斷裂,達(dá)到具有一定形狀和尺寸的一種工藝。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(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件。下面簡單介紹下沖壓加工的工件質(zhì)量檢查方法:
一、對沖壓工件的質(zhì)量檢查
沖壓工件的質(zhì)量判定一般包括外觀質(zhì)量、成型質(zhì)量、返修質(zhì)量。保障不影響沖壓工件的裝配、使用等關(guān)鍵功能前提下,使用一定的檢測工具來實現(xiàn)判定:
1、表面質(zhì)量。一般沖壓工件的表面質(zhì)量判定方法分為目測和觸摸檢查。目測:無裂紋、縮頸、坑包、變形、材料缺陷、起皺、疊料及其他明顯材料缺陷。觸摸:無明顯毛刺、壓痕、劃傷、圓角不順等。
2、返修質(zhì)量。返修質(zhì)量檢驗的標(biāo)準(zhǔn)參照合格品檢驗標(biāo)準(zhǔn),主要包括外觀檢驗和尺寸檢驗,特別注意返修點的質(zhì)量檢驗。除了外觀質(zhì)量,還有成型質(zhì)量,成型尺寸要滿足設(shè)計圖上的公差要求或通過檢具檢驗用。
二、沖壓工件表面出現(xiàn)問題的因素
沖壓工件表面出現(xiàn)裂紋、坑包、變形、劃痕等問題的因素是多方面的,包括工件材質(zhì)、工藝精度、人員操作等均可能導(dǎo)致工件質(zhì)量問題:
1、沖壓工件外觀最常出現(xiàn)的問題是表面不平,這大多是由于原料或者模具外觀附著灰塵或鐵屑引起的,使產(chǎn)品外觀品質(zhì)低的同時也使生產(chǎn)率下降。
2、沖壓工作中的作業(yè)者操作不當(dāng),制件在收支料時移位到模具大約傳送帶拐角處發(fā)生碰撞、傳送帶高度調(diào)整不同理、自動設(shè)備調(diào)整不同理。工位器具的裝載和存入被壓變形重疊堆放,工位器具搬運(yùn)時產(chǎn)生碰撞等一些問題都會產(chǎn)生沖壓工件的變形和不平。
3、機(jī)械手速度設(shè)置不合理導(dǎo)致其進(jìn)入模具內(nèi)部時發(fā)生碰撞等現(xiàn)象從而產(chǎn)生最終制件不良。拉延筋灼傷時產(chǎn)生鐵粉,卷料截斷后截斷面留有毛刺。
4、沖壓油的性能無法滿足工藝要求,油膜強(qiáng)度不夠會在沖壓瞬間破裂導(dǎo)致工件出現(xiàn)裂紋、破損等問題。
三、如何處理沖壓工件廢料
除非廢料廢料不得不人工進(jìn)行處理,否則最好采用自動化處理,在處理過程中應(yīng)采取下列措施:
1、為了防止事故的發(fā)生,我們應(yīng)該要加設(shè)防護(hù)罩,還有不能讓廢料在操作的時候在操作人員附近流出或是飛散。
2、我們可以在沖壓模具上設(shè)個切刀加以切斷廢料,在由傳送帶輸送到打包機(jī)處壓塊,另外我們要注意一下在進(jìn)行沖壓機(jī)的時候隔一段距離切斷一次。
3、廢料的最好不要喧尖角或是毛刺,以免傷害到人,并且在切廢料的時候大小要適當(dāng),以免在操作人員附近藻下,傷害到操作人員。
4、廢料若不能靠自重下落,一旦在刃口處掛住,則應(yīng)使用拋擲、頂出等助落裝置,使其強(qiáng)迫落下。
以上就是沖壓五金件出現(xiàn)質(zhì)量問題后的解決方法,合理安排工藝能有效提高工件精度和生產(chǎn)效率。
關(guān)于金屬板成型的問題,我自己想做個金屬外殼,想問下金屬板要折成90度角得用什么工具可方?如下圖
板材有專門的折板機(jī)呀!這些板材往往是沖壓成型的,成型后再通過熱處理的去應(yīng)力退火而定型。典型的是彈簧的生產(chǎn),卷成圈狀或螺旋狀,然后熱處理,否則會彈回原來的情況發(fā)生了。一般情況下,若要折成90度,必須要折成小于90度,然后回彈到正好90度,然后熱處理定型。至于折成小于90度的多少度,根據(jù)材料、板厚、壓力大小而不同,這個就是金屬材料的塑性變形。一句半句也難以說清,建議看看有關(guān)金屬材料的性能,以及塑性變形的有關(guān)知識吧。
模具沖壓的原理是什么?
沖壓是靠壓力機(jī)和模具對板材、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(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。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,其中大部分經(jīng)過沖壓制成成品。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(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件。修飾, 如果使用機(jī)械式水平鋸鋸掉塑件的夾持邊,在高度方向上,至少要有6~8mm的余量。其他的修整工作,如磨削、激光切削或射流,也必須留有余量。刀口模切割線間的間隙最小,沖孔模修整時的分布寬度也很小,這些都是要注意的。6 、收縮和變形 ,塑料易收縮(如PE) ,有些塑件易變形,無論如何預(yù)防,塑件在冷卻階段都會發(fā)生變形。在這種條件下,就要改變成型模具的外形來適應(yīng)塑件的幾何偏差。例如:盡管塑件壁保持平直,但其基準(zhǔn)中心已偏離10mm ;可以抬高模具底座,以調(diào)整這種變形的收縮量。
沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)S脹_壓設(shè)備的動力,使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形,從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料,模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高,塑性較差的板料加工;后者則在室溫下進(jìn)行,是薄板常用的沖壓方法。它是金屬塑性加工(或壓力加工)的主要方法之一,也隸屬于材料成型工程技術(shù)。
sls工藝直接制作金屬模具的流程
基于SLS技術(shù)的金屬模具快速制造
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SLS技術(shù)簡介
選區(qū)激光燒結(jié)(Selective Laser Sintering,簡稱SLS)技術(shù)是采用紅外激光作為熱源來燒結(jié)粉末材料,以逐層添加方式成形三維零件的一種快速成型(又稱快速原型,英文為Rapid Prototyping,簡稱RP)技術(shù)。SLS工藝的特點是材料適應(yīng)面廣,不僅能制造塑料零件,還能制造陶瓷、金屬粉末、石蠟等材料的零件,特別是可以制造金屬模具。
激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)工藝由美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。目前德國EOS公司推出了自己的SLS工藝成形機(jī)EOSINT,分為適用于金屬、聚合物和砂型三種機(jī)型。我國的北京隆源自動成形系統(tǒng)有限公司和華中科技大學(xué)也相繼開發(fā)出了商品化的設(shè)備。
金屬模具快速制造(Rapid bbbbl Tooling,簡稱RMT)
RP技術(shù)已經(jīng)能成功地制造包括金屬、陶瓷、塑料、石蠟、樹脂等原型。由于所采用材料的限制,RP發(fā)展初期成型零件往往只能在有限的場合替代真正的金屬或其它類型功能零件做功能實驗,隨著需求的增加和技術(shù)的不斷發(fā)展,RP正向RMT的方向發(fā)展。RMT具有其獨(dú)特的優(yōu)點,如制造環(huán)節(jié)簡單,特別是與計算機(jī)技術(shù)密切結(jié)合、快速完成產(chǎn)品制造,在縮短制造周期、節(jié)省資源、發(fā)揮材料性能、提高精度、降低成本等方面具有很大潛力,但在模具精度和性能控制等方面比較困難,如特殊的后處理設(shè)備與工藝使制造成本提高,成形尺寸也受到較大的限制。RMT研究和應(yīng)用的關(guān)鍵在于如何提高模具的表面精度和制造效率,以及保證其綜合性能質(zhì)量,從而直接快速制造耐久、高精度和表面質(zhì)量能滿足工業(yè)化批量生產(chǎn)條件的模具?;赗P的RMT技術(shù)可分為直接法和間接法。
◆ 金屬模具直接制造法
直接制造法即用RP原型直接制模?;赟LS的直接法因其不需要工藝轉(zhuǎn)換,在模具制造周期等方面具有很大的應(yīng)用潛力,從而受到高度關(guān)注。粉末堆積成形是SLS中最常見的直接制造金屬模具的方法。SLS直接制模過程包括一個高溫工作室和用以熔燒金屬的高功率激光器。高溫工作室內(nèi)通常有還原性氣氛、惰性氣體或采用真空,以防材料氧化。激光燒結(jié)前,材料已經(jīng)被加熱到接近熔點,研究表明,這能更為有效地進(jìn)行燒結(jié)且材料翹曲較小。直接制造出的零件具有很高的強(qiáng)度,可以直接作為模具。德國EOS公司Direct Steel 20-V1法以鋼粉為主,其直徑為20mm,層厚0.02mm,燒結(jié)密度為鋼密度的95%~99%,成功解決了金屬粉末凝固收縮的問題。Lohner A.等采用Ni-Cu粉末直接制造的模具,密度為理論值的80%,強(qiáng)度為100~200MPa,精度為0.1mm,平均粗糙度Ra為10~15um,已用于生產(chǎn)數(shù)百件注塑成形件。
◆ 金屬模具間接制造法
間接制造法即用RP原型間接制模。SLS原型主要以非金屬型為主(如ABS、蠟、樹脂等),在大多數(shù)情況下非金屬原型無法直接作為模具使用,需要以原型作模樣,經(jīng)過工藝轉(zhuǎn)換,制造金屬模具。間接制造的特點是RP技術(shù)與傳統(tǒng)成形技術(shù)相結(jié)合,充分利用各自的技術(shù)優(yōu)勢,現(xiàn)已成為目前應(yīng)用研究開發(fā)的熱點?;赟LS的間接制造工藝包括粉末冶金成形、SLS原型的快速精密鑄造、SLS陶瓷殼型鑄造、樹脂砂型快速鑄造等。
(1)粉末冶金成形
粉末冶金成形比較類似金屬粉末堆積成形,但所用復(fù)合粉末材料通常含有低溫易熔組元或粘接劑。采用低功率激光器在較低溫度下燒結(jié)易熔組元,經(jīng)SLS過程后得到三維實體,稱為生坯。這種生坯強(qiáng)度較低,但形狀準(zhǔn)確,需要經(jīng)過后處理才能得到高強(qiáng)度的金屬或陶瓷零件。后處理通常包括脫粘與再燒結(jié)兩步。生坯放到燒結(jié)爐中進(jìn)行脫粘與再燒結(jié),脫去易熔低強(qiáng)度組分,剩余的金屬或陶瓷粉末燒結(jié)成金屬或陶瓷零件。完成的金屬件通常呈褐色,稱為褐色件。為降低空隙率或相對密度,褐色件還可以滲入環(huán)氧樹脂或銅等金屬。
美國DTM公司采用激光燒結(jié)包覆有粘結(jié)劑的鋼粉,由計算機(jī)控制激光束的掃描路徑,加熱融化后的粘結(jié)劑將金屬粉末粘結(jié)在一起(非冶金結(jié)合),生成約有45%孔隙率的零件,干燥脫濕后,放入高溫爐膛內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)、滲銅,生成表面密實的零件,此時零件中的材料成分為65%的鋼和35%的銅,經(jīng)打磨等后處理工序,得到最終的模具。
SLS用的復(fù)合粉末通常有兩種混合形式:一種是粘接劑粉末與金屬或陶瓷粉末按一定比例機(jī)械攙和,另一種則是把金屬或陶瓷粉末放到粘接劑稀釋液中,使基體粉末與粘接劑充分接觸,制取具有粘接劑包覆的金屬或陶瓷粉末。實驗表明,這種粘接劑包覆的粉末制備雖然復(fù)雜,但燒結(jié)效果較機(jī)械攙和的粉末好。
(2)SLS消失模精密鑄造
用塑料、石蠟、樹脂等粉末燒結(jié)制得SLS原型,再進(jìn)行涂料、撒砂、干燥等處理并反復(fù)多次,直到在原型上形成一個所需厚度的型殼,隨后加熱使模型熔化汽化消失,形成型殼,再對型殼進(jìn)行焙燒,最后把熔化的金屬澆注入型殼,冷卻后即可得所需的模具鑄件。該工藝可較好地控制模具的精度、表面質(zhì)量、力學(xué)性能與使用壽命,能滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。用該方法制得的金屬模具零件通常具有較好的機(jī)械加工性能,可進(jìn)行局部切削加工,能獲得更高的精度,并可嵌入鑲塊、冷卻部件和澆道等,常用于制造塑料模、壓鑄模、注塑模等。
基于SLS的消失模精密鑄造工藝制作的拖拉機(jī)變速箱殼體金屬模具。采用SLS工藝制造原型,然后精密鑄造件,從CAD設(shè)計到獲得零件僅僅15天,傳統(tǒng)工藝至少需要45天,制造成本降低60%。采用SLS工藝制造原型,采用該工藝制造的消失模鑄造用模具,比傳統(tǒng)的工藝制造周期縮短40%。
(3)SLS陶瓷殼型鑄造
利用激光對以反應(yīng)性樹脂包覆的陶瓷粉進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)完成后將粉末倒出,再經(jīng)固化處理就獲得鑄造用的陶瓷型殼,澆注后即可制得金屬模具零件。此方法省去傳統(tǒng)精密鑄造多種工藝過程,是傳統(tǒng)精密鑄造的重大變革。激光束在計算機(jī)的控制下,根據(jù)層面中的掃描線,有選擇地?zé)Y(jié)樹脂砂與環(huán)氧樹脂的混合粉末材料,得到鑄造型殼的一個層面后,工作臺下降一個層厚,供料臺上升一個層高,又開始鋪新料。就這樣逐層鋪料,逐層燒結(jié),最后便得出所需模具鑄件型殼的反型。選擇性激光燒結(jié)后的鑄造型殼,殘存有未固化的粉末粘結(jié)劑且粘結(jié)劑分布并不均勻,強(qiáng)度較低,須對鑄造型殼進(jìn)行烘烤硬化處理。燒烤硬化后的鑄造型殼,消除了原型中粘結(jié)劑的聚集現(xiàn)象,使原型均勻硬透。揮發(fā)掉原型中的水分和可氣化物質(zhì),改善了鑄造型殼透氣性,降低鑄造時的發(fā)氣量,從而使型殼具備良好的鑄造性能。結(jié)合傳統(tǒng)的砂型鑄造工藝,在鑄造型殼外面構(gòu)筑澆注系統(tǒng),澆注模具鑄件。
它的最大優(yōu)點是速度快,不需要任何模具,甚至不需畫圖,設(shè)計工程師通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將資料送到鑄造車間的系統(tǒng)中便可完成型殼的設(shè)計與制作。在CAD環(huán)境中,直接將模具零件模樣轉(zhuǎn)換為殼型,再配以澆注系統(tǒng),型殼的厚度可取5~10mm。該工藝的不足之處主要是零件表面粗糙度值較高,其關(guān)鍵技術(shù)是型殼厚度、型殼表面粗糙度及固化處理工藝。
(4)SLS樹脂砂鑄造
將鑄造樹脂砂作為SLS燒結(jié)材料,根據(jù)圖紙或要求設(shè)計出模具零件的三維CAD 模型 ,進(jìn)行鑄造工藝分析 ,主要是設(shè)計澆注系統(tǒng)、冒口和確定鑄件的凝固收縮余量,根據(jù)收縮余量和零件尺寸設(shè)計出鑄型的 CAD 模型。SLS在計算機(jī)的控制下,按照截面輪廓的信息,在粉末上掃描出截面形狀,激光的功率要足夠大,使得輪廓邊界處的粉末完全炭化而失去固化作用,逐層掃描直至堆積出零件的三維曲面結(jié)構(gòu)的分型面。隨著工作臺的分步下降,將樹脂砂粉末逐層鋪在工作臺上,再用平整輥將粉末滾平、壓實,每層粉末的厚度均對應(yīng)于CAD 模型的切片厚度。各層上經(jīng)激光掃描加熱的粉末被破壞而失去固化作用,未被激光掃描的粉末仍留在原處起支撐作用,直至掃描完整個零件。對工作臺的零件進(jìn)行整體加熱,根據(jù)樹脂砂的不同,其加熱溫度為200~280℃。由于零件表面處的樹脂砂經(jīng)激光炭化而失去固化作用,因而零件表面相當(dāng)于一個分型面,將零件與周邊的廢料塊分割開來,去掉廢料塊,最終得到鑄型。對鑄型內(nèi)腔表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇蚰バ拚蛏贤苛弦越档蛢?nèi)腔的表面粗糙度,然后進(jìn)行澆注得到金屬零件或模具。
樹脂砂鑄造相對于快速熔模鑄造有以下優(yōu)點:(a)潰散性好。與熔模鑄造相比,樹脂砂鑄造能鑄造出更復(fù)雜的零件,SLS主要用來加工無法用數(shù)控加工的氣道、水套部分砂芯等。(b)造型時間短。SLS和數(shù)控技術(shù)的結(jié)合顯著加快了制造砂型的速度。熔模鑄造需有固定的制殼周期,而快速砂型鑄造則可靈活地控制鑄造時間。(c)可鑄造更大模具零件。采用數(shù)控銑技術(shù)加工型腔部分一方面提高了加工效率,另一方面可以加工更大的砂型,因此可生產(chǎn)更大的模具零件。
金屬殼體沖壓模具的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容,更多關(guān)于金屬沖壓成形工藝與模具設(shè)計曹建國、金屬殼體沖壓模具的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。