鋁合金五金沖壓加工，這一現(xiàn)代制造業(yè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)質(zhì)是利用沖壓機(jī)與精密模具對(duì)原材料進(jìn)行沖壓鍛造，從而塑造出所需形狀與結(jié)構(gòu)的工藝過(guò)程。這種加工方式不僅操作簡(jiǎn)便，而且沖壓精度極高，為現(xiàn)代制造業(yè)的機(jī)械化與自動(dòng)化進(jìn)程提供了強(qiáng)大的助力。那么，這種高效且應(yīng)用廣泛的加工方式背后，五金沖壓件工藝又有哪些基本要求呢？

一五金沖壓件的基本工藝要求如下：

　　1、五金沖壓件所用的材料，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、電鍍、焊接等)。

　　2、五金沖壓件在設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)形狀時(shí)，最好采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理的表面(如平面、圓柱面、 螺旋面)及其組合，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)盡量使加工表面數(shù)目最少和加工面積最小。

　　3、選擇合理機(jī)械制造中毛坯制備的方法，可直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。毛坯的選擇與具體的生產(chǎn)技術(shù)條件有關(guān)，一般取決于生產(chǎn)批量、材料性能和加工可能性等。

　　4、五金沖壓成形性能的要求，對(duì)于成形工序，為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高，材料應(yīng)具有良好的塑性、屈強(qiáng)比小、板厚方向性系數(shù)大、板平面方向性系數(shù)小、材料的屈服強(qiáng)度與彈性模量的比值小。對(duì)于分離工序，并不需要材料有很好的塑性，但應(yīng)具有一定的塑性，塑性越好的材料，越不易分離。

　　5、規(guī)定適當(dāng)?shù)闹圃炀燃氨砻娲植诙攘慵募庸べM(fèi)用。五金沖壓件的加工費(fèi)用會(huì)隨著精度的提高而增加，尤其在精度較高的情況下，這種增加極為顯著。因此，在沒(méi)有充分根據(jù)時(shí)，不應(yīng)當(dāng)追求高的精度。 同理，五金沖壓零件的表面粗糙度也應(yīng)當(dāng)根據(jù)配合表面的實(shí)際需要，作出適當(dāng)?shù)囊?guī)定。

二沖壓件常見(jiàn)不良原因及解決辦法

1、產(chǎn)生沖壓廢品

　　原因：原材料質(zhì)量低劣；

　　沖模的安裝調(diào)整、使用不當(dāng)；

　　操作者沒(méi)有把條料正確的沿著定位送料或者沒(méi)有保證條料按一定的間隙送料；

　　沖模長(zhǎng)期使用，發(fā)生間隙變化或本身工作零件及導(dǎo)向零件磨損；

　　沖模由于受沖擊振動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)緊固零件松動(dòng)使沖模各安裝位置發(fā)生相對(duì)變化；

　　操作者的疏忽，沒(méi)有按操作規(guī)程進(jìn)行操作。

　　對(duì)策：

　　原材料必須與規(guī)定的技術(shù)條件相符合；

　　對(duì)于工藝規(guī)程中所規(guī)定的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)全面的嚴(yán)格的遵守；

　　所使用的壓力機(jī)和沖模等工裝設(shè)備，應(yīng)保證在正常的工作狀態(tài)下工作；

　　生產(chǎn)過(guò)程中建立起嚴(yán)格的檢驗(yàn)制度，沖壓件首件一定要全面檢查，檢查合格后才能投入生產(chǎn)，同時(shí)加強(qiáng)巡檢，當(dāng)發(fā)生意外是要及時(shí)處理。在沖壓過(guò)程中要保證模具腔內(nèi)的清潔，工作場(chǎng)所要整理的有條理加工后的工件要擺放整齊。

2、沖裁件毛刺

　　原因：沖裁間隙太大、太小或不均勻；

　　沖模工作部分刃口變鈍；

　　凸模和凹模由于長(zhǎng)期的受振動(dòng)沖擊而中心線發(fā)生變化，軸線不重合，產(chǎn)生單面毛刺。

　　對(duì)策：

　　保證凹凸模的加工精度和裝配質(zhì)量，保證凸模的垂直度和承受側(cè)壓力及整個(gè)沖模要有足夠的剛性；

　　在安裝凸模時(shí)一定要保證凹凸模的正確間隙并使用凹凸模在模具固定板上安裝牢固，上下模的端面要與壓力機(jī)的工作臺(tái)面保持相互平行；

　　要求壓力機(jī)的剛性要好，彈性變形小，道軌的精度以及墊板與滑塊的平行度等要求要高；

　　要求壓力機(jī)要有足夠的沖裁力；

　　沖裁件剪裂斷面允許毛刺的高度；

　　沖裁版材厚度＞0.3＞0.3-0.5＞0.5-1.0＞1.0-1.5＞1.5-2.0

　　新試模毛刺高度≤0.015≤0.02≤0.03≤0.04≤0.05

　　生產(chǎn)時(shí)允許的毛刺高度≤0.05≤0.08≤0.10≤0.13≤0.15

3、沖裁件產(chǎn)生翹曲變形

　　原因：

　　有間隙作用力和反作用力不在一條線上產(chǎn)生力矩。（凹凸模間隙過(guò)大及凹模刃口帶有反錐度時(shí)，或頂出器與工件接觸面積太小時(shí)產(chǎn)生翹曲變形)

　　對(duì)策：

　　沖裁間隙要選擇合理；

　　在模具結(jié)構(gòu)上要應(yīng)增加壓料板(或托料板)板材與壓料板平面接觸并有一定的壓力；

　　檢查凹模刃口如發(fā)現(xiàn)有反錐度則必須將沖模刃口修整合適；

　　如是由于沖裁件形狀復(fù)雜且內(nèi)孔較多時(shí)剪切力不均勻增大壓料力，沖裁前就壓緊條料或者采用高精度的壓力機(jī)沖裁；

　　板材在沖裁前應(yīng)進(jìn)行校平，如仍無(wú)法消除翹曲變形時(shí)可將沖裁后工件通過(guò)校平模再次校平；

　　定時(shí)清除模具腔內(nèi)的贓物，薄板料表面進(jìn)行潤(rùn)滑，并在模具結(jié)構(gòu)上設(shè)有通油氣孔。

4、零件彎曲時(shí)，尺寸和形狀不合格

　　原因：

　　材料的回彈造成產(chǎn)品不合格；

　　定位器發(fā)生磨損變形，而使條料定位不準(zhǔn)，必須更換新的定位器；

　　在無(wú)導(dǎo)向的彎曲模中，在壓力機(jī)上調(diào)整時(shí)，壓力機(jī)滑塊下死點(diǎn)位置調(diào)整不當(dāng)，也會(huì)造成彎曲件形狀及尺寸不合格；

　　模具的壓料裝置失靈或根本不起壓料作用，必須重新調(diào)整壓料力或更換壓力彈簧使其工作正常。

　　減少回彈的措施：

　　選用彈性模數(shù)大屈服點(diǎn)小的力學(xué)性能較穩(wěn)定的沖壓材料；

　　增加校正工序，采用校正彎曲代替自由彎曲；

　　彎曲前材料要進(jìn)行退火，使冷作硬化材料預(yù)先軟化后再?gòu)澢尚危?/p>

　　若在沖壓過(guò)程中發(fā)生形狀變形而難以消除；則應(yīng)更換或修正凸模與凹模的斜度，并且使凹凸模間隙等于小于料厚；

　　增大凹模與工件的接觸面積，減小凸模與工件的接觸面積；

5、沖裁件外緣和內(nèi)孔精度降低尺寸發(fā)生變化

　　原因：

　　定位銷、擋料銷等位置發(fā)生變化或摩擦太大；

　　操作者的疏忽大意送料時(shí)左右前后偏移；

　　條料的尺寸精度較低過(guò)窄過(guò)寬送料困難使其難以送到指定地點(diǎn)，條料會(huì)在導(dǎo)料板內(nèi)前后偏移則沖出的工件內(nèi)孔與外形前后位置偏差較大。

6、彎曲件彎曲部位產(chǎn)生裂紋

　　對(duì)策：

　　消除彎曲區(qū)外側(cè)的毛刺，毛刺會(huì)造成該區(qū)域的應(yīng)力集中，減小彎曲變形量；清除此區(qū)域的毛刺；

　　有毛刺的一側(cè)放在彎曲區(qū)的內(nèi)側(cè)；

　　彎曲工件時(shí)最好使彎曲方向和材料的纖維方向(輾軋方向)垂直；

　　彎曲半徑不能太小，在質(zhì)量允許的情況下盡量使圓角半徑加大；

　　彎曲坯件表面要光潔，無(wú)明顯的凸起及疤痕；

　　彎曲時(shí)采用中間退火工具，使其消除內(nèi)應(yīng)力，經(jīng)軟化后的彎曲很少產(chǎn)生裂紋；

　　彎曲時(shí)對(duì)于大型彎曲件一定要涂以潤(rùn)滑劑，以減少?gòu)澢^(guò)程中的摩擦；

7、彎曲件在彎曲過(guò)程中的偏移

　　原因：

　　在彎曲過(guò)程中坯件沿著凹模表面滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到摩擦阻力。若坯料兩側(cè)摩擦阻力相差較大時(shí)，坯件會(huì)向摩擦阻力較大的一側(cè)偏移。

　　對(duì)策：

　　形狀不對(duì)的彎曲件，采用對(duì)稱彎曲成形(單面彎曲件采用兩件對(duì)稱彎曲后再切開(kāi))

　　在彎曲模上增加彈性壓料裝置，以便在彎曲時(shí)能壓住坯料防止移動(dòng)；

　　采用內(nèi)孔及外形定位形式使其定位準(zhǔn)確。

8、彎曲件表面擦傷

　　原因及對(duì)策：

　　對(duì)于銅、鋁合金等軟材料進(jìn)行連續(xù)作業(yè)壓彎時(shí)，金屬微粒或渣滓易附在工作部位的表面，使制件出現(xiàn)較大的擦傷，以至產(chǎn)生劃痕；

　　彎曲方向和材料的軋制方向平行時(shí)，制件表面會(huì)產(chǎn)生裂紋，使工件表面質(zhì)量降低。在兩個(gè)以上的部位進(jìn)行彎曲時(shí)，應(yīng)盡可能的保證彎曲方向與軋制方向有一定的角度；

　　凹模圓角半徑太小，彎曲部位出現(xiàn)沖擊痕跡。對(duì)凹模進(jìn)行拋光，加大凹模圓角半徑，可以避免彎曲件擦傷；

　　凹凸模間隙不應(yīng)太小，間隙太小會(huì)引起變薄擦傷。在沖壓過(guò)程中要時(shí)刻檢查模具的間隙的變化情況：

　　凸模進(jìn)入凹模深度太大時(shí)會(huì)產(chǎn)生零件表面擦傷，因此在保證不受回彈的影響的情況下，應(yīng)適當(dāng)?shù)臏p少凸模進(jìn)入凹模的深度；

9、彎曲時(shí)坯件孔的位置發(fā)生變化

　　原因：

　　孔的位置尺寸不對(duì)（彎曲受拉變薄）；

　　孔不同心（彎曲高度不夠、毛坯發(fā)生滑動(dòng)、回彈、彎曲平面上出現(xiàn)起伏現(xiàn)象）；

　　彎曲線和兩孔中心線不平行彎曲高度小于最小彎曲高度的部位在彎曲后呈現(xiàn)出向外張口形狀；

　　靠近彎曲線的孔容易產(chǎn)生變形。

　　對(duì)策：

　　孔不同心的原因的措施；

　　確保左右彎曲高度正確；

　　修正磨損后的定位銷和定位板；

　　減少回彈保證兩彎曲面的平行度和平面度；

　　改變工藝路線，先彎曲校正后進(jìn)行沖孔。

　　呈現(xiàn)出向外張口形狀對(duì)策：

　　彎曲時(shí)應(yīng)保證最小彎曲高度H（H≥R+2t  t材料厚度  R彎曲半徑）；

　　改變加工零件的外形，在不影響使用的情況下去掉小于最小彎曲高度的那部分。

　　靠近彎曲線的孔容易產(chǎn)生變形措施；

　　在設(shè)計(jì)彎曲件時(shí)要保證從彎曲部位到孔邊距X大于一定值X≥（1.5-2.0)t  t彎曲板料厚度;

　　在彎曲部位設(shè)計(jì)一個(gè)輔助孔來(lái)吸收彎曲變形應(yīng)力，可以預(yù)防臨近彎曲線的孔變形，一般采用先彎曲后沖孔的方案。

10、零件在彎曲后，彎曲部位產(chǎn)生明顯的變薄

　　對(duì)策：

　　彎曲半徑相對(duì)于板厚值太小（r/t＞3直角彎曲）一般采用增大彎曲半徑；

　　多角彎曲使彎曲部位變薄加大，為了減少變薄盡量采用單角多工序的壓彎辦法；

　　采用尖角凸模時(shí)凸模進(jìn)入凹模太深使彎曲部位厚度明顯減少。

11、拉伸件凸緣在拉伸過(guò)程中起皺

　　原因：

　　凸緣部位壓邊力太小，無(wú)法抵制過(guò)大的切向壓應(yīng)力；而引起切向變形，因而失去穩(wěn)定后形成皺紋。材料較薄也較易形成皺紋。

　　對(duì)策：

　　加大壓邊圈的壓邊力和適當(dāng)?shù)募哟蟛牧系暮穸取?/p>

12、拉伸件壁部被拉裂的原因及預(yù)防

　　原因：

　　材料在拉深時(shí)承受的徑向拉應(yīng)力太大；

　　凹模圓角半徑太小；

　　拉伸潤(rùn)滑不良；

　　原材料塑性較差

　　對(duì)策：

　　減小壓邊力；

　　加大凹槽圓角半徑；

　　正確使用潤(rùn)滑劑；

　　選用塑性較好的材料或增加工間退火工序。

13、拉沈件底部被拉裂

　　原因：

　　凹模圓角半徑太小，使材料處于被切割狀態(tài)。

　　對(duì)策：

　　（一般發(fā)生在拉深初始階段）增大凹槽模的圓角半徑，并使其潤(rùn)滑過(guò)度表面粗糙度要小一般Ra<0.2μm。

14、拉深零件高低不平及有褶皺

　　原因:

　　毛坯與凹凸模中心不合或材料厚度不均勻，以及凹模圓角半徑和凹凸模間隙不均勻，凹模圓角半徑太大，在拉深的最后階段脫離了壓邊圈，使尚未越過(guò)圓角的材料壓邊圈壓不到起皺后被拉入凹模形成口緣褶皺。

　　對(duì)策：

　　沖模重新定位，校正凹模圓角半徑和凹凸模間隙使其大小均勻后再投入生產(chǎn)（減少凹槽圓角半徑或采用弧形壓邊圈裝置即可消除褶皺）

15、錐形零件或半球形零件拉深時(shí)腰部起皺

　　原因：

　　在拉深開(kāi)始時(shí)大部分材料處于懸空狀態(tài)，加之壓邊力太小，凹模圓角半徑又太大或使用的潤(rùn)滑劑太多。使得徑向拉應(yīng)力變小使得材料在切向壓應(yīng)力的作用下失去穩(wěn)定而起皺。

　　對(duì)策：

　　增大壓邊力或采用壓延筋結(jié)構(gòu)，減小凹模圓角半徑或使材料厚度稍微加大。