高端超精密模冲切研究与开发

发布时间：

2022-06-14

在普通冲裁的基础上对工件边缘采用强力压边超精密冲裁技术，是一种在强力压边下间隙很小的冲压工艺。原理是先使导向压板上的形齿圈压入凹模刃口附近的金属板材上，然后在反压力加压的情况下冲裁力作用于板材上，使刃口内的材料在三向压应力状态下挤入凹模型腔内，从而形成超高精度的冲压零件。

一、超精密冲裁的原理

二、超精密冲裁的优点

(1)断面是三向压应力下纯剪切分离，冲压设备同时提高三个方向的主冲压、压料和顶件力。

(2)模具制造的的精度高且间隙非常小，并要采用高精度的滚珠导向装置。

(3)凸模或凹模刃口有小圆角，以便更多的材料被挤入变形区增加压应力。

(4)冲裁过程对设备精度、模具结构、材料及冲压油的性能要求高。

三、超精密冲裁的缺点

(1)精冲机的投入较高，是普通压力机的十几倍。

(2)精冲机的专用性强，不适合多品种小批量的工艺，只有在批量达到一定规模后才可行。

(3)精冲技术是一个较新、较复杂的技术，不仅要有先进的精冲机，还要有许多先进的配套设备。

四、影响冲裁件质量的因素

(1)纯金属冲裁件原料塑性好于合金，杂质元素通常都会引起脆性、降低塑性，各种合金对塑性有不同的影响。

(2)冲裁件金属的组织，单相组织比多相组织塑性好，第二相的性质、形状、大小、数量和分布状态的不同。

(3)工艺变形温度，随着冲裁过程中温度的升高塑性也随之增加，但是这种增加并非简单的线性上升。

(4)应变速率的增加，既有使金属塑性降低的一面，又有使金属塑性增加的一面，这两方面因素综合作用的结果，最终决定了金属塑性的变化。

(5)变形力学条件，在主应力状态下压应力个数越多、数值越大时金属的塑性越好。

五、配套冲压油的选用

影响冲裁精度效率的因素大致有冲压设备的精度、模具设计的合理性、冲压模具的质量、冲压油的性能等方面，如何选用冲压油也是冲压技术的一项重要课题：

(1)硅钢板：硅钢板是比较容易冲切的材料，一般为了工件成品的易清洗性，在防止冲切毛刺产生的前提下会选用低粘度的冲压油。

(2)碳钢板：碳钢板冲压在选用冲压油时首先应该注意的是拉伸油的粘度。根据加工的难易和给拉伸油方法及脱脂条件来决定较佳粘度。

(3)镀锌钢板：镀锌钢板就是表面有热浸镀或电镀锌层的焊接钢板，在选用冲压油时应注意氯型冲压油可能发生白锈的问题，而使用亿达渤润硫型冲压油可以避免生锈问题，但冲压加工后应尽早脱脂。

(4)铜、铝合金板：因为铜铝具有较好的延展性，所以在选用冲压油时可以选择含有油性剂、滑动性好的冲压油，避免使用含有氯型添加冲压油，否则冲压油腐蚀铜、铝合金，使其表面变黑。

(5)不锈钢：不锈钢是容易产生加工硬化的材料，要求使用油膜强度高、抗烧结性好的拉伸油。一般使用含有硫氯复合型添加剂的冲压油，在保证极压加工性能的同时，避免工件出现毛刺、破裂等问题。