精冲标准参考 1.docx
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精冲标准参考 1.docx
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精冲标准参考1
1.精冲零件的工艺性
精冲零件的工艺性,主要指保证零件的技术和使用要求,并在一定的批生产条件下,在制造上应最简单、最经济。
而影响它的主要因素有:
(1)零件结构的工艺性;
(2)零件尺寸公差和形位公差;
(3)材料性能和厚度;
(4)冲裁面质量;
(5)模具设计、制造质量及寿命;
(6)精冲机的选择等。
精冲零件结构的工艺性,是指构成零件几何形状的结构单元,它包括:
最小圆角半径、孔径、壁厚、环宽、槽宽、冲齿模数等的确定尤为重要。
图1所示,可供选择精冲零件结构参数的极限值。
它们都小于普冲零件。
这是由精冲原理决定的。
然而,合理的零件结构参数,有利于提高产品质量,降低生产成本。
2.精冲零件的难度等级
根据零件几何形状及其结构单元,在图1各图中划分为S1、S2和S3三级。
S1—简单的,适于精冲材料抗剪强度Ks=700N/mm2
S2—中等的,适于精冲材料抗剪强度Ks=530N/mm2
S3—复杂的,适于精冲材料抗剪强度Ks=430N/mm2
在S3以下的范围,不适宜精冲,或者要采用特别措施。
使用S3的范围时,其条件是冲裁元件要用高速钢制造,且精冲材料抗拉强度δb≤600N/mm2(抗剪强度Ks≤430N/mm2)。
例:
图1中开关凸轮,材料为Cr15(球化),Ks=420N/mm2,确定其难度等级。
·孔径d=4.1mmS1
·搭边b=3.5mmS3
·齿模数m=2.25mmS2
·圆角半径Ra=0.75mmS1/S2
此零件最大难度是搭边b,故总难度为S3,可以精冲。
3.精冲零件的技术要求
3.1尺寸公差
精冲零件的尺寸公差,取决于:
零件形状、模具制造质量、材料厚度及性能、润滑剂和压力机调整等因素。
可由表1中选取。
3.2平面度公差
精冲零件的平面度是指零件平面的挠度(见图2),其值为:
f=h-s
由于精冲材料是在压紧状态下进行的,故精冲件具有较好的平面度。
而这种平面度随零件尺寸、形状、材料厚度及机械性能等不同而有所差别。
一般来说,厚料比薄料零件平直;低强度材料比高强度材料平直;压边力大比压边力小的平直。
在凸模侧的材料表面总是中凹的,凹模侧总是中凸的。
但如果零件还需要压印、压痕、切口、弯形等工序或用连续模冲裁,由于在零件上产生局部的变形或冲裁方向不同,致使平面度有较大的波动范围。
但无论如何,精冲件总是要比普通冲压件的平面度好的多。
图3是在100mm距离上测定的一般直线度。
图1精冲零件几何单元及难度等级
A—孔径;B—槽宽、搭边;C—齿模数;D—圆角半径。
料厚S(mm)
抗拉强度600N/mm2
内形J
外形A
孔距X
ISO公差等级
0.5~1
6~7
7
7
1~2
7
7
7
2~3
7
7
7
3~4
7
8
7
4~5
7~8
8
8
5~6.3
8
9
8
6.3~8
8~9
9
8
8~10
9~10
10
8
10~12.5
9~10
10
9
12.5~16
10~11
10
9
3.3垂直度公差
精冲零件的冲裁面与基面成一定的角度公差(倒锥),谓之不垂直度。
它与料厚及其性能、冲裁刃口状态、模具刚度、压力机的调整等有关。
一般料厚为1mm时,不垂直度为0.0026mm,若料厚为10mm,则毛刺侧比塌角大0.052mm。
图4为料厚与不垂直度的关系。
图2零件平面图
图3平面度公差
图4料厚与X值的关系
3.4冲裁面质量
冲裁面是精冲零件质量高低的主要标志。
它与材料种类、性能、金相组织、模具质量和刃口状况、润滑剂及压力机调整等因素有关。
冲裁面的结构组成包括:
光洁面、撕裂面、塌角面和毛刺面。
冲裁面状况的表示方法和意义如图5所示,其质量特征表现为三个方面。
图5冲裁面的表示方法
图中:
S—材料厚度;h—断裂时,最小光洁面部分占材料厚度S的百分比(%);l—鱼鳞状断裂时,最小光洁面部分占材料厚度S的百分比(%);b—最大允许的鱼鳞状断裂宽度,b的总和不大于相关轮廓的10%;t—允许的断裂深度为1.5%S;e—毛刺高度(mm);c—塌角宽度为30%S(最大);d—塌角深度为20%S(最大)(齿形件时为30%S);E—撕裂带的最大宽度。
(1)冲裁面粗糙度
冲裁面的光洁程度,在冲裁方向和沿周边便于不同位置是有差别的。
即塌角侧优于毛刺侧。
冲裁面的粗糙度用算术平均值aR表示。
其值一般Ra=0.2~3.6,共分为六个等级(见表2),测量方向——垂直于冲裁方向;测量位置——在冲裁面的中部(见图6a)。
冲裁面的粗糙度与材料抗拉强度的关系如图6b所示。
表2冲裁面粗糙度
粗糙度等级
1
2
3
4
5
6
Ra(μm)
0.2
0.4
0.6(0.8)
2.4
3.4
3.8(3.6)
代号
N4
N5
N6
N7
N8
图6冲裁面粗糙度与抗拉强度的关系
(2)冲裁面完好率
精冲零件冲裁面完好率分为五个等级(见表3)。
冲裁面完好率
h
l
100%S 100%S
90%S
75%S
50%S
100%S 90%S
75%S
--
--
(3)冲裁面撕裂等级
精冲零件冲裁面撕裂等级分为四个级别(见表4)。
?
?
?
?
表4冲裁面撕裂等级
E(mm)
级别
0.3 0.6
1
2
1 2
3
4
(4)冲裁面质量的表示方法和意义
如图7所示为冲裁面质量特征的表示方法和意义。
示例:
图7冲裁面长度表示实例
例中,冲裁面粗糙度Ra=2.4μm;完好率h=90%S;l=75%S;撕裂级别为2。
图8求塌角值tE和bE
4.精冲零件的塌角
塌角系指精冲零件内、外廓平面与光洁面交界处的不规则外凸曲线的下陷塑性变形(见图8)。
塌角的大小与料厚、材质、零件形状、反压力及齿圈高度等有关。
塌角的计算方法可参看图8选取。
一般tE≈(5~10)S,bE≈(5~10)tE。
5.精冲零件的毛刺
毛刺系指精冲零件冲裁面端部上的不规则突起。
其大小与材料种类、间隙、模具刃口状况、凸模进入凹模深度及冲裁次数等有关。
精冲时产生的毛刺,不是切削毛刺而是挤压毛刺。
判断毛刺的大小,不仅是毛刺高度,而且还有毛刺根部的厚度。
根据VDI3345标准,当模具刃口锋利时,只产生薄毛刺,e=0.01~0.08mm;当模具刃口变钝时,产生厚毛刺,e=0.1~0.3mm(见图9)。
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图9精冲毛刺高度
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