沖壓件設(shè)計(jì)及表面處理，很好的總結(jié)文章

一往冇前

沖壓件的基本成型工藝

沖壓件成形原理：沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)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。

工藝分類：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（沖裁工序）：其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。分離工序：沖裁（落料、沖孔）、剪切、切口、切邊、剖切。

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沖裁時(shí)板料的變形過(guò)程

變形過(guò)程：

模具間隙正常時(shí)，金屬材料的沖裁過(guò)程可分三個(gè)階段：

1）彈性變形階段

板料產(chǎn)生彈性壓縮，彎曲和拉伸等變形。材料在受到外力作用時(shí)產(chǎn)生變形或者尺寸 的變化，而 且能夠恢復(fù)的變形叫做彈性變形。

2）塑性變形階段

板料的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，板料開(kāi)始產(chǎn)生塑性剪切變形。是指材料在外力作用下產(chǎn)而在外力去除后不能恢復(fù)的那部分變形。

3）斷裂分離階段

已成形的裂紋沿最大應(yīng)變速度方向向材料內(nèi)延伸，呈楔形狀發(fā)展

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沖裁后板料斷面分為四個(gè)部分

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成形工序：是使板料在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。

成形工序：彎曲、卷圓、扭曲、拉深、變薄拉深、翻邊（孔的翻邊、外緣翻邊）、縮口、擴(kuò)口、起伏、卷邊、漲形、旋壓、整形、校平、壓印、擠壓（正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓）。

( D0 s# k' y/ z: H7 m: n沖壓件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

沖裁沖壓件的沖壓工藝性

1）.沖裁件的形狀和角度：沖裁件的形狀設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱，使排樣時(shí)廢料最少。沖裁件拐角應(yīng)避免銳角，宜有適當(dāng)?shù)膱A角

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2）.沖孔最小孔徑 （沖孔時(shí)孔徑不宜太小）最小尺寸如下表

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沖裁件的結(jié)構(gòu)尺寸（如孔徑、孔距等）必須考慮材料的厚度。

3）. 最小孔間距 和孔邊距

沖裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離不應(yīng)過(guò)小。

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4）. 凸出懸臂和凹槽的最小寬度

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彎曲件的沖壓工藝性

1）.材料彎曲時(shí)，彎曲圓角當(dāng)超過(guò)材料的極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫和折斷，應(yīng)避免過(guò)小的彎曲圓角半徑

2）R角的設(shè)定最好不要大于其自身1.5倍材料厚度。因?yàn)镽角過(guò)大彎曲過(guò)后其回彈也很大。

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3）.彎曲件的彎曲高度不要太長(zhǎng)，同時(shí)H也不可以過(guò)小，特別是材料t＞2mm的時(shí)候h過(guò)小(切記)，會(huì)使彎曲困難，很難得到形狀準(zhǔn)確的零件。

彎曲件彎角成90°時(shí)，為了便于成形應(yīng)使彎曲件直邊高度h＞2t，當(dāng)h=1.3t-2t時(shí)，應(yīng)使R≈0或采用壓凹槽等彎曲方法，見(jiàn)下圖。

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4). 彎曲件的彎曲線盡量不要設(shè)計(jì)在寬度突變的地方（如下圖），以避免撕裂。

如果非要設(shè)計(jì)在寬度突變的地方，可以在寬度突變處預(yù)先沖好工藝孔或工藝槽 。

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5）.對(duì)于有孔的彎曲件，如果孔位于彎曲的附近，彎曲的時(shí)候會(huì)使孔變形。

解決措施：使這些孔分布在變形區(qū)域之外。

如下圖對(duì)于彎曲件，從孔邊到彎曲半徑R中心的距離取為：當(dāng)t<2mm的時(shí),l≥t；當(dāng)t≥2mm的時(shí)，l≥2t。

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6）.當(dāng)彎曲件由寬、窄兩部分組成時(shí)，過(guò)渡處距離L≥R，見(jiàn)下圖。

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7).對(duì)稱件的彎曲，左右彎曲半徑應(yīng)該一致，以便保證彎曲過(guò)程中的受力平衡，以防止在彎曲過(guò)程中產(chǎn)生滑動(dòng)，見(jiàn)下圖。

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8）.在設(shè)計(jì)彎曲件的時(shí)候，由于彎曲的形狀和整體沖壓件的形狀不規(guī)則，所以，就要在沖壓件上設(shè)計(jì)基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)邊以及標(biāo)注公差的一些基準(zhǔn)。

如：面、邊、孔等，但是盡量不要把基準(zhǔn)設(shè)定在很難測(cè)量的地方如：空間的圓心、很難判定的元素等，見(jiàn)下圖。

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9）.在設(shè)計(jì)彎曲件的時(shí)候，要考慮折彎前材料展開(kāi)長(zhǎng)度（方向）是否有足夠的空間（兩片之間距離＞t)

拉伸件的沖壓工藝性

1）拉深概念

利用模具將平板毛坯沖壓成各種開(kāi)口的空心零件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_(kāi)口空心件壓制成其他形狀和尺寸空心件的一種沖壓加工方法。

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拉深工藝分類

1）按壁厚變化情況分：

① 一般拉深（工件壁厚不變)

② 變薄拉深（工件壁厚變薄）

2）按使用的毛坯的形狀分：

① 第一次拉深（使用平板毛坯）

② 以后的各次拉深（以開(kāi)口空心件為毛坯）

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3）拉深變形過(guò)程：

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4）拉深過(guò)程中毛坯各部分變化 ：

① 平面凸緣部分（主要變形區(qū)）

② 凹模圓角部分（過(guò)渡區(qū)）

③筒壁部分（變形區(qū)）

④ 凸模圓角部分（過(guò)渡區(qū)）

⑤ 筒底部分（小變形區(qū)）

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縮孔、翻邊、膨脹的成形介紹

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沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、避免直角，圓弧過(guò)渡

2、孔與孔，孔與邊，孔與彎曲處之間有足夠距離

3、彎曲半徑不能過(guò)小，折彎高度適宜

4、薄板可以通過(guò)加強(qiáng)筋方式提高剛度和強(qiáng)度

5、注意板料的纖維方向

沖壓件的表面處理

沖壓產(chǎn)品的表面處理包括電鍍（鋅﹑鎘﹑銅﹑鉻﹑錫﹑鎳﹑金﹑銀等）、靜電涂噴、噴漆、電泳、絲網(wǎng)印刷等處理方式。應(yīng)用比較廣泛的有噴塑、噴漆、發(fā)黑、電泳、鍍鋅、鍍鎳等

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電鍍

鍍層金屬或其它不溶性材料做陽(yáng)極，待鍍的工件做陰極，鍍層金屬的陽(yáng)離子在待鍍工件表面被還原形成鍍層。為排除其它陽(yáng)離子的干擾，且使鍍層均勻、牢固，需用含鍍層金屬陽(yáng)離子的溶液做電鍍液，以保持鍍層金屬陽(yáng)離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。電鍍能增強(qiáng)金屬的抗腐蝕性（鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬）、增加硬度、防止磨耗、提高導(dǎo)電性、潤(rùn)滑性、耐熱性和表面美觀。

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電泳

電泳是電泳涂料在陰陽(yáng)兩極。施加于電壓作用，帶電荷之涂料離子移到陰極，并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物，沉積于工作表面。

電泳表面處理工藝的特點(diǎn)：

電泳漆膜具有豐滿、均勻、平整、光滑的優(yōu)點(diǎn)，電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優(yōu)于其它涂裝工藝

發(fā)黑

鋼制件的表面發(fā)黑處理，也有被稱之為發(fā)藍(lán)的，其原理是將鋼鐵制品表面迅速氧化，使之形成致密的氧化膜保護(hù)層，提高鋼件的防銹能力。發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種

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鍍鋅、錫

鍍鋅、錫是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)。現(xiàn)在主要采用的方法是熱鍍鋅。

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磷化

磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提供漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑使用

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噴涂

利用壓力或靜電力將油漆或粉末附著在工件表面，使工件有防腐蝕和外觀裝飾作用。

烤漆

在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆，都送人無(wú)塵恒溫烤房，烘烤。

鈍化

其鈍化的機(jī)理可用薄膜理論來(lái)解釋，即認(rèn)為鈍化是由于金屬與氧化性質(zhì)作用，作用時(shí)在金屬表面生產(chǎn)一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨(dú)立相存在，通常是氧化金屬的化合物、它起著把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開(kāi)的作用，防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸，從而使金屬基本停止溶解形成鈍化態(tài)達(dá)到防腐蝕的作用

本文參考來(lái)源于：華德控股集團(tuán) 精密注塑技術(shù)部

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大白小白

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祥偉88

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