五金沖壓件的滑移線法與沖壓件的生產(chǎn)過(guò)程

在五金沖壓件滑移線法的基本假設(shè)為：板料法蘭厚度不變，且處于平面應(yīng)變狀態(tài)，材料各向同性，無(wú)硬化，不考慮摩擦力分布對(duì)塑性流動(dòng)的影響。從對(duì)滑移線法的敘述表明，只有形狀相對(duì)簡(jiǎn)單的沖壓件才能建立相應(yīng)的滑移線場(chǎng)。并且只有在特別簡(jiǎn)單的邊界條件下才能從特征方求解中給出滑移線的數(shù)學(xué)表達(dá)式。一般情況下，需利用特征方程的數(shù)值積分，根據(jù)給定的邊界條件，逐點(diǎn)遞推，求得近似滑移線場(chǎng)，這種方法是以變換特征線微分方程為有限差分關(guān)系式，并利用滑移線的特征作為基礎(chǔ)的。因此滑移線法由于數(shù)學(xué)運(yùn)算比較復(fù)雜而較難在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。該方法主要基于一些經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，所以其應(yīng)用范圍受到影響，主要應(yīng)用于形狀比較簡(jiǎn)單的可展沖壓件（如旋轉(zhuǎn)形件、彎曲件、或由這些簡(jiǎn)單形件組合而成的沖壓件）?？偟膩?lái)說(shuō)，由經(jīng)驗(yàn)展開板類件自由曲面的方法都是屬于湊合性質(zhì)的方法，其精度受到使用者經(jīng)驗(yàn)的豐富程度、所采用的經(jīng)驗(yàn)公式及具體工藝參數(shù)的選擇等諸多因數(shù)的影響，其準(zhǔn)確度有待進(jìn)一步提升。

模擬法模擬法是在假設(shè)條件下，根據(jù)許多物理問(wèn)題數(shù)學(xué)描述的相似性，通過(guò)數(shù)學(xué)相似理論，采用其它物理介質(zhì)構(gòu)成的模型來(lái)模擬板料法蘭的金屬流動(dòng)。Laplace和Poission方程被普遍用于板料的成形當(dāng)中。粱炳文等的電模擬法，利用電解液槽裝置，測(cè)量等勢(shì)線，可的拉深件的毛坯外形，進(jìn)行測(cè)量的工作時(shí)間在10min內(nèi)。此方法需要設(shè)計(jì)電解液裝置及數(shù)據(jù)測(cè)量，因而其精度受到人為因數(shù)的影響。另外一種是流體模擬法，它通過(guò)簡(jiǎn)單的流體模擬試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)輔助模擬，來(lái)求解多種不規(guī)則形狀拉深件的合理毛坯形狀。粱炳文等根據(jù)虛點(diǎn)匯流動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了一種計(jì)算機(jī)輔助模擬，用理想流體的點(diǎn)匯場(chǎng)模擬尋求虛點(diǎn)匯場(chǎng)的解，使用微機(jī)自動(dòng)繪制了不同形狀、不同高度的拉深件合理毛坯外形，并以半圓頭矩形件為例做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。流體模擬法對(duì)模擬介質(zhì)的要求很嚴(yán)格，它要求介質(zhì)連續(xù)均勻，各向同性，易于流動(dòng)且粘度大于某值。

級(jí)進(jìn)模中，通過(guò)沖切沖壓件周邊余料的方法，來(lái)形成沖件的外形。沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的主要原因?yàn)闆_裁力的影響。沖裁時(shí)，由于沖裁間隙的存在，材料在凹模的一側(cè)受拉伸(材料向上翹曲)，靠凸模側(cè)受壓縮。當(dāng)用卸料板時(shí)，利用卸料板壓緊材料，防止凹模側(cè)的材料向上翹曲，此時(shí)，材料的受力狀況發(fā)生相應(yīng)的改變。隨卸料板對(duì)其壓料力的增加，靠凸模側(cè)之材料受拉伸(壓縮力趨于減小)，而凹模面上材料受壓縮(拉伸力趨于減小)。沖壓件的翻轉(zhuǎn)即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以沖裁時(shí)，壓住且壓緊材料是防止沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的。

五金沖壓件使用的模具是采用彈壓卸料板，還是采用固定卸料板，取決于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考慮因素。隨著模具用彈性元件彈力的增強(qiáng)(如采用矩形彈簧)，彈壓卸料板的卸料力增強(qiáng)。根據(jù)目前情況，當(dāng)材料料厚約在2mm以下時(shí)采用彈壓卸料板，大于2mm時(shí)采用固定卸料板較為貼近實(shí)際。本模具所沖材料的料厚為1mm，因此可采用彈壓卸料板。五金沖壓件是靠壓力機(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。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。五金沖壓件加工是借助于常規(guī)或用沖壓設(shè)備的動(dòng)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。沖壓加工是一種金屬冷變形加工方法。所以，被稱之為冷沖壓或板料沖壓，簡(jiǎn)稱沖壓。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)。五金沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。五金沖壓件沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提升其剛性。由于采用模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度不錯(cuò)、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。

沖壓采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)速率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。

沖壓件用于汽車的車身、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。沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提升其剛性。由于采用模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度不錯(cuò)、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。

沖壓件加工是鋼或一些有色金屬加工出來(lái)的零件，加工手段有冷/熱沖壓、擠壓、滾壓、焊接、切削等等還包括其他一些工藝，定義比較廣。沖壓件加工是借助于常規(guī)或沖壓設(shè)備的動(dòng)力，使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形，從而獲得相應(yīng)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。

簡(jiǎn)析沖壓件生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題：

一、沖壓件加工過(guò)程中對(duì)材料的強(qiáng)壓，使材料產(chǎn)生塑性變形，會(huì)導(dǎo)致沖孔尺寸趨大。而減輕強(qiáng)壓時(shí)，沖孔尺寸會(huì)趨小。

二、凸模刃口端部形狀。如端部修出斜面或弧形，由于沖裁力減緩，沖件不易產(chǎn)生翻料、扭曲，因此，沖孔尺寸會(huì)趨大。而凸模端部為平面（無(wú)斜面或弧形）時(shí)，沖孔尺寸相對(duì)會(huì)趨小。

三、在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中，針對(duì)具體問(wèn)題作具體分析。

四、沖裁時(shí)，沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的原因及解決對(duì)策。

五、沖切刃口磨損時(shí)，材料所受拉應(yīng)力增大，沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的趨向加大。產(chǎn)生翻料時(shí)，沖孔尺寸會(huì)趨小。