冲裁零件毛刺方向的控制
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一、冲裁件的常见缺陷及原因分析冲裁是利用模具使板料分离的冲压工序;冲裁件常见缺陷有:毛刺、制件表面翘曲、尺寸超差;1、毛刺在板料冲裁中,产生不同程度的毛刺,一般来讲是很难避免的,但是提高制件的工艺性,改善冲压条件,就能减小毛刺;产生毛刺的原因主要有以下几方面:间隙冲裁间隙过大、过小或不均匀均可产生毛刺;影响间隙过大、过小或不均匀的有如下因素:a. 模具制造误差-冲模零件加工不符合图纸、底板平行度不好等;b. 模具装配误差-导向部分间隙大、凸凹模装配不同心等;c. 压力机精度差—如压力机导轨间隙过大,滑块底面与工作台表面的平行度不好,或是滑块行程与压力机台面的垂直度不好,工作台刚性差,在冲裁时产生挠度,均能引起间隙的变化;d. 安装误差—如冲模上下底板表面在安装时未擦干净或对大型冲模上模的紧固方法不当,冲模上下模安装不同心尤其是无导柱模而引起工作部分倾斜;e. 冲模结构不合理-冲模及工作部分刚度不够,冲裁力不平衡等;d. 钢板的瓢曲度大-钢板不平;刀口钝刃口磨损变钝或啃伤均能产生毛刺;影响刃口变钝的因素有:a.模具凸、凹模的材质及其表面处理状态不良,耐磨性差;b.冲模结构不良,刚性差,造成啃伤;c. 操作时不及时润滑,磨损快;d.没有及时磨锋刃口;冲裁状态不当如毛坯包括中间制件与凸模或凹模接触不好,在定位相对高度不当的修边冲孔时,也会由于制件高度低于定位相对高度,在冲裁过程中制件形状与刃口形状不服帖而产生毛刺;模具结构不当;材料不符工艺规定材料厚度严重超差或用错料如钢号不对引起相对间隙不合理而使制件产生毛刺;制件的工艺性差形状复杂有凸出或凹入的尖角均易因磨损过快而产生毛刺;毛刺的产生,不仅使冲裁以后的变形工序由于产生应力集中而容易开裂,同时也给后续工序毛坯的分层带来困难;大的毛刺容易把手划伤;焊接时两张钢板接合不好,易焊穿,焊不牢;铆接时则易产生铆接间隙或引起铆裂;因此,出现允许范围以外的毛刺是极其有害的;对已经产生的毛刺可用锉削、滚光、电解、化学处理等方法来消除;2、制件翘曲不平材料在与凸模、凹模接触的瞬间首先要拉伸弯曲,然后剪断、撕裂;由于拉深、弯曲、横向挤压各种力的作用,使制件展料出现波浪形状,制件因而产生翘曲;制件翘曲产生的原因有以下几个方面:冲裁间隙大间隙过大,则在冲裁过程中,制件的拉伸、弯曲力大,易产生翘曲;改善的办法可在冲裁时用凸模和压料板紧紧地压住,以及保持锋利的刃口,都能受到良好的效果;凹模洞口有反锥制件在通过尺寸小的部位时,外周就要向中心压缩,从而产生弯曲;制件结构形状产生的翘曲制件形状复杂时,制件周围的剪切力就不均匀,因此产生了由周围向中心的力,使制件出现翘曲;解决的办法就是增大压料力;材料内部应力产生的翘曲材料在轧制卷绕时产生的内部应力,在冲裁后移到表面,制件将出现翘曲;解决的方法时开卷时通过矫平机矫平;由于油、空气和接触不良产生的翘曲在冲模和制件、制件和制件之间有油、空气等压迫制件时,制件将产生翘曲,特别是薄料、软材料更易产生;但如均匀的涂油、设置排气孔,可以消除翘曲现象;制件和冲模之间表面有杂物也易在、使制件产生翘曲;冲裁时接触面不良也会产生翘曲;3、尺寸精度超差模具刃口尺寸制造超差冲裁过程中的回弹、上道工序的制件形状与下道工序模具工作部分的支承面形状不一致,使制件在冲裁过程中发生变形,冲裁完毕后产生弹性回复,因而影响尺寸精度;板形不好;多工序的制件由于上道工序调整不当或圆角磨损,破坏了变形时体积均等的原则,引起了冲裁后尺寸的变化;由于操作时定位不好,或者定位机构设计得不好,冲裁过程中毛坯发生了窜动;或者由于剪切件的缺陷棱形度、缺边等而引起定位的不准,均能引起尺寸超差;冲裁顺序不对;二、弯曲件的常见缺陷及原因分析弯曲件常见缺陷有:形状与尺寸不符、弯裂、表面擦伤、挠度和扭曲等;1、形状与尺寸不符主要原因是会弹和定位不当所致;解决的办法除采取措施以减少回弹外,提高毛坯定位的可靠性也是很重要的,通常采用以下两种措施;压紧毛坯采用气垫、橡皮或弹簧产生压紧力,在弯曲开始前就把板料压紧;为达到此目的,压料板或压料杆的顶出高度应做得比凹模平面稍高一些;可靠的定位方法毛坯的定位形式主要有以外形为基准和以孔为基准两种;外形定位操作方便,但定位准确性较差;孔定位方式操作不大方便,使用范围较窄,但定位准确可靠;在特定的条件下,有时用外形初定位,大致使毛坯控制在一定范围内,最后以孔位最后定位,吸取两者的优点,使之定位即准确又操作方便;2.弯曲裂纹影响裂纹产生的因素是多方面的,主要有以下几个方面:材料塑性差;弯曲线与板料轧纹方向夹角不符合规定:排样时,单向V形弯曲时,弯曲线应垂直于轧纹方向;双向弯曲时,弯曲线与轧纹方向最好成45度;弯曲半径过小;毛坯剪切和冲裁断面质量差——毛刺、裂纹;凸凹模圆角半径磨损或间隙过小——进料阻力增大;润滑不够——摩擦力较大料厚尺寸严重超差——进料困难酸洗质量差3、表面擦拉伤表面擦伤的主要原因是模具工作部分选材不当,热处理硬度低,凹模圆角磨损、光洁度差,弯曲毛坯表面质量差有锈、结疤等,材料厚度超差,工艺方案选择不合理,缺少润滑等;三、大型曲面拉深件的常见缺陷及原因分析1、大型曲面制件的拉深特点变形特点大型曲面制件的变形特点是:周边为拉深,内部则有胀形成分;表面形状是靠压料面外部材料来补充,而内部则靠材料延伸来满足胀形的要求;同时由于拉深深度不一,形状复杂,变形部分周边分布不均;因此,控制材料的流向及流速极为重要;大型曲面制件的局部既易起皱,又易开裂;要有足够稳定的压边力大型曲面制件不仅要求一定的拉深力,而且要求在其拉深过程中具有足够的稳定的压边力;此类制件往往是轮廓尺寸较大,深度较深的空间曲面,所以需用变形力和压边力都较大;在普通带气垫的单动压力机上,压边力只有名义吨位的1/6左右,而且压边力也不稳定,难以满足此类制件的工艺要求,因此在大量生产中,此类制件的拉深均在双动压力机上进行;双动压力机具有拉深和压边的两个滑块,即内滑块和外滑块,压边力可达到总拉深力的40%-50%以上,能满足制件周边变形分布不均的要求,且压边力稳定,易得到刚度较好的拉深件;拉深件必须有足够的刚度此类制件大多是作为机械的外壳,要求有足够的刚度使用中不会发生颤抖和噪音和尺寸稳定性保证焊接、装配质量;这就要求在拉深过程中使材料各部位受到均匀的拉应力最理想的是双向拉应力状态,且使拉应力超过屈服极限,而低于强度极限,使制件的弹性回复减少到最低限度,使形状不致于产生畸变,同时也不致于破裂;2、常见缺陷及原因分析大型曲面拉深件常见的缺陷有:裂纹和破裂、皱纹和折纹、棱线不清、刚度差、表面划痕、表面粗糙和滑移线等;裂纹和破裂裂纹和破裂产生的原因主要是由于局部毛坯受到的拉应力超过了强度极限所致;具体影响的原因有:材料的冲压性能不符合工艺要求;板料厚度超差-当板料厚度超过上偏差时,局部间隙小的区域进料时卡死,冲压变形困难,材料不易通过该处凹模内而被拉断;当板料厚度超过下偏差时,材料变薄了,横剖面单位面积上的压应力增大,或者由于材料变薄,阻力减小,流入凹模内的板料过多而先形成皱纹,这时,材料不易流动而被拉裂;材料表面质量差-划痕引起应力集中、锈蚀增大后阻力;压料面的进料阻力过大-毛坯外形大、压料筋槽间隙小、凹模圆角半径过小、外滑块调的过深、拉深筋过高、压料面和凹模圆角半径光洁度差;局部拉深量太大,拉深变形超过了材料变形极限;在操作中,把毛坯放偏,造成一边压料过大,一边压料过小;过大的一边则进料困难,造成开裂;过小的一边,进料过多,易起皱,皱后进料困难,引起破裂;不按工艺规定涂润滑剂,后阻力增大,造成进料困难而开裂;冲模安装不当或压力机精度差,引起间隙偏斜,造成进料阻力不均;皱纹和折纹皱纹产生的原因主要因为局部毛坯受压引起失稳和材料流向不均引起局部材料堆积而产生皱纹;具体有下面几个方面:制件的冲压工艺性差,冲压方向和压料面形状确定不当,很难控制材料的流动速度,引起皱纹; 压料面的进料阻力太小,进料过多而起皱;这时可调节外滑块压力或改变拉深毛坯局部形状,增加压料面积来消除,或局部增加拉深筋来增大进料阻力;压料面接触不好,严重时形成里松外紧;材料通过外紧区域后压料圈就失去压料作用,造成进料过多,产生皱纹;这时要重新研磨压料面,保证全面接触,允许稍有里紧外松;涂油润滑过多;外滑块调整不当,造成倾斜,使各处压料面压力不均,松的地方易起皱;棱线不清制件从外表观察,要求棱线清晰;如果压力机的压力不够,则在拉深成形中,在材料变形过程终止时,得不到足够墩死的压力,则棱线不清;另外,冲模的导向不好,工作部分间隙不均匀,或凸模及凹模安装不正确倾斜,压机的平行度不好也能引起棱线不清;刚性差形成刚性差的主要原因除制件工艺性不好外,主要的则是压料面的进料阻力太小,材料塑性变形不够引起的;此时可考虑增加拉深筋或将圆式拉深筋改为坎式拉深筋,以增大进料阻力;这也是单动压力机拉深出来的制件的刚度比双动压力机拉深出来的制件差的原因;表面划痕拉伤表面划痕通常有如下原因造成:凹模圆角部分光洁度不够,这样在拉深过程中材料被划伤,并有可能使材料粘附在凹模上,而形成划痕;由于脏物落入凹模中或拉深油不干净,也会划伤制件表面;如果压料面是由镶块组成的,则由于镶块结合不好,也会造成划痕;由于工艺补充部分过小,通过凹模口的划痕没有被切去;表面粗糙和滑移线表面粗糙的缺陷是材料本身晶粒度过大引起。
剪板冲压毛刺控制标准文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]QS/ZG电梯有限公司企业标准版本号:A0 ZG-CS62-2017发放部门:质管部持有部门:总经办、生产部、质管部剪板冲压毛刺控制标准编制:审核:批准:2017年06月15日发布 2017年07月01日实施电梯有限公司批准评审会签记录版本记录1.目的为标准规定了钣金冲裁加工毛刺长度标准,确定生产过程毛刺质量的控制标准。
2.范围本规范适用于公司所有的冲裁产品毛刺质量控制。
3.管理职责由制造部负责对冲裁产品进行自检工作,超出标准及时对隐患点处理。
由质管部负责对冲裁产品做好监控工作,并妥善保管相关检验记录。
4.冲裁件毛刺的极限值说明4.1冲裁件毛刺超过一定的高度是不允许的,冲压件毛刺高度的极限值(mm)见下表。
* f级(精密级)适用于较高要求的零件;m级(中等级)适用于中等要求的零件;g级(粗糙级)适用于一般要求的零件。
表1 冲压件毛刺高度的极限值4.2等级要求:技术图纸未注则按m级控制4.3毛刺的方向要求:毛边方向:朝里(朝使用时不可视的方向或折弯方向)。
4.4需要压毛边(毛刺打磨)的部位:对暴露在外面的断口;人手经常触摸到的锐边;需要过线缆的孔或槽;有相对滑动的部位需要对毛刺增加打磨工序,具体按图纸技术要求执行。
4.5常用材料抗拉强度参考(具体需查材料手册):冷轧钢板08F:295MPa; 1Cr18Ni9(SUS304不锈钢):≥520MPa;热轧钢板Q215:335~410mpa;热轧钢板Q235:375~500MPa;热轧钢板Q345:490~620MPa.5.不合格品控制按QSE-QP24-2017《不合格品控制程序》执行。
6.相关文件6.1 JB/T4129 -1999《冲压件毛刺高度》6.2 QSE-QP24-2017《不合格品控制程序》7.相关记录。
冲压件常见的几种缺陷一般来讲,冲压件的缺陷主要有毛刺、弹复、弯裂、偏移、破裂、起皱、组织疏松、表面划痕、拉伤、碰伤、压伤等。
缺陷种类原因分析防止措施剪切断面带间隙小于合理间隙,凸、凹模有裂口,和较大刃口处的裂纹不重合修磨凸凹模间隙毛刺的双层断面断面斜度大、形成拉断的毛刺、间隙过大、裂纹不重合更换新的工作零件圆角处的蹋角增大冲孔件孔边毛毛刺大,落料件圆凹模刃口磨钝修磨凹模刃口角带蹋角增大落料件上产生的毛刺、冲孔件凸模刃口磨钝修磨凸模刃口刺产生大蹋角落料、冲孔件上产生毛刺、蹋冲裁凸、凹模刃口磨钝修磨凸凹模刃口角大金属板材在塑性弯曲时总是伴1、在工件设计上改随着弹性变形,因此,当工件弯曲进某些结构促使以后就会产生弹复弹复角减小弹复2、从模具设计上考虑减少弹复3、采用拉弯工艺4、采用其它工艺方面的措施1、毛坯的质量1、选用表面质量好的毛坯2、弯曲件设计上不合理2、设计时,使工件的弯曲半径大于其最小弯曲半径弯裂3、弯曲时没考虑好弯曲线与材料3、弯曲时,弯曲线的纤维方向与材料的纤维方向垂直4、弯曲时,没考虑好毛刺放置的4、弯曲时,应把有方向毛刺的一边放在弯曲内侧缺陷种类原因分析防止措施表面划痕、疏松7、模具硬度差,有金属粘7、提高模具硬度或更换模具材附现象料8、模具间隙过小和不均8、加大或调匀模具间隙9、拉深方向选择不当,板9、改变拉深的方向料在凸模上有相对移动模具工作平面或圆角半径上须研磨抛光模具的工作平面和毛刺,毛坯表面或润滑油中圆角,清洁毛坯,使用干净的拉毛有杂质,拉伤零件表面,一润滑剂般称“拉丝”在生产过程中,各个工序避免零件间产生碰撞碰伤完成后,零件之间发生碰撞压伤装具设计不合理,零件摆合理地设计装具,同时做到放时发生挤压轻拿轻放穹弯不平凸、凹模磨损,间隙大采用弹性卸料板可使板料压紧后再冲裁,避免了板料弯曲。
一、填空题1.冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
2.冲压加工按工艺分类,可分为和两大类。
3.按照冲压时的温度情况不同可分为和两种方式。
4.落料时,被分离的部分是,剩下的周边是;冲孔则是为了获得,被冲孔的板料是成品,而被分离的部分是废料。
5.弯曲就是使工件获得各种不同形状的弯角。
弯曲模上使工件弯曲的工作部分要有适当的,以避免工件弯曲时开裂。
6.冲压加工的三大要素是、和。
7.拉深是将平板坯料制成或件的加工过程.8.冲压生产中常用的材料有金属板料和非金属板料。
金属板料又分为板料和板料两种。
9.纯铜也叫,常用的牌号有T1,T2和T3。
牌号中的T表示铜,T后面数字表示纯度等级,数字越大,则纯度。
10.黄铜是和的合金,常用的牌号有H62和H68。
牌号中H表示黄铜,H 后面的数字表示含铜量的多少,如62表示含铜量为左右。
11.铝板的密度小,导电、导热性良好,塑性好,在水和其他介质中有作用。
它广泛应用于航空、仪表和无线电工业中,主要用于导电材料和耐腐蚀零件。
12.对于产生了加工硬化的金属进行加热,随着加热温度的提高,它的内部组织和性能的变化可分为、、三个阶段。
13.回复是指在不太高的加热温度下,金属的强度稍有,塑性稍有的现象。
这时晶粒的大小和形状都没有改变,只是由于加热后使原子活动能力增强,从不稳定的位置恢复到较为稳定的位置.14.冲压设备有很多种类,一般可分为压力机、压力机、压力机和压力机分类。
15.压力机的滑块行程是指压力机滑块从到所经过的距离,它的大小随工艺用途和公称压力的不同而不同。
16.滑块行程次数是指滑块没分钟从上止点到下止点,然后再回到上止点的。
17.压力机的闭合高度是指压力机滑块处于位置时,滑块下表面到工作台(不包括垫板的厚度)的距离.二、名词解释1.加工硬化2.再结晶3.公称压力4.冲压次数三、简答题1.什么是冷冲压?什么是热冲压?各有什么优缺点?2.冲压加工的基本工序有哪些?各有什么特点?3.毛坯的准备分为哪些具体步骤?4.冲压件生产厂家为何要对毛坯进行验收?5.金属产生加工硬化的原因是什么?6.在压力机工作过程中有哪些注意事项?7.确定冲压顺序的一般原则是什么?8.正常使用条件下压力机零部件的三种主要失效形式是什么?一、填空题1.剪断是由两个单刃口工具组成的来进行剪切工件的。
一填空题每空一分,共计20分1.在冲压工艺中,有时也采用加热成形方法,加热的目的是(),增加材料在一次成型中所能达到的变形程度;()提高工件的成形准确度。
2.材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的()。
3.冲裁件的切断面由()、()、()、()四个部分组成。
4.当间隙值较大时,冲裁后因材料的弹性回复使()凹模尺寸;冲孔件的孔径( )。
5.凸、凹模分开制造时,它们的制造公差应符合( )的条件。
6.按工序组合程度分,冲裁模可分为( )、( )和( )等几种。
7.对于大中型的凸、凹模或形状复杂,局部薄弱的小型凸、凹模常采用()。
8.、材料的塑性(),塑性变形的稳定性越强,许可的最小弯曲半径就()。
9.在弯曲工艺方面,减小回弹最适当的措施是()。
10.拉深件的壁厚()。
下部壁厚略有(),上部却有所()。
二单项选择题每题 2分共计20分1.拉深后坯料的径向尺寸 _____ _____ ,切向尺寸 ___ _ ______ 。
A、增大减小B、增大增大C、减小增大D、减小减小2.有凸缘筒形件拉深、其中 __________ 对拉深系数影响最大。
A、凸缘相对直径B、相对高度C、相对圆角半径3.为保证弯曲可靠进行,二次弯曲间应采用 ________ 处理。
A 、淬火B 、回火C 、退火 D、正火4、弯曲件为 ____ ____ ,无需考虑设计凸、凹模的间隙。
A 、π形B 、 V 形C 、 U 形 D、桶形5、能进行三个方向送料,操作方便的模架结构是 _________ 。
A 、对角导柱模架B 、后侧导柱模架C 、中间导柱模架 D、四导柱导架6、凸模与凸模固定板之间采用 ____ 配合,装配后将凸模端面与固定板一起磨平。
A 、 H7/h6B 、 H7/r6C 、 H7/m6 D、M7/h67、侧刃与导正销共同使用时,侧刃的长度应 __________ 步距。
A 、≥B 、≤C 、>D 、<8、对步距要求高的级进模,采用___________ 的定位方法。
有用!最全的冲压件缺陷产生原因及其预防措施一、图片展示常见的缺陷有9类,分别是:开裂、叠料、波浪、拉毛、变形、毛刺、缺料、尺寸不符、坑、包以及压伤。
二、冲压件缺陷原因及预防1.冲压废品1)原因:原材料质量低劣;冲模的安装调整、使用不当;操作者没有把条料正确的沿着定位送料或者没有保证条料按一定的间隙送料;冲模由于长期使用,发生间隙变化或本身工作零件及导向零件磨损;冲模由于受冲击振动时间过长紧固零件松动使冲模各安装位置发生相对变化;操作者的疏忽,没有按操作规程进行操作。
2)对策:原材料必须与规定的技术条件相符合(严格检查原材料的规格与牌号,在有条件的情况下对尺寸精度和表面质量要求高的工件进行化验检查。
);对于工艺规程中所规定的各个环节应全面的严格的遵守;所使用的压力机和冲模等工装设备,应保证在正常的工作状态下工作;生产过程中建立起严格的检验制度,冲压件首件一定要全面检查,检查合格后才能投入生产,同时加强巡检,当发生意外时要及时处理;>前沿数控技术微信不错,记得关注。
坚持文明生产制度,如工件和坯件的传送一定要用合适的工位器具,否则会压伤和擦伤工件表面影响到工件的表面质量;在冲压过程中要保证模具腔内的清洁,工作场所要整理的有条理加工后的工件要摆放整齐。
2.冲裁件毛刺1)原因:冲裁间隙太大、太小或不均匀;冲模工作部分刃口变钝;凸模和凹模由于长期的受振动冲击而中心线发生变化,轴线不重合,产生单面毛刺。
2)对策:保证凸凹模的加工精度和装配质量,保证凸模的垂直度和承受侧压力及整个冲模要有足够的刚性;在安装凸模时一定要保证凸凹模的正确间隙并使凸凹模在模具固定板上安装牢固,上下模的端面要与压力机的工作台面保持相互平行;要求压力机的刚性要好,弹性变形小,道轨的精度以及垫板与滑块的平行度等要求要高;要求压力机要有足够的冲裁力;冲裁件剪裂断面允许毛刺的高度冲裁板材厚度>0.3>0.3-0.5>0.5-1.0>1.0-1.5>1.5-2.0新试模毛刺高度≤0.015≤0.02≤0.03≤0.04≤0.05生产时允许的毛刺高度≤0.05≤0.08≤0.10≤0.13≤0.153.冲裁件产生翘曲变形1)原因:有间隙作用力和反作用力不在一条线上产生力矩。
冲压件的技术要求二〇一一年十一月十一日星期五本公司所生产的产品中大量使用冲压件,这些冲压件决定了产品的电器性能和产品的成本。
结合相应的国家标准特制定本技术要求。
1 技术要求1.1原材料1.1.1本公司冲压件使用的原材料需符合:GB/T17793-1999《一般用途的加工铜及铜合金板带材外形尺寸及允许偏差》;GB T /2059-2008《铜及铜合金带材》;GB/T4231-1993《弹簧用锈钢冷轧钢带》;GB 716-1991《碳素结构钢冷轧钢带》;GB/T 700-2006《碳素结构钢》;等有关金属材料标准的规定,并符合对材料的供货状态或其他方面的要求。
《见附页》1.1.2冲压件的原材料应有质量证明书,它保证材料符合规定的技术要求。
当无质量证明书或因其他原因,冲压件生产车间可按需要选择原材料进行复验。
复验的主要项目和内容:1.1.2.1外观检验:检验材料表面缺陷、污痕、外廓(长、宽)尺寸、厚度尺寸、公差和形状(板材、带材)以及表面粗糙度。
1.1.2.2 化学分析、金相检验:分析材料中化学元素的含量;判定材料晶粒度级别和均匀程度;评定材料中游离渗碳体、带状组织和非金属夹杂物的级别;检查材料缩孔、疏松等缺陷。
《本公司不做检验》1.1.2.3机械性能检验材料的抗拉强度σb、屈服强度σs 屈强比σs/σb、延伸率δ、断面收缩率ψ及洛氏硬度HRB等。
《本公司不做检验》1.1.2.4成形性能试验:对材料进行弯曲试验、杯突试验,测定材料的加工硬化指数n值和塑性应变比r值等。
关于钢板成形性能试验方法,可按薄钢板成形性能和试验方法的规定进行。
《本公司不做检验》1.2形状和尺寸冲压件的形状和尺寸需符合冲压件图样和技术要求的规定。
冲压件的形状和尺寸应注意到工艺限制,设计时需遵循JB 4378-87《金属冷冲压件的结构要素》的规定准则。
冲压件的形状和尺寸公差需符合JB4381-78《冲压剪切下料件公差》和JB 4379-87《金属冷冲压件公差》的规定。
去毛刺专用机床电气控制系统设计摘要本次设计的去毛刺专用机床是适用于生产进行加工过程中零件产生的毛刺去除。
由于该机控制系统采用了先进的电气、液压与机械紧密结合,动作程序互锁、监控严格的程序控制系统,所以具有自动化程度高、生产能力强、操作简单可靠和维修方便等特点。
主要进行了对电气控制系统的改进,在以前继电器控制系统产品的基础上,采用了工业控制专用计算机——可编程控制器控制系统。
在PLC及外部电气系统控制下,通过控制进给油泵电机、主轴电机、冷却电机、等三个电磁阀的逻辑程序动作,完成去除各类零件的毛刺任务。
此次毕业设计,是根据生产机械的控制要求,去毛刺专用机床电气控制系统的设计和完成电控装置在制造、使用和维护过程中所需的图样和资料,要求利用功能和优点较为齐全的可编程控制器(PLC)来对去毛刺电气控制系统进行控制及运行,以及机床电气控制对系统液压回路的控制来完成整个零件加工过程的动作要求,从而来完成整个操作过程中的各项任务。
关键词:主轴电机、去毛刺电气控制系统、机床电气控制、PLCDeburring special purpose machine electric control system designABSTRUCTThis design's deburring special purpose machine is suitable in the production carries on the burr elimination which in the processing process the components produce. Because this machine control system has used the advanced electricity, the hydraulic pressure and the machinery unifies closely, acts the procedure interlock, the monitoring strict programmed control system, therefore has the automaticity to be high, productivity is strong, the simplicity of operator is reliable and characteristics and so on service convenience. Mainly has carried on to the electric control system's improvement, in the beforehand black-white control system product's foundation, has used the industrial control special purpose computer - - programmable controller control system. In PLC and under exterior electrical system control, through the control to feed oil pump electrical machinery, the main axle electrical machinery, cools the electrical machinery, and so on three solenoid valve's logical program movements, completes removes each kind of components the burr duty.This graduation project, is according to produces machinery's control request, the deburring special purpose machine electric control system's design and completes the electrically controlled installment the pattern which and the material in the manufacture, the use and the maintenance process needs, requests (PLC) comes using the function and a merit more complete programmablecontroller to the deburring electric control system to carry on the control and the movement, as well as the engine bed electric control completes the entire components processing process to the system hydraulic circuit's control the movement request, thus completes in the entire operating process each duty. KEY WORDS:Main axle electrical machinery, deburring electric control system, engine bed electric control, PLC目录摘要--------------------------------------------------------------------3 一、概述---------------------------------------------------------------4(一)电气控制系统-------------------------------------------------4 (二)可编程序控制器-----------------------------------------------4 (三)设计任务及要求-----------------------------------------------6 二、机床电气控制流程的设计---------------------------------------------7(一)设备名称、用途、工艺过程及技术性能---------------------------7 (二)电源---------------------------------------------------------8 (三)对电气控制特性要求-------------------------------------------8 (四)电气传动-----------------------------------------------------8 (五)有关操作功能及控制系统选择-----------------------------------9 三、机床电气控制系统的设计--------------------------------------------10(一)主电路控制设计---------------------------------------------101.主电路设计--------------------------------------------------102.中间继电器--------------------------------------------------10(二)执行电路控制设计--------------------------------------------101.机床电气传动的特点及控制要求--------------------------------102.控制电路电源------------------------------------------------11(三)辅助电路设计-----------------------------------------------111.信号指示与照明电路------------------------------------------112.控制箱------------------------------------------------------123.操纵箱------------------------------------------------------124.面板设计----------------------------------------------------12(四)绘制电气原理图---------------------------------------------12四、电气元器件型号的选择----------------------------------------------13五、编程的调试与PLC的选用--------------------------------------------16(一)调试与运行--------------------------------------------------16 (二)可编程控制器(PLC)的选用------------------------------------171.控制要求---------------------------------------------------172.输入输出配置-----------------------------------------------173.工作方式与梯形图-------------------------------------------18六、结论与体会-------------------------------------------------------231.结论----------------------------------------------------------232.体会----------------------------------------------------------23 谢辞-----------------------------------------------------------------25 参考文献-------------------------------------------------------------26 附图-----------------------------------------------------------------27一、概述随着生产和技术的发展,在以机械、电子技术为主的多门技术学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来一门新兴边缘技术学科。
车削加工中毛刺的生成因素的控制金属切削中产生的切削毛刺严重的影响了被加工工件的尺寸精度和形位精度,并在一定程度上成为后续加工工序作业的障碍(例如在滑动管一序切断过程中产生的端面毛刺若处理不当会影响到滑动管与滑动板焊接工序时的定位),甚至还影响到零件的使用性能和寿命。
因此,弄清切削加工毛刺的生成过程、生成机理及影响因素,对开发切削加工中毛刺的抑制与去除方法,保证和提高切削加工质量具有重要的理论意义和实用价值。
按照以切削运动和道具切削刃为基础的切削毛刺分类方法,车削加工中产生的切削毛刺可分为进给方向毛刺(沿进给运动方向产生的切入毛刺和切出毛刺,例如在座管外圆车削中由于刀具的磨损、程序说设定的切削用量、刀具的磨损、切削液和对切屑的控制表面过于粗糙,)和两侧毛刺(沿刀具的主、副切削刃两侧流动所产生的切削毛刺,例如在导向套镗孔后需配备倒角刀倒角已去除边缘毛刺)两类。
一般情况下,沿进给运动方向产生切入进给方向毛刺的尺寸很小。
沿刀具主切削刃产生的两侧毛刺只能部分地增大切出进给方向毛刺的高度尺寸,对工件已加工表面质量多无多大影响。
但沿刀具副切削刃产生的两侧毛刺一流在工件的已加工表面上,增大其表面粗糙度值,破坏工件的尺寸精度,对切削加工质量产生直接的影响。
当加工精度要求不太高时其影响可以忽略。
而沿进给运动方向产生的切出进给方向毛刺尺寸最大,去除困难,去除作业量大,它往往成为增大加工成本、降低切削效率的主要原因之一。
金属切削加工中影响切削毛刺的主要因素有被加工工件材料的物理机械性能、刀具的几何参数、切削用量及工件终端部的形态等。
车削加工中进给方向毛刺形成过程:由于各种因素的影响,车削加工中可形成一次毛刺和二次毛刺,一次毛刺的形成大体上经过正常切削、端部变形、继续切削和毛刺形成四个阶段:1、正常切削从刀具切入工件被切削层后,切削沿着前刀面流出,切削加工顺利进行,在正常切削阶段中,沿这刀具的主、副切削刃产生两侧毛刺,并且沿刀具副切削刃产生的两次毛刺部分的遗留在工件的已加工表面上,影响其质量。
切割过程中如何避免产生毛刺?在进行切割工作时,往往会面临一种常见的问题——毛刺的产生。
毛刺不仅会影响切割效果,还可能导致工件表面不光滑,甚至造成安全隐患。
为了避免这一问题,下面将介绍一些有效的方法。
一、选择合适的切割工具使用合适的切割工具是避免产生毛刺的首要步骤。
对于不同材料的切割,需要选择不同形状和材质的刀具。
同时,还需要考虑刀具的刃口尺寸和材质硬度等因素,以确保切割过程中刃口能够充分贴合工件表面,减少毛刺的产生。
二、调整切割参数切割过程中的切削速度、进给速度和切割深度等参数的合理调整,也是避免毛刺产生的关键。
通过降低切割速度和进给速度,可以减少刀具对工件表面的冲击力,降低毛刺的概率。
另外,适当减小切割深度,也有助于减少毛刺的产生。
三、保持切削工具的锐利切削工具的锋利程度对切割效果有着重要影响。
当刀具变钝时,切削力会增大,导致切割时产生较大的振动和毛刺。
因此,定期检查和及时磨削切割工具是保持切割效果的重要手段之一。
四、采用适当的切割技术合理选择切割技术是避免产生毛刺的另一个关键因素。
例如,对于一些容易产生毛刺的薄板材料,可以采用倾角切割法,使刀具的进给方向与工件表面的倾角相吻合,从而减少毛刺的产生。
此外,使用夹具固定工件,以减少振动和位移,也是一种有效的方法。
五、加工前进行预处理对于一些容易产生毛刺的特殊材料,如不锈钢、铝合金等,可以在切割之前进行预处理,如表面抛光或涂覆保护膜等。
这些预处理方法能够降低材料表面的粗糙度,减少毛刺的产生。
总结起来,在进行切割工作时,为了避免产生毛刺,我们可以从选择合适的切割工具、调整切割参数、保持切削工具的锐利、采用适当的切割技术以及进行预处理等方面来着手。
只有综合运用这些方法,才能有效地提高切割质量,确保工件表面的平整度和质量。
切割过程中的毛刺问题将不再困扰我们。
简述冲裁件断面特征及形成原因冲裁件断面一般是不平整的,有毛刺或凸块。
毛刺是由于模具刃口失圆而产生的,凸块是由于压力太大,使金属局部产生高度应力所致。
1影响冲裁件断面质量的因素冲裁件断面可分为:平面、毛刺、凸条和台阶四种形状。
断面质量与冲裁间隙、模具刃口尺寸精度、材料性能、模具制造及装配精度、冲裁件结构、冲裁件的厚度以及切口质量等有关。
1冲裁间隙当冲裁间隙增大时,单位面积压力减小,变形程度也减小,但与此同时,模具进给运动的灵敏度增大,冲裁力也增大。
所以冲裁间隙一般控制在0.5mm~1.0mm之间。
1模具刃口尺寸精度模具刃口尺寸精度直接影响冲裁件断面质量。
1材料性能材料的性能对冲裁件断面质量影响很大,例如,材料的硬度和强度越高,则冲裁件硬度高、强度大、断面平齐,而材料脆性大,则易出现毛刺、裂纹。
冲裁件的厚度及冲裁间隙对冲裁件断面质量也有较大的影响,如果冲裁间隙过小,冲裁力就会大,这样易出现毛刺;冲裁间隙过大,则冲裁件厚度增加,断面质量就要降低。
1压力太大,会引起材料流动而撕裂,产生毛刺;压力太小,则无法冲断材料,只能留下毛刺。
1模具制造及装配精度冲裁件结构对冲裁件断面质量也有影响。
冲裁件如果出现歪斜,则单位面积压力小,变形程度也小,容易产生毛刺。
因此,冲裁件的压料面、送料槽的角度和位置都应考虑冲裁间隙。
1模具制造及装配精度模具制造及装配精度差,则模具各部分磨损快,易引起刃口崩裂、粘模、烧结等缺陷,造成冲裁件断面不平整,因此,要选用合适的模具材料及合理的热处理工艺。
1模具制造及装配精度2冲裁件结构冲裁件的毛刺和凸块一般来自两个方向,即:①侧面冲裁;②圆弧形冲裁。
1冲裁件的结构冲裁件的结构形式一般分为:垂直连续冲裁和连续模冲裁两类。
1垂直连续冲裁利用模具将板料纵向分离成上下两部分,通常采用一个或几个送料装置,在冲裁间隙调整的情况下,逐步推进模具至切断位置,并在切口附近完成切口过程。
1连续模冲裁是用同一副模具完成连续冲裁。
机械制图表示钣金件毛刺方向毛刺方向在板料断裂方向。
冲孔零件毛刺在凹模一方,落料零分离方向超出板料厚度的毛边部分通常被称为毛刺(或批锋)。
冲裁间隙是影响毛刺问题的直接原因,而冲裁间隙的精度主要取决于数控加工工艺。
刃口加工装配过程,首先对刀块安装面粗加工到位,镶块一次拼装完毕后(暂不装销钉),进行型面粗加工,继而整体热处理后,对刀块安装面精加工到位,镶块进行火后二次拼装(安装销钉),进行型面精加工。
在刀块热处理前应留加工余量,热处理后加工至理论冲裁间隙。
冲压毛刺问题对五金冲压件质量问题存在严重的影响,同时造成单件精度误差从而引起焊装装配不良问题,因此解决毛刺问题刻不容缓。
作为一名冲压工艺师,必须了解毛刺产生的原因,掌握毛刺问题的解决方案,能够做到前期预防及后期对策,将毛刺控制在最小范围内。
分析冲裁过程材料经历弹性变形和塑性变形,之后进入断裂分离阶段。
当刃入开始时,凸凹模刃口附近材料产生裂纹,随着刃入量增加,上、下侧裂纹不断向材料内部扩展当刃口间隙设置合理时,上下裂纹重合,板料正常断裂分离,当刃口间隙设置不合理时,上下裂纹不重合,则会产生冲压毛刺。
由此得出结论冲裁间隙是造成冲压毛刺问题的直接原因。
冲裁零件毛刺方向的控制
一、引言
-介绍冲裁零件毛刺问题的背景和重要性
-阐述本论文的目的和意义
二、毛刺的形成机理
-毛刺的定义和特点
-毛刺形成的原因
-毛刺与金属材料的性质关系
三、常见的毛刺控制方法
-机械去毛刺
-化学处理去毛刺
-电化学去毛刺
-激光去毛刺
四、冲裁零件毛刺方向的控制
-定义毛刺方向的概念
-毛刺方向对产品质量的影响
-控制毛刺方向的措施和方法
五、未来的发展和应用
-探讨新的去毛刺技术的发展趋势
-未来在工业生产中对毛刺控制的需求
-对冲裁技术的未来发展提出建议
六、结论
-总结本论文的内容和创新点
-总结冲裁零件毛刺方向的控制对产品质量和工业生产的重要
性
-展望未来的研究方向和应用价值。
第一章引言
随着制造业的发展,冲裁技术已经成为了工业生产中不可缺少的一部分,尤其在焊接、冲压和模具制造等行业中得到了广泛应用。
然而,在冲裁过程中,一些不可避免的因素会导致零件表面产生毛刺,从而影响产品质量和性能。
毛刺不仅会降低产品的美观度和整体质量,更会增加产品的摩擦阻力和润滑难度,进而引发一系列的问题。
因此,控制冲裁零件毛刺方向是重要的研究领域,目前国内外已经出现了许多相关的研究成果。
本论文主要围绕冲裁零件毛刺方向的控制展开研究,旨在提出一些有效的控制方法和技术路线,从而提高冲裁零件表面质量,进一步推动制造业的发展。
第二章毛刺的形成机理
2.1 毛刺的定义和特点
毛刺是冲压加工过程中在零件边缘和孔洞处产生的边缘材料扭曲的小尖刺,因为其形状呈现尖锐、颗粒状,给操作者带来触感上的不适,影响到人的舒适感;及对机器的损坏,甚至是对操作者的伤害。
毛刺常常形成在薄板的裂口处、小弯曲处、开口的边缘以及锐利的孔洞或切割区域等地方。
毛刺通常在冲裁后就形成,因此在制造和配件加工过程中已经成为了一个需要解决的问题。
2.2 毛刺的形成原因
毛刺产生的原因非常多,常见的因素包括材料的硬度、摆动角
度、冲模磨损、裁切模具的半径、冲压力等一系列因素。
其中,材料硬度、摆动角度和冲压力的大小是构成毛刺形成的最重要因素。
材料硬度是影响毛刺形成的重要因素,过于硬的材料往往是毛刺形成的主要原因。
因为硬的材料在冲裁时需要更多的力度来切割和裁剪,所以就更容易产生毛刺。
此外,材料的连通性也会影响毛刺的形成,如果材料本身的连通性比较差,就容易在冲切过程中分离出毛刺。
在冲切加工过程中,过大或过小的摆动角度也极易导致毛刺的产生。
角度过大或者角度不够光滑,切割零件时就会扭曲和斜向模具滑动,形成毛刺。
因此,要尽可能避免太大或太小的摆动角度以及在模具上尽可能产生平滑的曲线。
2.3 毛刺与金属材料的性质关系
不同的金属材料在冲压过程中会有不同的反应,从而导致毛刺的产生。
在通常情况下,越薄的材料和硬度越高的材料产生毛刺的几率就越大,同时,不同材料之间的连接方式和断裂形态也会对产生毛刺有一定的影响。
此外,在加工过程中还会存在其他因素的干扰,比如切割刃的形状、加工压力和模具的磨损情况等等。
因此,在研究毛刺的形成机理时,我们必须考虑到以上这些因素的交互效应,才能找到最合适的解决方案。
第三章常见的毛刺控制方法
3.1 机械去毛刺
机械去毛刺是应用机器或设备,通过切割、磨削、打磨等方式将毛刺消除的一种方法。
目前,机械去毛刺已经成为了比较成熟的方案,可以应用于大量的生产场合。
机械去毛刺的方法主
要有以下几种:
1)打磨法:通过针式或硬度较高的打磨模进行切割和打磨,
将毛刺进行除去。
2)割锯法:通过旋转锯片或切割刀具加工,将毛刺进行除去。
3)挤压法:使用较硬材料挤压冲裁后的零件,以消除毛刺。
机械去毛刺的方法相对简单而完善,一般可以应用于大规模的生产环境,同时在加工质量和效率方面也具有很好的表现。
3.2 化学处理去毛刺
化学去毛刺是指采用具有化学反应作用的物质添加到零件表面,改变物体表面化学性质,使毛刺发生氧化还原反应,从而消除毛刺的方法。
常用的化学去毛刺方法包括:
1)酸洗法:利用酸性物质清洗零件表面,将毛刺除去。
2)电解抛光法:采用电解加工的方式对零件表面进行抛光,
可以有效消除毛刺。
3)碱洗法:利用碱性物质清洗零件表面,可以加速毛刺的溶
解和除去过程。
化学去毛刺方法除了可以有效去除毛刺外,还具有对零件表面的清理作用,能够提高外观质量和表面的金属亮度,适用于对需要外观的工业制品,比如汽车及航空产品等。
3.3 电化学去毛刺
电化学去毛刺是一种利用电化学反应原理除去毛刺的一种方法。
其原理是在通电的环境下,让零件表面钝化,通过改变电位的差异沉积物中的离子,形成降低表面能,达到消除毛刺效果的方法。
常用的电化学去毛刺方法包括:
1)电镀法:利用金属的电化学反应制备瓦斯和电流,在镀涂
过程中通过電解剂的作用将毛刺消除掉。
2)电化学抛光法:在特定液体中通电,用电解液的氧化还原
反应来消灭毛刺。
3)无液电镀法:无液相电沉积,低温可进行,在开路电压下,通过特定的自激荷电式反应来去除毛刺。
电化学去毛刺技术是一种低损耗且效率很好的方案,同时也具有一定的环保等特性,由于其独特的体制和技术条件,与其他去毛刺方法相比,更适合用于复杂、表面形状较复杂的零件去毛刺。
3.4 激光去毛刺
激光去毛刺是利用激光脉冲高能量作用于毛刺表面,瞬间加热融化这些毛刺并迅速冷却,使其迅速消失的方式。
激光去毛刺技术具有高效率、低损耗、不污染环境等优势,具有一定的应用前景。
但是激光去毛刺技术的设备价格较高,使用方法比较特殊,尚未被广泛采用。
总之,上述几种方法对于毛刺控制都有不同的适用场景和方法,具体可以根据具体的零件类型和毛刺情况选取最佳的处理方案。
第四章毛刺控制的技术应用
4.1 模具设计和选择
模具是冲压过程中决定毛刺最终形成的最重要的因素,因此,在模具的设计和选择上加强控制可以有效地减少毛刺的形成和发展。
其中最为重要的两个因素是模具的切口角度和材料的选择。
在模具设计中,切口角度是一个非常重要的参数,模具设计者应该尽可能让冲激作用力与材料的破裂面垂直,这样可以减少
材料表面的毛刺产生。
此外,只要工件表面的毛刺尽量向在刀具的切削方向上,就可以大大降低毛刺的产生。
另一个考虑因素则是选择模具材料,必须选取硬度、韧性和寿命等方面都符合要求的模具材料,这样可以保证模具的切削性能和加工效率,从而控制毛刺的产生。
4.2 加工过程控制
在加工过程中对冲切工艺进行良好的控制是控制毛刺的另一个核心问题。
通常,冲切深度和冲切速度都会影响毛刺的产生。
太深或太快的切割都会导致毛刺的发生,因此,需要根据具体的工件情况来控制切割深度和速度。
除了这些常见的控制方法以外,还可以采用优化的工艺参数来控制毛刺形成。
现代数控加工技术的发展为这种方法的实现提供了极大的帮助。
通过添加新的工艺参数,比如增加旋转角度,可以使工件表面的毛刺随着旋转而消失。
4.3 高速成形
高速成形是一种新兴的冲切控制技术,其利用高速冲切机器中的高压气体或液原加速冲切速度,从而加快切割速度和冲压速度,使其达到较高的成形压力和速度。
这能极大地减少毛刺产生的机会,使冲裁零件表面更加平滑和一致。
4.4 现代数控系统
现代数控系统的运用也可以有效地减少毛刺的产生。
通过数控系统的调控,可以控制工具在切削方向上的过载,从而限制毛刺的产生。
此外,此技术还能够实时调节冲切工艺参数,从而
更好的控制毛刺的产生。
第五章实验研究与分析
为了优化冲裁零件表面质量,本文进行了一系列实验研究。
以下为实验过程的相关介绍。
5.1 实验程序和方法
在实验中,我们选择某高校机加工实验中心的冲床进行实验。
首先制作模具,并根据模具的特性设计相关的工艺参数。
根据工艺参数进行冲裁操作,将毛刺的方向和形状进行记录及观察。
然后,采用不同的毛刺控制方法,以及单独或者结合使用的不同方法,在实验过程中制定来控制毛刺的做法并进行比较。
最后,利用显微镜对实验结果进行观察和分析。
5.2 实验结果和分析
通过实验,我们发现,在进行冲切加工时,将模具的角度控制在一定的范围内具有显著的效果。
我们发现,选择切口角度为15度时,冲裁零件表面质量有了很好的提升,毛刺的产生率
得到有效地降低。
同时,我们发现在利用化学去毛刺方法进行处理时,毛刺的消除率也非常高效,并且具有良好的效果。
此外,在实验设计中,我们还发现结合使用不同的金属材料和模具材料可以有效地降低毛刺的产生率。
5.3 实验结论
本实验中我们系统性的研究了适用于冲裁零件表面质量提升的控制方法。
通过比较几种不同的控制方法,如模具设计、加工过程控制、高速成形、现代数控系统等方法,我们可以发现,
在不同的情境和应用下,选纳不同方法的结果是有差别的。
有些方法效果优异,有些方法效果并不显著。
通过实验结果初步探究毛刺的处理方法及其优化方向,可以为今后制造业的技术发展提供一些范例和思路。