常用冲压金属材料及表面处理..
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冲压模具的表面处理技术1. 引言冲压模具是在工业生产中广泛应用的一种工具。
它用于将金属板材等材料加工成所需形状的零件。
冲压模具的表面处理技术对于提高模具的耐磨性、延长使用寿命、增加工件的精度和减少摩擦阻力等方面起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常用的冲压模具表面处理技术及其优缺点。
2. 高温气体渗氮高温气体渗氮是一种常用的冲压模具表面处理技术。
该技术通过在高温下将氮气渗入模具表面,使其形成氮化层。
这种氮化层具有高硬度、良好的耐磨性和抗腐蚀性能。
同时,氮化层能够降低摩擦系数,减少摩擦损失,提高模具的使用寿命。
然而,高温气体渗氮技术存在一些缺点。
首先,该技术的成本较高,需要投资大量的设备和材料。
其次,渗氮过程中需要严格控制温度和氮气流量,以保证氮化层的质量。
因此,该技术在应用中需要一定的专业知识和技术支持。
3. 离子氮化离子氮化是另一种常用的冲压模具表面处理技术。
该技术通过在真空环境中施加高电压,使模具表面形成氮化层。
离子氮化技术具有渗层速度快、渗氮层厚度均匀等优点。
此外,离子氮化过程中还可以控制温度和离子能量,以调节氮化层的硬度和结构。
然而,离子氮化技术也有一些局限性。
首先,该技术对模具材料的要求较高,只有一些特定的金属材料才能通过离子氮化得到理想的氮化层。
其次,由于离子氮化需要在真空环境下进行,因此设备的成本较高,操作难度较大。
4. 涂层涂层技术是一种简单且广泛应用的冲压模具表面处理技术。
该技术通过在模具表面涂覆一层特殊的涂层材料,以提高模具的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。
常见的涂层材料包括钛、钨、碳化物等。
涂层技术具有成本较低、适用性广等优点。
此外,涂层技术还可以根据不同的需求选择不同的材料和涂层厚度,以满足不同工艺要求。
然而,涂层技术也存在一些问题。
首先,涂层的附着力和耐磨性较低,容易剥落或磨损。
其次,涂层的加工工艺复杂,需要控制好涂层的厚度和均匀性。
5. 表面喷丸处理表面喷丸处理是一种常用的冲压模具表面处理技术。
冲压件的表面处理技术冲压件作为一种重要的零部件在工业生产中具有广泛的应用。
它们往往需要在制造过程中经过一系列的表面处理工艺,以提高其表面质量和功能性。
本文将介绍冲压件的表面处理技术,并探讨各种处理方法的特点和应用。
一、冲压件的表面处理意义冲压件的表面处理是为了改善其外观质量、延长使用寿命、提高耐腐蚀性和耐磨性等特性。
随着工业技术的不断发展,人们对冲压件表面质量和功能性的要求越来越高,因此,表面处理技术变得尤为重要。
二、常见的表面处理技术1. 镀层技术镀层技术是最常见的冲压件表面处理方法之一。
常用的镀层技术包括电镀、热浸镀和喷涂等。
电镀是利用电化学原理将金属离子沉积在基材表面,形成一层金属或合金的工艺。
热浸镀是将金属材料加热至熔点,然后将冲压件浸入熔融金属中,通过热扩散形成金属层。
喷涂是将涂料喷涂在冲压件表面,形成一层保护层。
2. 热处理技术热处理技术是通过控制冲压件的加热过程来改变其组织结构和性能的方法。
常见的热处理技术包括淬火、回火、正火和渗碳等。
淬火是通过快速冷却使冲压件表面形成马氏体组织,增加其硬度和强度。
回火是在淬火后将冲压件加热至一定温度,然后再冷却,以减轻淬火产生的内应力,提高其韧性。
正火是将冲压件加热至一定温度,保持一段时间后冷却,以改变其组织结构和性能。
渗碳是在高温环境中将含有碳源的气体接触冲压件,使其表面渗入碳元素,增加其硬度和耐磨性。
3. 氮化和质薄化技术氮化和质薄化技术是通过氮气在高温下与冲压件表面发生反应,形成一层氮化物或质薄层来改善其性能。
氮化技术包括氮气浸泡法、气体氮化法和液氮浸泡法等。
质薄化技术是利用离子注入、离子镀、物理气相沉积等方法将质薄层沉积在冲压件表面。
4. 喷砂和抛光技术喷砂技术是利用高压气体将磨料喷射到冲压件表面,以去除表面的氧化物和污垢。
抛光技术是通过机械打磨、化学抛光或电解抛光等方法将冲压件表面磨光,提高其光洁度和表面平整度。
三、不同表面处理技术的特点和应用1. 镀层技术的特点和应用镀层技术可以提高冲压件的耐腐蚀性、耐磨性和装饰效果。
冲压件设计要点冲压件是冲压工艺中常用的一种零件加工方式,其特点是高效快速、成本低廉,广泛应用于汽车、电子、家电等行业。
在进行冲压件设计时,需要注意以下几个要点。
1. 材料选择:冲压件的材料选择直接影响到产品的质量和性能。
一般情况下,冲压件常用的材料有冷轧板、热轧板、不锈钢、铝合金等。
在选择材料时,要考虑到产品的实际使用环境、强度要求、耐腐蚀性等因素,确保材料的可靠性和经济性。
2. 孔洞设计:冲压件常常需要在板材上开设孔洞,用于连接、安装或通风等用途。
在进行孔洞设计时,需要考虑到孔洞的尺寸、位置和形状,确保其与其他零件的配合精度,并提供足够的强度和刚度。
3. 弯曲设计:冲压件常常需要进行弯曲加工,用于形成特定的形状或角度。
在进行弯曲设计时,需要考虑到板材的强度、弯曲角度、弯曲半径等因素,确保弯曲后的产品符合设计要求,并避免出现开裂或变形等问题。
4. 表面处理:冲压件的表面处理对于提高产品的质量和外观非常重要。
常用的表面处理方式包括镀锌、喷涂、电泳等。
在进行表面处理时,需要考虑到产品的使用环境和要求,选择合适的表面处理方式,并确保其与产品材料的相容性。
5. 模具设计:冲压件的模具设计是冲压工艺中的关键环节。
在进行模具设计时,需要考虑到产品的形状、尺寸和加工要求,确保模具的精度和稳定性。
同时,也要考虑到模具的制造成本和寿命,选择合适的材料和加工工艺。
6. 工艺规程:冲压件的加工过程需要制定详细的工艺规程,包括材料切割、冲孔、弯曲、表面处理等各个环节。
在制定工艺规程时,需要考虑到产品的加工难度、工艺稳定性和成本效益,确保产品的质量和交货期。
7. 检验要求:冲压件的质量检验是确保产品质量的重要环节。
在制定检验要求时,需要考虑到产品的尺寸精度、表面质量、材料性能等因素,选择合适的检验方法和标准,确保产品符合设计要求和客户需求。
8. 工装设计:冲压件的加工需要使用适当的工装和夹具。
在进行工装设计时,需要考虑到产品的形状、尺寸和加工要求,选择合适的工装类型和结构,确保产品的加工精度和稳定性。
常用冲压材料介绍常用的冲压材料通常有:各种钢板、不锈钢板、铝板、铜板以及其他非金属板材类其中钢板(包括带钢)的分类:1、按厚度分类:(1)薄板(2)中板(3)厚板(4)特厚板2、按生产方法分类:(1)热轧钢板(2)冷轧钢板3、按表面特征分类:(1)镀锌板(热镀锌板、电镀锌板)(2)镀锡板(3)复合钢板(4)彩色涂层钢板4、按用途分类:(1)桥梁钢板(2)锅炉钢板(3)造船钢板(4)装甲钢板(5)汽车钢板(6)屋面钢板(7)结构钢板(8)电工钢板(硅钢片)(9)弹簧钢板(10)其他我们通常所说的冲压钢板板材,多是指薄钢板(带);而所谓的薄钢板,是指板材厚度小于4mm的钢板,它分为热轧板和冷轧板。
热轧,是以板坯(主要为连铸坯)为原料,经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。
从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度,由卷取机卷成钢带卷。
冷却后的钢带卷,根据用户的不同需求,经过不同的精整作业线(平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等)加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。
简单来说,一块钢坯在加热后(就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块)精过几道轧制,再切边,矫正成为钢板,这种叫热轧。
冷轧:用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。
轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退火线。
轧硬卷重一般在6~13.5吨,钢卷在常温下,对热轧酸洗卷进行连续轧制。
硬轧板由于没有经过退火处理,其硬度很高(HRB大于90),机械加工性能极差,只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工(垂直于卷取方向)。
简单来说,冷轧板,就是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的。
一般来讲是热轧---酸洗---冷轧这样的加工过程。
由于冷轧板是在常温状态下由热轧板加工而成,虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温,尽管如此,人们还是称由这种生产工艺生产出来的钢板叫冷轧板。
五金冲压件技术要求标准一、前言五金冲压件是指利用模具将金属板材进行切割、弯曲、拉伸等加工而形成的零件,在机械制造、汽车制造、电子设备等行业中广泛应用。
为了确保五金冲压件质量和生产效率,制定一套标准的技术要求对于企业的制造和质量管理具有重要意义。
本文旨在就五金冲压件的技术要求标准进行深入探讨。
二、材料要求1. 材料品种:五金冲压件所使用的金属材料应符合国家标准或相关行业标准,且应具有良好的可加工性和成形性。
2. 材料厚度:根据零件的设计要求和使用环境,决定冲压件所需金属材料的厚度范围。
3. 材料表面处理:五金冲压件在生产过程中需要确保其表面光洁度和防锈性,可进行镀锌、喷涂等表面处理。
三、工艺要求1. 模具设计:五金冲压件的模具设计应合理、精准,能够确保冲压件的尺寸精度和表面质量。
2. 冲压工艺参数:包括冲头尺寸、压力、冲裁速度等参数的设置,需根据材料性能和工件的几何形状进行科学合理的确定。
3. 冲裁设备:冲压设备应具备良好的稳定性和精度,确保批量生产时零件的一致性。
4. 补料和送料:对于复杂形状的五金冲压件,补料和送料系统应配备合适的辅助设备,确保生产效率和产品质量。
四、质量要求1. 尺寸精度:五金冲压件的尺寸公差应符合设计要求,并经过严格的尺寸检测。
2. 表面质量:冲压件的表面应不得有明显的划痕、氧化等缺陷,并符合相关行业标准规定的表面处理要求。
3. 强度和硬度:冲压件应具有符合设计要求的机械性能,包括强度、硬度等方面的指标。
4. 成形性能:要求零件在正常使用情况下能够保持其成形性能,不易产生变形、开裂等现象。
五、其它要求1. 标识要求:五金冲压件应在产品上清晰标识材料、规格、批号等信息。
2. 环保要求:在生产过程中应符合国家环保法规,减少废料产生,做到资源合理利用。
3. 安全要求:对于生产过程中存在的安全隐患,应制定相应的安全措施和操作规程。
六、结语五金冲压件在各个行业起着重要的作用,其技术要求的制定对于提高零部件的质量、降低生产成本具有重要意义。
常用金属材料一﹑黑色金属类1﹑冷轧板分类﹕一般用(SPCC)冲压用(SPCD)加工状态D麻面轧辊经磨床加工后喷丸处理B光亮表面轧辊经磨床精加工常用﹕SPCC-SDSPCD-SDSPCE-SDSPCC-SB (金光板﹐表面光亮无针孔状﹐成型后可直接电镀) 2﹑热浸镀锌板又名亚板(SGCC,SGCD,SGCE)基体为铁板﹐浸入熔融的锌液中镀锌而成)二﹑有色金属类1﹑铝变形铝及变形铝合金的分类(按主要合金元素分类)退火状态O状态H12 1/4硬﹐完全退火后冷加工硬化﹐变形量为18% H14 1/2硬﹐完全退火后冷变形约为35%H16 3/4硬﹐完全退火后冷变形约为55%H18 硬性﹐完全退火后冷变形约为75%H19 超硬性常用“O”--------------拉伸用“H14”-------------一般用2﹑铜铜合金按其化学成分可分为黄铜﹐青铜﹐白铜三大类3﹑电解镀锌板又名电解板(SECC﹑SECD﹑SECE)基体为铁板﹐表面经电解镀锌而成镀层厚度为1um﹐相应镀层重量为7.1g/m2。
4﹑镀铝铁板基体为铁板﹐浸入熔融的铝液中镀铝而成﹐呈灰色﹐手感好﹐具有良好的耐热性﹐耐腐性﹐热反射性。
目前亚洲地区仅日本﹐韩国有生产此钢种。
表面处理状态﹕O涂油C 铬酸盐X 不处理镀层重量常用﹕40~~150g/m2﹐TKC常用80~120g/m2(双面)5﹑镀铝锌铁板基体为铁板﹐表面以经热镀铝﹑锌而成﹐外观呈亮色小块状花纹﹐有更佳可观性。
以55%铝﹐43.5%锌及1.5%硅组成(重量比)(容积比80%铝﹐19%锌﹐1%硅)6﹑不锈钢(SUS)铬可防止钢表面产生锈皮﹐一般所称的不锈钢是指含铬量在12%以上但低于30%。
依表面性能可分为7﹑高碳钢SK5主要用于弹性要求较高的部件如216弹片成型后经热处理再电镀(或作其它保护处理)区别高碳钢的方法﹕采用砂轮磨﹐从火花的长度及暴裂状况以及火焰颜色可区分。
非不锈钢﹐遇水会生锈。
冲压件设计及表面处理工艺冲压件成形原理: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,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
工艺分类:冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。
分离工序(冲裁工序):其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。
分离工序:冲裁(落料、冲孔)、剪切、切口、切边、剖切。
冲裁时板料的变形过程变形过程:模具间隙正常时,金属材料的冲裁过程可分三个阶段:1)弹性变形阶段板料产生弹性压缩,弯曲和拉伸等变形。
材料在受到外力作用时产生变形或者尺寸的变化,而且能够恢复的变形叫做弹性变形。
2)塑性变形阶段板料的应力达到屈服极限,板料开始产生塑性剪切变形。
是指材料在外力作用下产而在外力去除后不能恢复的那部分变形。
3)断裂分离阶段已成形的裂纹沿最大应变速度方向向材料内延伸,呈楔形状发展冲裁后板料断面分为四个部分成形工序:是使板料在不破坏的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。
成形工序:弯曲、卷圆、扭曲、拉深、变薄拉深、翻边(孔的翻边、外缘翻边)、缩口、扩口、起伏、卷边、涨形、旋压、整形、校平、压印、挤压(正挤压、反挤压、复合挤压)。
冲压件设计注意事项冲裁冲压件的冲压工艺性1).冲裁件的形状和角度:冲裁件的形状设计应尽可能简单、对称,使排样时废料最少。
冲裁件拐角应避免锐角,宜有适当的圆角2).冲孔最小孔径(冲孔时孔径不宜太小)最小尺寸如下表冲裁件的结构尺寸(如孔径、孔距等)必须考虑材料的厚度。
3). 最小孔间距和孔边距冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离不应过小。
4). 凸出悬臂和凹槽的最小宽度弯曲件的冲压工艺性1).材料弯曲时,弯曲圆角当超过材料的极限强度时,就会产生裂缝和折断,应避免过小的弯曲圆角半径2)R角的设定最好不要大于其自身1.5倍材料厚度。
因为R角过大弯曲过后其回弹也很大。
3).弯曲件的弯曲高度不要太长,同时H也不可以过小,特别是材料t>2mm的时候h过小(切记),会使弯曲困难,很难得到形状准确的零件。