五金沖壓件在眾多工業區域應用普遍,其拉伸與成型設計是關鍵環節,直接影響產品質量、生產速率及成本。以下是五金沖壓件拉伸與成型設計需遵循的原則。
達到使用性能與組裝要求
設計時,沖壓件需要達到產品的使用技術性能。例如汽車五金沖壓件,要具備足夠的強度、剛度和不怕腐蝕性,以承受車輛運行中的各種力和環境影響。同時,要方便組裝,像電子設備的金屬外殼,其拉伸和成型設計需考慮與其他部件的配合精度和安裝便捷性,確定產品能順利組裝并正常工作。
提升材料利用率
提升金屬材料利用率是降低成本的重要途徑。設計應盡量減少材料消耗和浪費,爭取實現無廢料或少廢料生產。比如,通過正確布局沖壓件的形狀和尺寸,采用套裁法等排樣方式,充足利用板材面積。在允許情況下,還可選用價格不高的材料,進一步降低生產成本。
形狀簡單、結構正確
形狀簡單、結構正確的沖壓件有利于簡化模具結構,提升生產速率。復雜的形狀會增加模具制造難度和成本,降低生產速度。例如,設計拉伸件時應盡量使其簡單、對稱,能一次拉伸成形,減少工序數量。對于需多次拉伸成形的工件,其內外壁或帶凸緣拉伸件的凸緣表面,應允許存在拉伸過程中產生的壓痕,以簡化設計。
正確控制尺寸精度與表面粗糙度
在確定產品正常使用的前提下,應盡量降低尺寸精度和表面粗糙度等級要求。這不僅可以減少廢品產生,確定產品質量穩定,還有利于產品互換。例如,對于一些對尺寸精度要求不高的非關鍵部位,可適當放寬公差范圍,降低加工難度和成本。
適應現有設備與工藝
設計要考慮現有設備、工藝裝備和工藝流程的加工能力。使用現有設備和工藝進行加工,不僅能降低設備投資成本,還能延長沖壓模具的使用壽命。例如,在設計沖壓件時,要了解企業現有的壓力機噸位、模具加工精度等條件,設計出的沖壓件能夠在現有生產條件下順利加工。
遵循拉伸工藝特性
針對拉伸工藝,要遵循其的設計要點。拉深五金沖壓件壁厚公差或變薄量不應超出拉深工藝壁厚變化規律。對于需多次拉深成形的工件,其尺寸設計要符合拉深工藝對零件公差等級的要求。零件圖上所有未注的尺寸,屬于自由尺寸,可按確定公差等級確定尺寸公差。同時,在確定裝配要求的前提下,應允許拉深件側壁有相應的斜度,以方便脫模和后續加工。
考慮潤滑與摩擦因素
在拉伸與成型過程中,材料與模具之間存在摩擦,正確的潤滑設計重要。例如,在拉深操作中,應采用單面潤滑,潤滑凹模一面,不準潤滑沖頭一面,以減少不好的摩擦力,提升拉深系數和拉深力,避免磨損和刮傷模具及工件表面。對于不同形狀的沖壓件,要根據其變形特點選擇適當的潤滑方式,如盒形件拉深可采用雙面潤滑,以提升成形限度。
總之,五金沖壓件的拉伸與成型設計是一個綜合考慮多方面因素的過程。遵循上述設計原則,能夠確定設計出質量不錯、速率不錯、低成本的沖壓件,達到工業生產的需求。