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冲孔加工

冲孔加工

冲孔定义

冲孔:是指在钢板、革、布、木板等材料上打出各种图形以适应不同的需求,

冲孔类型

十字孔,菱形孔,鱼鳞孔,八字孔,六方孔,冲孔板,长孔,四方孔, 圆孔,冲孔板网,三角孔等等。

冲孔板材种类

不锈钢板 铜板 铁板 铝板 低碳钢板 镀锌板 PVC板 冷轧卷 热轧板 铜板等。

应用

管材冲孔与板材冲孔相 比,虽然从变形性质、变形特点等方面看,有许多相同之处,但由于管材是空心筒状毛坯,冲孔时凸、凹模接触的管壁是孤面而不像板材那样是平面,故需采取特殊的工艺措施及其模具结构形式。

冲孔传统的方法都是利用冲压模具 ,在平板上面加工通孔。

管材冲孔工艺可分为钢质模冲孔和橡胶模冲孔两类。

钢质模冲孔工艺,是利用工具钢制造的凸、凹模对管材进行冲孔加工。根据模具工作时凸模运动方向与压力机滑块运动方向的关系,钢质模冲孔又可分垂直冲孔和水平冲孔两种方式。所谓垂直冲孔,即凸模运动方向与压力机滑块运动方向一致。它是将凸模置于上模随压力机滑块作上、下往复运动,而凹模则装于下模的悬臂支架上。 由于该类模具的凹模是悬臂式安装,故可称为悬臂式冲孔模。所谓水平冲孔,即凸模运动方向与压力机滑块运动方向垂直,它是将凸、凹模都固定在下模上,利用固定在上模的斜楔推动下模上装有凸模的滑块作水平运动,达到对管壁冲孔的目的。由于该类模具利用斜楔机构驱动凸模作水平运动,因而可称为斜楔式冲孔模。

橡胶模冲孔工艺 ,则是利用橡胶的易变形性和不易流散的聚合性,将其置于管材内部作为弹性凸模 代替钢 质凸模作用,从而对管壁实施冲孔加工。用作弹性凸模的橡胶包括天然橡胶和聚氨酯橡胶(人造橡胶)两类, 由于前者所能承受的单位压力不高(一般小于40Mpa),因而仅用于小批量生产中软材料和薄壁管材的冲孔加工。聚氨酯橡胶是介于天然橡胶与塑料之间的弹性体,不仅强度高,允许的单位压力大 (一般可达500Mpa ) ,而且硬度范围太、耐磨、耐油、耐老化 以及抗撕裂性能也较好,因此寿命长,可用于较大批量生产  。

管上冲孔可分为有芯和无芯两种方法。

有芯冲孔法 ,即通过上下模的配合来完成冲孔工序。和正常冲孔不同的是,下模需要伸到管子里面去,下模和下模座不能做成一个整体。

因此在设计模具时,应该充分考虑到以下几个方面的因素:

(1) 管材壁厚不均匀现象。由于异型管是通过焊接圆管拉拔而成的,不仅在管壁内侧存在一道焊缝 ,而且管壁不均匀也是属于正常现象。

(2) 冲孔后管子冲孔处变形问题,可能会在冲孔完成后芯子与管子粘在一起出现管子卸料困难现象。

(3)方管下料切口毛刺较大,影响下模伸入。

(4) 既然上下模不能固定在一起,那么如何连接上下模,保证上料和下料时的方便性,这便是该工序加工的关键所在 。

液压冲孔

液压成形工艺成形的零件具有节省材料、降低成本、性能好等优点。随着液压成形零件的大量使用。零件上孔的加工方式越来越受到国内外学者的关注。由于管状液压成形零件为中空,不能采用传统加工方式进行冲孔,普遍采用激光切割方法进行加工,虽然能够保证良好的加工质量,但设备投资昂贵,不利于降低成本。

液压冲孔作为一种新型的冲裁方法,对空心零件、轴线为曲线的零件进行冲孔,具有传统加工工艺无法相比的优点。液压冲孔在整个冲孔过程中不需要凹模,这对于解决由于内部尺寸过小、或者轴线为曲线而导致内部不能安放凹模的零件加工具有很大优势。同时,利用液压冲孔替代激光切孔,对降低零件生产成本,提高生产效率具有重要作用 。

液压冲孔工艺过程

液压冲孔就是液压胀形完成后,在管内液体压力的支撑作用下,利用冲头或管内液体压力将管壁材料分离的一种加工方法,整个过程中不使用凹模装置。液压冲孔与普通冲裁具有许多相似之处,管壁均经历弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。

液压冲孔分类

液压冲孔按冲头的运动方向大致可以分为两类:由内向外冲孑L和由外向内冲孔。两种方法各有特点:由内向外冲孔所得孔的几何尺寸精度高,孔周材料塌陷小,但所需小管内液体压力受冲孔直径影响较大,孔直径越小,所需内压越高,由于考虑到密封及安全问题,采用该种方式冲孔的材料强度不能太高,一般用于铜铝等有色金属材料液压冲孔;对于后者,如果孔径很大,所需冲头直径较大,在模具内需要较大安装空间,这对模具强度提出更高的要求,而且,冲孔完成后,由于冲头作用,管坯表面一定区域会塌陷下凹,所冲孔零件的质量没有前者好,该方法适合于对孔周围表面和断面要求不高零件冲孔,该方式的优点是,冲孔力由冲头提供,管内液体压力只起支撑作用,因而利用该方法可以对强度较高材料进行冲孔,此种方法也是应用较多的液压冲孔方法。

此外,还有一种冲孔弯曲复合工艺,在冲孔过程中,与冲头接触的金属与管壁不完全分离,只弯到管内。该方法主要用于加工零件上不需定位和装配的工艺孔(如电泳孔),由于材料与管壁没有完全分离,这减少了后续清理工作,在实际生产中具有重要意义。

液压冲孔应用

液压成形零件中,除尺寸过大或所处零件上位置特殊外,大多数孔都可采用液压冲孔工艺进行加工,这些孔分布在零件上各个部位,所处零件位置可以为平面、曲面或零件拐角处,所冲孔的形状有圆形、椭圆形、矩形、梯形等。从孔的功能上分,采用液压冲孔工艺可以加工定位孑L、螺栓孔、配合孔、工艺孔等。

液压冲孔技术除应用于液压成形副车架外,还大量应用于水箱支架、散热器支架、仪表盘支架等典型液压成形零件中。


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