冲压加工需要注意什么？从冲模设计到材料选择一样都不可少
冲压加工需要注意什么？从冲模设计到材料选择一样都不可少
冲压加工是一种常见的金属成型工艺，广泛应用于汽车、航空航天、家电等多个行业。从冲模设计到材料选择，每一个环节都可能影响最终产品的质量和生产效率。本文将详细介绍冲压加工中的关键要素，帮助工程师和生产人员更好地掌握这一工艺。
模具中的成型不仅对设计者和操作者造成压力，而且对所形成的材料造成压力。无论您需要在多轮廓零件中执行深冲成型还是创建深冲成型，决定形状强度，可重复性和成功性的主要因素都是相同的，分别是拉伸，压缩。
无论是简单的大流动形式还是深冲，都有多种产生大形式的方法。当表格的高度大于表格的直径或宽度时，将操作定义为深冲。
每种材料都有其自己的限制，并且您只能在这些限制的范围内做事。在设计阶段了解材料的极限拉伸比（LDR）和产品的目标至关重要，这将为工程师提供最佳机会，使最终产品与设计意图相匹配。
不管您的材料是杯子还是坯料，运行转移压力机将条带卷进模头，事实都是材料就是材料。裂纹，撕裂，加工硬化，起皱和断裂经常会发生。
冲模设计
从冲头设计的角度来看，除了完全重新设计冲压产品之外，您还可以集中精力对冲头和模腔进行一些细微改动，以提高性能。一个明显的变化是调整模具成形边缘和冲头边缘的半径。但是，您必须注意，这样做可能会改变最终冲压的效果，以及模板如何从模腔中释放出来。
冲头半径太大可能会导致额外的回弹，这将需要在设计中加以考虑。如果模具上的半径太大，则可能导致零件底部变厚，从而增大其尺寸并使其更难从模具腔中脱出。
摩擦是拉深成形中的一个主要问题，可以通过润滑来减轻这种摩擦，但是在生产之前应考虑另一种减小摩擦的方法，那就是改善模具的表面光洁度。抛光打孔工具很常见，但可能做错了。
过度抛光会改变尺寸，造成材料流动问题，而过度抛光也会造成损害。但是，您可能没有意识到，晶粒方向和抛光方式在材料流动中也起着至关重要的作用。具有与流动方向一致的表面光洁度，诸如润滑剂的表面阻挡层以及其流动和散热的方式与发亮的光洁度一样重要。请记住，有光泽的表面可能并不是最佳表面。
成功进行深加工的另一个关键是使用合适的工具钢。在成型过程中会向工具施加很大的压力，因此必须具有高屈服强度的工具钢才能承受所施加的力。
您可能不需要这样做，因为当今许多工具钢都可以满足屈服和抗拉强度的要求，从而在重新加工或更换工具之前可以有更长的运行时间。
无论您要深拉伸的材料是杯子还是毛坯，并且运行转移压力机或将条带卷进级进模头，材料都是材料。开裂，撕裂，加工硬化，起皱和断裂将在某个时候发生。在设计阶段了解材料的极限拉伸比（LDR）和产品的目标至关重要，这将为工程师提供最佳机会，使最终产品与设计意图相匹配。
冷成型，热成型，液压成型
如果您使用传统的冷成型方法，则了解材料应变以及了解塑性变形和回弹如何影响最终产品是成功冲压产品的关键因素。一旦了解了材料的拉伸强度和屈服强度，就可以专注于设计以及如何获得所需的结果。
关于深冲的一个常见误解是将材料拉伸以获得最终形状。虽然一定程度的拉伸是不可避免的，但这不是过程。理想的方法是绘制使用冲头和冲模绘制该材料的形式拉材料进入模腔。在拉伸过程中，拉入型腔的材料往往在尖端变厚，而到达型材的底部则变薄。
已经开发出用于轻量化和加固的材料，以满足特定的需求或法规。伺服压力机可对冲程和速度进行多种更改，以更好地控制物料流。停留在行程的底部将有助于减少回弹。重新调整也可以减少回弹，而无需转移或使用其他工具。所有这些都有助于成型和提高生产率。
近年来，热成型和液压成型已崭露头角，以帮助成型许多新材料。热冲压加热材料以改变抗张强度并改善进一步的流动性。液压成形施加一致的压力。这些工艺规避了传统的制造问题，使其不会破裂，撕裂，加工硬化，起皱和破裂。
成型选项
许多常见的做法会根据应用程序更改成型结果。评估材料是第一步。确定材料属性后，您将更深入地确定所需的压下次数，冲头和模具形状，冲头半径，间隙，压制速度，施加在毛坯支架上的力以及是否需要退火。
优化所有这些步骤后，您将面临生产要求，这些要求使这些方法没有一些工程魔术就无法实现。
检查可能遇到的困难的快速方法是对应用程序进行有限元分析（FEA），以确定潜在的关注领域。您可能会看到变薄或破裂的区域，可能需要更改设计。这是收集其他信息并确定可以在制造过程中进行调整以确保成功的机会。
从冲头设计的角度来看，您可以对冲头和模腔进行较小的更改以提高性能，例如调整模具成形边缘和冲头尖端边缘的半径，以及抛光冲压冲头工具。
退火，润滑
成型过程会产生摩擦；摩擦产生热量；热量会导致过早磨损。
热量还会使材料硬化。通过在适当的位置增加强度，可以使硬化对表单有益。这也可能是一个障碍，在高应力区域导致破裂或撕裂。
防止加工硬化的常见做法是在成型过程中对零件进行退火，以使材料恢复到可加工状态。退火是有益的，但可能既昂贵又费时。使用润滑并对冲头工具进行一些设计更改可以减少或消除退火需求。
当今的润滑剂不仅有助于减少热量的产生和减少摩擦，而且还有助于材料在整个过程中更好地流动。根据情况，不同的润滑剂会有不同的反应。拉制应用中的润滑剂处于巨大的压力和高温下。因此，选择合适的润滑剂以去除热量并减少摩擦在深加工应用中最为重要。
归根结底，成型工艺是一门需要科学使之正常运转的艺术。通过FEA和工艺开发提前花些时间探索压力机，物料流，设计，热分散和工具完整性的最佳组合，以最大限度地提高生产率。额外的前期时间和相关成本将在生产的绿色时间中弥补。