五金冲压件 :通过压力机冲压加工而成的金属工件

更新时间:2024-09-20 11:35

五金冲压件(Hardware Pressing Fittings)是指在一定的温度压力条件下,通过压力机及模具的成型加工制造,将黑色金属或有色金属材料在模具中压制成所需形状的五金件。五金冲压件具有重量轻、强度高、尺寸精度高、互换性好等优势,广泛应用于汽车、家电、电子电气、航空航天等金属加工制造业。

五金一般指金、银、铜、铁、锡;泛指金属或铜铁制品。而冲压则是指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的成型加工方法。五金冲压件的制备主要包括准备原材料、冲压件设计与制造、模具选择与制作、冲压加工、表面处理质量控制等,并一般会涉及到分离、成形等工序。

2000多年前,中原地区已有冲压模具被用于制造铜器;早期的冲压只利用铲、剪等简单工具,使金属板材成型;随着中、厚板材产量的增长以及冲压液压机机械压力机的发展,冲压加工在19世纪中期开始进入机械化时代。截至21世纪10年代,冲压加工技术已从一种从属于机械加工或压力加工工艺,发展成一门具有理论基础的应用技术科学。

简史

人类使用五金冲压件的时间很早,根据文献记载和考古文物证明,早在2000多年前,中国已有冲压模具被用于制造铜器,早期的冲压只利用铲、剪、冲针、锤子、砧座等简单工具,通过手工剪切、冲孔、铲凿、敲击使金属板材(主要是铜或铜合金板等)成型,从而制造锣、铙、钹等乐器和罐类器具。随着中、厚板材产量的增长以及冲压液压机机械压力机的发展,冲压加工也在19世纪中期开始进入机械化时代,利用冲压机械和冲压模具进行的现代冲压加工已经有近200年的发展历史。1839年,英国成立了Schubler公司,这是早期颇具规模的冲压公司之一。

20世纪初,美国福特汽车公司的工业化生产大大推动了冲术的研究和发展。20世纪60年代,冲压技术发展持续进行,各种新的成形技术相继出现。尤其是成形极限图(FLD)的提出,推动了板材性能、成形理论、成形工艺和质量控制的协调发展,成为冲压技术发展史上的一个里程碑。由于20世纪80年代有限元方法及CAD技术的先期发展,使20世纪90年代以数值模拟仿真为中心的计算机应用技术在冲压领域得以迅速发展并走向实用化,成为材料变形行为研究和工艺过程设计的有力工具。从学科角度上看,到21世纪10年代,冲压加工技术已经从一种从属于机械加工或压力加工工艺的地位,发展成了一门具有自己理论基础的应用技术科学。

概述

五金

五金是指金、银、铜、铁、锡五种金属材料;泛指金属或铜铁制品。传统的五金制品,也称“小五金”,是指铁、钢、铝等金属经过锻造、压延、切割等物理加工制造而成的各种金属器件,如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等。在一定的温度压力条件下,黑色金属或有色金属材料通过压力机及模具的成型加工制造,在模具中被压制成所需形状的五金件,由此产生五金冲压件。五金冲压件应用在现代汽车拖拉机、电机、电器等领域。

冲压件

冲压件是通过冲压工艺获得的成形件。通常用厚度6毫米以下的塑性良好的金属板料、条料加工成各种零件,也可用非金属板料(如塑料、石棉、硬橡胶板材等)冲压成各种制品。经冲压成形的零件,一般不再需要进行机械加工或只进行简单的补充加工即可投入使用。冲压件的加工工序不仅包括冲压所用到的冲压加工基本工序(如冲裁、弯曲、拉深等),而且包括基本工序之前的准备工序(如材料的准备、基本工序之间的辅助工序如退火、酸洗、表面处理等),对于某些组合的冲压件或精度要求更高的冲压件,基本工序之后还需经过切削加工、焊接或铆接等加工。在汽车、交通运输机械和农业机械等机械设备中,冲压件所占的比重较大,其中很多薄壁件都采用冲压法成形,如各种罩壳、连接件、储油箱等。

生产与制备

五金冲压件的制备流程主要包括准备原材料、冲压件设计与制造、模具选择与制作、冲压加工、表面处理和质量工艺,并一般会涉及到分离、成形等工序。

准备原材料

冲压件的制作主要使用金属材料,如钢、铝、铜等。在正式生产之前,需要先准备好所需的原材料,并进行切割、切断等处理,以满足下一步的制造需求。

大型冲压件(如汽车车门、油箱等)一般采用矩形块料,每一块料制成一个或几个冲压件。而小型冲压件一般采用条料或带料,其宽度尺寸由冲裁件尺寸、搭边尺寸及排样方法而定。

剪切有斜刃剪切与圆盘剪切两种方法。斜刃剪切在通用剪切机上进行,可用于将板材或带材剪切成块料或条料,其剪切宽度受切刀长度的限制。圆盘刃剪切在专用滚剪机上进行,有单盘与多盘多种形式。滚剪机可将板材剪切成条料,也可将大规格带材剪切成小规格带料。

冲压件设计与制造

冲压件的设计是生产过程中的一个重要环节,需要根据不同的使用环境来制定不同的设计方案。设计完成后,需要制作出模具,并使用冲床等机器来进行冲压加工,以实现冲压件的制造。

模具选择与制作

模具的选择和制作对于冲压件的质量和精度至关重要。需要根据冲压件的形状、大小和批量等不同要求来选择适合的模具,并设计制作出合适的模具。

冲压加工

冲压加工是冲压件制造的主要环节,也是决定冲压件质量和精度的关键环节。需要将模具安装在冲床上,通过机械力将原材料加工成所需的冲压件形状。

表面处理

冲压件制造完成后,还需要进行表面处理,以提高冲压件的耐腐蚀性和美观度。表面处理方法包括镀锌电镀、喷涂等多种方式,需要根据不同的使用环境来选择适合的表面处理方法。

质量控制

冲压生产中冲压件质量检查方式方法与冲压件生产批量、冲压件尺寸大小和模具有关。常用的检查方式是首检、巡检、末检及抽检。在冲压生产过程中,操作者在自检产品质量时,主要依据冲压产品的零件图样和冷冲压工艺规程的工序卡片或检验卡片,其主要检查内容及方法是:尺寸精度检查和表面质量检查。其中,冲压件尺寸精度检查主要包括线性尺寸和形状位置尺寸的精度;表面质量检查主要包括制品的外形、外表面及断面质量。

关键技术

冲压技术

冲压加工是一种塑性加工方法,是在室温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生变形或分离,从而获得具有一定形状、尺寸精度和性能的制件的加工方法。由于冲压过程通常是在常温下完成的,同时被冲压的材料通常都是板料,为与其它金属加工方法进行区分,也把冲压加工过程称之为冷冲压或板料成形加工。在冲压件的生产中,合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。其中,冲压工艺是指冲压加工的具体方法(各种冲压工序的总和)和技术经验;冲压模具是指在冷冲压加工中,将板料(包括金属和非金属材料)加工成零件或半成品的一种特殊工艺装备,简称冷冲模。冲压设备是指用于安装冲压模具并实施加工过程的压力设备。

由于冲压工艺具有突出的优点,因此在国民经济各个领域得到了广泛的应用,如航空航天、机械、电子信息、交通、兵器、日用电器及轻工等产业都应用冲压加工。冲压可制造钟表及仪器的小零件,也可制造汽车、拖拉机的大型覆盖件。冲压材料可使用黑色金属、有色金属以及某些非金属材料。生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量、原材料性能等方面的要求,采用多种多样的冲压加工方法。

冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同,所采用的工序也不同,概括起来冲压加工可以分为分离工序与成形工序两大类。分离工序是指板料在冲压力作用下,变形部分的应力达到强度极限以后,使板料发生断裂而产生分离,分离出的部分即为需要的冲压件。分离工序主要有落料、冲孔和切断等。成形工序是指板料在冲压力作用下,变形部分的应力达到屈服极限,但未达到强度极限,使板料产生塑性变形,成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。

主要特点

五金冲压件具有重量轻、强度高、尺寸精度高、互换性好等优势。

设计标准原则

应用领域

五金冲压件广泛应用于汽车、家电、电子电器、航空航天、轨道交通、农机、工程机械、通用机械、计算机网络、通讯设备、五金件等各金属加工制造业。

标准规范

中国

国际

参考资料

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冲压件生产工艺流程是什么 冲压件检验方法及标准介绍.Maigoo.2024-07-10

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