鋁壓鑄件加工 | 有關鋁壓鑄件加工的沖壓成型技術

　　鋁壓鑄件成形性能是指材料經(jīng)過沖壓成形變成所設計沖壓零件的能力。材料的沖壓性能好，就是指其便于高效率地沖壓加工，一次沖壓工序的極限變形程度和總的極限變形程度大，容易得到高質(zhì)量的沖壓件，模具壽命長等。由此可見，沖壓成形性能是一個綜合性的概念，它涉及的因素很多，但就其主要內(nèi)容有兩個方面：一是能盡可能地減少成形工序，要求在每道工序中充分發(fā)揮材料的變形湝力，實現(xiàn)盡可能大的變形，這就涉及成形極限的概念；二是要保證沖壓件產(chǎn)品質(zhì)量達到設計要求，即滿足成形質(zhì)量。成形極限與成形質(zhì)量也正是沖壓工藝與沖模設計所要研究的兩個關鍵課題。而對于沖壓所用的材料來講，不僅要滿足產(chǎn)品設計的技術要求，還應當滿足沖壓工藝的要求和沖壓后的加工要求（如切削加工和電鍍及焊接等）。由于極限變形系數(shù)影響因素很多，如材料性能、零件和沖壓模具的幾何形狀與尺寸精度、變形條件（變形速度、壓邊力、摩擦和溫度等）以及沖壓設備性能和操作者水平等。對于不同的成形工序，成形極限是采用不同的極限變形參數(shù)來表示的。而極限變形參數(shù)的值是由沖壓成形的失效與否來界定的。沖壓成形時，外力可以直接作用在毛坯的變形區(qū)（如翻邊），也可以通過非變形區(qū)，包括已變形區(qū)（如拉深）和待變形區(qū)（如縮口，擴口），將變形力間接傳遞到變形區(qū)。影響成形過程正常進行的因素在變形區(qū)和非變形區(qū)都有可能，沖壓成形失效實際上是塑性變形失穩(wěn)在沖壓工序中的具體表現(xiàn)，概括起來一般有下列幾種情況。

　　（1）變形區(qū)上的情況其形式可歸結為兩大類，一類拉伸失效，表現(xiàn)為拉應力過大，鋁壓鑄件局部出現(xiàn)過度變薄導致破裂，或局部失穩(wěn)而產(chǎn)生縮頸斷裂，如脹形、翻孔、擴口及彎曲的外層的拉裂。一類是受壓失效，表現(xiàn)壓應力過小，超過了板料的臨界應力，使板料產(chǎn)生失穩(wěn)壓屈起皺。如縮口和拉深時凸緣邊緣的起皺。在復雜沖壓件的成形中，這兩類缺陷也可能同時出現(xiàn)。如拉深中同時出現(xiàn)如拉深件底部靠近底部圓角（危險斷面）處拉裂和凸緣上出現(xiàn)的起皺。因此，從材料方面來看，為了提高成形極限，就必須提高材料的塑性指標和增強抗拉及抗壓的能力。若材料已確定，從沖壓工藝參數(shù)的角度來看，為了不影響成形過程正常進行（不起皺、不破裂），就必須限制其成形極限。如保證圓簡形件的拉深過程順利進行，一般拉深系數(shù)要取了比由實驗或手冊上規(guī)定的極限拉深系數(shù)要大一些。

　?。?）非變形區(qū)上的情況傳力區(qū)承載能力不夠，在利用已知變形區(qū)作為拉力的傳力區(qū)。會因為變形力超過了該傳力區(qū)的承載能力而使變形過程無法正常進行下去，例如拉深變形，拉深件的直壁部分可看是只承受凸模傳來的拉應力的作用，變形是單向受拉，厚度變薄，若變形力超過厚度變薄后的截面上所能承載能力，就會在該區(qū)（一般發(fā)生在拉深件底部靠近底部圓角處）發(fā)生拉裂或嚴重變薄而使鋁壓鑄件報廢。沖壓零件的質(zhì)量不但要求具有所需的形狀和尺寸，還必須保證產(chǎn)品的質(zhì)量。沖壓零件的主要質(zhì)量指標主要有：尺寸精度、形狀精度、厚度變薄率、表面質(zhì)量以及成形后材料的物理力學性能等方面的內(nèi)容。影響沖壓件質(zhì)量的因素是多方面的，這些因素主耍有：材料的原因、沖壓件形狀結構、模具結構設計、模具制造精度、沖壓機的選擇等金屬塑性變形過程前后體積不變，對于伸長類變形，板厚都要變簿，對于有強度要求的沖壓件就要限制板厚的過度變薄，一般拉深件底部靠近底部圓角（危險斷面）處厚度減薄率如果超過了30%，就要視作不合格產(chǎn)品。由于金屬塑性變形總是伴隨著彈性變形，即使加壓時完全貼合模具上的材料，當載荷卸除后，由于材料的彈性回復，造成制件的尺寸和形狀偏離模具，影響制件的尺寸和形狀精度?；貜椀姆较蚩偸桥c變形方向相反的，如拉深后的圓筒形件的直徑會略大于凹模直徑。沖壓件結構形狀設計的不合理對沖壓零件的質(zhì)量也有影響，如U形彎曲件兩側的圓角半徑過大，回彈就會加劇。模具結構設計中，如間隙過大則回蟬增大，但間隙過小加上模具粗糙度滿足不了沖壓件外表面要求，則容易擦傷沖壓件。成形質(zhì)量還與壓力機有關，一般用于成形類工序如拉深和彎曲等采用沖壓速度較慢的液壓機較合適，而用于分離類工序一般宜采用沖壓速度較快的機械式壓力機。