连续冲压加工技术是一种高速、高效的加工方法。具有效率高、可连续操作、成本低等优点。冲压加工时,钢板经过冲床冲压成模具形件,再经压力机压出模具所需精度,并能满足高质量要求的零件。冲压加工属于高速精加工技术,具有很高的生产效率和灵活性。使用此类加工技术生产的零件精度高、质量好、制造成本低、交货周期短、节省资源以及产品质量高等特点。冲压加工适用于形状复杂、形状不规则、批量生产少、冲压速度要求高、生产效率要求高以及特殊加工形状等场合,它是机械制造工业生产中一个重要的组成部分,也是发展先进制造业所必须掌握的重要技术工艺手段之一,它对提高我国国防现代化水平和经济发展水平有重大意义。
1.成形原理
连续冲压加工时,钢板被冲压成各种模具,同时经过一系列加工处理即得到零件的各种几何形状。连续冲压加工是指在钢板或其他材料不改变其形状的前提下,通过一定工艺使钢板或其他材料的截面形状得到改变。在连续冲压加工中,可分为拉伸成形和压缩成形。拉制一般是通过向被冲压件施加轴向力来实现工作,其拉制强度和变形方式与压缩成形不同。根据压力机设备的不同,所能施加压力的范围也有所不同。更大 施加压力是拉制的开始压力,为拉制极限;拉制最小可以为拉制极限,且拉制极限为实际拉制极限,若要得到形状较大且均匀的零件形状可拉制达到极限。通常情况下,在工作压力下,金属板材或其他材料(如钢和有色金属)经过一定工艺处理,即拉伸成形后被组织和性能发生较大变化。
2.机床结构设计
连续冲压加工设备主要由机床、机架、导轨、中心架、控制系统及压力机组成。冲压机架为刚性机架,其轴上安装有精密轴承和蜗杆等啮合传动部件,保证有足够支撑的空间;导轨为柔性导轨及刚性机床主轴,其轴上安装有弹性垫圈。为提高生产效率,需要在压力机、冲床上安装中心架和导轨等装置,以便实现高速、高效加工。中心架由立柱和导轨组成。立柱上装有有与刀架相匹配的驱动机构和传动机构(如齿轮减速箱、离合器等),当工件受到较大压力时就会引起较大振动,因此数控机床应配备相应的减振装置及防振器。导轨为弹性导向架上安装有导轨减振器,当工件受到冲击时导轨会自动缓冲和停止导向。机床上还应设有可更换刀架及不同位置精度调节装置(如有浮动刀架及主轴),以满足连续操作对精度和质量要求高时对刀具位置、轨迹进行测量的要求。
3.适用场合及技术要求
连续冲压加工技术由于采用了先进的冲压设备和模具,其生产效率大大提高,产品质量也很高。这些优点为连续加工技术的推广应用提供了有利条件。在零件的制造过程中,由于连杆、冲床等模具的存在,使冲模成为零件成形结构的重要组成部分,冲模所需尺寸和位置不确定。连续冲压加工机一般用于汽车、拖拉机、铁路机车等各种大型机械的装配以及大型零件、结构件的切割加工,在汽车零件中一般使用连续冲压技术进行精度较高的表面精加工。在其他一些情况下也可用于薄壁及超薄板零件(如大厚度异型材)方面的精密加工。如果采用连续工艺将钢板进行成形,则冲压出的零件质量好且可多次重复加工,有利于减少零件数量或者缩短工作时间。