五金:钢或一些有色金属加工出来的零件,加工手段:冷/热冲压、挤压、滚压、焊接、切削等等还包括其他一些工艺,定义比较广。
冲压件:五金加工里面用的 多的,指的是在室温条件下,钢/有色金属等板材用模具,由压力机提供加工所需压力而成形为指定形状。
五金冲压件广泛的应用于我们生活当中的各个领域,包括一些电子器件、汽车配件、装饰材料等等。我们通常说的冲压件一般是指的是冷冲压零件 ,举个例子,一块铁板,想把它变成个快餐盘,那就得先设计一套模具,模具的工作面就是盘子的形状,用模具压这铁板,就变成你想要的盘子了,这就是冷冲压,就是直接用模具对五金材料进行冲压。
利坤生产的五金冲压件的硬度检测采用洛氏硬度计。小型的、具有复杂形状的冲压件,可以用来测试平面很小,无法在普通台式洛氏硬度计上检测。
冲压件加工包括冲裁、弯曲、拉深、成形、精整等工序。冲压件加工的材料主要是热轧或冷轧(以冷轧为主)的金属板带材料,例如碳钢板、合金钢板、弹簧钢板、镀锌板、镀锡板、不锈钢板、铜及铜合金板、铝及铝合金板等。
冲压件材料的硬度检测,其主要目的就是确定购入的金属板材退火程度是否适于随后将要进行的冲压件加工,不同种类的冲压件加工工艺,需要不同硬度级别的板材。用于冲压件加工的铝合金板可用韦氏硬度计检测,材料厚度大于13mm时可改用巴氏硬度计,纯铝板或低硬度铝合金板应采用巴氏硬度计。
在冲压件行业里,冲压有时也称板材成形,但略有区别。所谓板材成型是指用板材、薄壁管、薄型材等作为原材料进行 塑性加工的成形方法统称为板材成形,此时,厚板方向的变形一般不着重考虑。
五金冲压件模具选材要求及生产冲压阶段
【一】、冲压件模具的选材要求
1、冲压件模具的选材类型
当前,冲压件模具生产材料可大致分为:硬质合金、刚结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、高分子材料、铝青铜等,实现了冲压件模具形式多样、材料种类多样的发展趋势。一般来说,冲压件模具的制造过程,主要经过模具工作条件确定、钢种确定、加工处理三方面。在实际加工中,为确定冲压模具生产材料的合理应用,就从冲压件模具生产环节的多重要素层面进行探究。
2、冲压件模具的选材条件
结合冲压件模具的选材条件,将要求归纳为:
(1)模具适用环境的确定。模具作为汽车、机械零件等生产的辅助模型,始终伴随着实际生产的各个环节,为规避模具实际运用中出现模具短暂性损坏的问题,制作选材时,需依据实际应用环境,合理进行模具材料的取舍。若模具应用环境高温,可以刚结硬质合金、硬质合金的材料作为一选择。
若模具后期应用于强腐蚀性,可以高分子材料、硬质合金等材料作为一选择。
(2)模具制造的精度条件。冲压件模具,在实际生产期间,应按照后期冲压产品加工的实际情况进行综合评价。如冲压模具后期主要运用汽车冲压高精度生产,则进行模具生产时,就应以切割灵活、柔韧度好的材料作为产品加工,包括:锌基合金、低熔点合金等,这一选择标准,主要是为了方便加工人员,可以在加工生产期问,对冲压件模具进行模具制造,局部模具精度处理等。
【二】、汽车生产冲压件阶段
在整个汽车开发过程中,冲压板料成本约占汽车白车身成本的36%,整车材料利用率每提升1%,整车的材料工艺消耗将减少约10kg,单车成本能降低55元,日韩车企在材料利用率方面明显优于国内车企,成本控制上优点明显。以汽车车身上同样的20个关键冲压件的材料利用率为计算口径,日本丰田较好状态能达到63%,韩国现代较好状态能达到60%,而国内绝大部分车企是52%~57%,与日韩车企比较差距较大。根据同步工程的分析,当利用率到达54%以上后,提高难度越来越大,需要在设计的初期投人多时间和人力并开展前期同步工程对怎么提高利用率进行深入研究。
冲压件材料利用率涉及面比较广,车身整体造型及分缝、产品新结构、冲压工艺编制、冲压模面设置、卷料的规格选择,模具结构、冲压设备、调试阶段及生产阶段的精细化提升等都将影响材料利用率,其中产品整体造型及产品本身结构对材料利用率的影响较为关键。把材料利用率提升的过程划分为5个阶段:1阶段:SE(同步或并行工程)阶段;2阶段:设计会签阶段;3阶段:预验收阶段;4阶段:精度恢复阶段;5阶段:量产稳定阶段。其中影响较大的是1阶段SE和2阶段设计会签。
冲压件结构设计的不合理决定了材料利用率较低,并且由于冲压件的结构设计造成的材料利用率低而无法提升,冲压件的造型决定了材料利用率的上限,因此冲压件设计合理与否决定着然后材料利用率的高低。
1、冲压件造型合理
通过SE工程对冲压件结构研讨、排样布置等方式尽可能优化每件冲压件的材料可利用率,表1所示方案二合并的材料利用率高,造型奇特的材料利用率低,常规设计的材料利用率高,如表2所示。
因此冲压件设计阶段选择合理的造型结构非常重要,也直接影响着整车制造成本。
2、冲压件分件合理
通过与开发部门的研讨,在冲压件前期的设计阶段满足冲压件性能的前提下尽可能优化结构,达到零件的较大的材料利用率。冲压件数据两端凸出,不利于后期模具工艺的制定,也极大的影响了材料利用率。
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