由于其加工范围广、精度高,冲压工艺可以实现多品种、小批量生产。金属板冲压是在模具的作用下,利用模具)冲压机的工件模头,将一定厚度的金属板板材在模具里对折成形而形成的产品。金属板是由两部分组成:一是由钢板或其他材料制成的,用钢筋、钢管或混凝土做骨架进行连接而成,故又称为“网架结构”;二是由其他材料制成的,用钢筋,故又称为“骨架零件”。所以无论在何处冲压成型的产品,其板料特性均与其形状和尺寸有关,而不存在任何一种成型方法能实现各种规格板料之间任意位置冲压机的各种连接装置。冲压生产线基本由冲压电机、连杆等构成:冲压零件大多采用模压生产工艺;冲压设备可分为两大类:一类是对同一工件施加不同力并在同一时间内完成多个冲压成形过程;另一类是对单一零件施加较大外力但不能完成多个冲压成形过程后,再加第二次外力。
1、模具
模是冲压设备的主体,模具好坏直接影响到整个冲压过程的成败。模具种类繁多,功能各异。一般说来,用于冲压变形的模具主要有以下几种类型:(1)带凸缘的模具:凸缘的主要作用是减少冲成形时产生的变形量。
2、冲压机械
冲压机械是用冲压件(冲床、制件机等)、模具(钢刀、模具等)和测量仪器等制造的加工装置。它可以直接压制复杂的异型件以及具有很高的精度的小批量产品。冲压机械从品种上分为大型机床、中型机床和小型机器几大类,这些机械从用途上分为立式和卧式两大类。立式机床主要用于大型机械,如锻压机械、食品机械和各种塑料加工机械,以及液压和气动零件的冲压;卧式机床主要用于中型机械,如数控机床、压力机、钻孔机等。小型机床主要用于小型机械,如自行车、摩托车、拖拉机等。小型机械主要用于微型机械,如计算机、医疗仪器仪表工程、汽车工业等;小型机器包括各类精密机械及机床工具等,如汽车工业的发动机、汽车保险杠等。
3、连杆
连杆是成形的 个零件,它的作用是将压力机工作部分中的冲压力传递给工件模头,再把工件模头中的冲孔(由上向下延伸的孔)将连杆穿过孔眼使其插入孔中,使其与导板之间形成孔洞(孔内的冲压冲压力为零件的内应力)。在某些情况下,其作用是将工件模头里的冲孔直接穿入孔眼和导板中,连杆在其作用下转动起来,并带动工件模头对内模进行加力从而使工件模头里的冲孔(孔内形成冲压冲孔)或孔身(孔内产生冲压冲孔)向外膨胀。由于工件模头里的冲孔很大,故有些需要加很大力才能成形的零件就采用连杆来完成整个工序。通常一台连杆可同时完成多个工艺工作时还必须配一个连杆以使两块或两台冲压装备相互协调工作。一般冲压连杆在高速运转时要有个平衡部分来调整冲压力,且连杆还需要有一个旋转轴、一个导板等;而如果只适用于生产较小批量和大批量的产品时,则使用较少旋转轴和导板就可以了,如在生产大型、薄型汽车、工程机械等产品时可选用两根连续连杆进行成件和闭路作业。
4、其它材料冲压件的成形工艺
某些材料冲压件可采用冷冲模和热冲模冲压成型,热冲模采用热挤压或冷轧的方式进行成形,不需对不同材料加压或压延。冷轧机冷作硬化后的金属零件,其冲压生产不受板料厚度要求限制,可获得不同厚度。热冲模可以进行冷成形和热强形等多道工序。金属板材的冲压成形所需的设备有:冲床、压力机等;根据材料不同分为板料、钢筋和混凝土三大类,板料多采用冲床进行压延;对同一零件施加不同力可完成各道工序,但只能获得相同尺寸和深度的产品。