壓力機精度對沖壓件的影響
一会宪、引言
在現(xiàn)代沖壓中唁谣，有了精密高效長壽命模具虫弓，而沒有高精度的壓力機和優(yōu)質的沖壓材料是不能實現(xiàn)精密高效沖壓的擦灸。同時精密高效長壽命級進模也不可能發(fā)揮其效益和使用壽命癌羞。壓力機的精度和剛性對模具壽命的影響很大，同樣一副模具在不同精度的壓力機上顯示出不同的性能和使用壽命剂撑。如在一般精度的壓力機上使用幾萬次即產(chǎn)生崩刃豌富，而在特級精度的壓力機上則在100萬次以上才有崩刃現(xiàn)象。分析了壓力機精度對沖壓件的影響苞毡，以及進一步探討了在沖壓件的加工中使用哪一種精度等級的壓力機铅乡。
二、壓力機的精度等級
壓力機的精度通常是以其靜態(tài)精度和剛性來表示烈菌，靜態(tài)下的精度等級阵幸，可按日本JIS壓力機靜態(tài)精度指標規(guī)定劃分為特級、1級芽世、2級挚赊、3級。對壓力機來說靜態(tài)等級是個主要因素捂襟，但壓力機的剛性也是一個不可忽視的重要因素咬腕，這就是壓力機的強度問題。
壓力機通過沖模對材料施加超過屈服點的足夠壓力葬荷，在公稱壓力下壓力機雖然不破壞，但是床身的伸長和工作臺的撓度等各部位彈性變形對沖壓加工也有很大影響纽帖。因此宠漩，最好在壓力機靜態(tài)精度上增加動態(tài)特性，在沖裁力的作用下懊直，臺面扒吁、曲軸、床身產(chǎn)生變形旱醉，C型壓力機產(chǎn)生開口等使其靜態(tài)精度破壞邀耽，把這時的精度稱為動態(tài)精度。由動態(tài)精度的好壞來決定壓力機等級敬育。動態(tài)精度與壓力機各部分的剛性直接相關平葡，剛性好的壓力機動態(tài)精度高崭守。目前國外已生產(chǎn)了剛性很高的壓力機，其動態(tài)精度仍可控制在靜態(tài)精度范圍內(nèi)宗而。如表1中浙辫，在壓力機的靜態(tài)精度下，把剛性好的劃分為A特級攻躏、A1級郊檐、A2級，剛性一般的劃分為B特級跃唧、B1級茴怀、B2級。
這樣以剛性為基礎的靜態(tài)精度等級是有區(qū)別的令怎。如A2級寺晌，B1級這樣的區(qū)別說明壓力機等級對制件就有不同影響。AB的級別由加工壓力達到公稱壓力時澡刹，比較剛性來決定呻征。剛性隨著加工壓力的大小變化，在公稱壓力1000kN的B級壓力機罢浇，只用500kN壓力進行沖壓加工時陆赋，具有與公稱壓力500kN的A級壓力機在公稱壓力進行沖壓加工時相同或大于它的剛性，所以在大型壓力機上安裝小沖模嚷闭，壓力機的剛性當然好攒岛。還有在公稱壓力，工作臺面積和行程長度等主要參數(shù)大致相同的壓力機胞锰，重量大的剛性好灾锯。
壓力機在承受負荷的同時要產(chǎn)生變形，如圖1所示嗅榕。必須根據(jù)變形量來決定壓力機能力顺饮。例如，精密沖裁加工時必須在壓力機加工能力的50%以下進行凌那。即使一般的沖裁沿阁，超過其能力80%時，就不能保證模具間隙的均勻董记。如圖2所示铆贞，精度高的壓力機能延長模具壽命，所生產(chǎn)的沖壓件的質量也好檀塌。 三伶摩、對沖壓件的影響
1.對沖裁加工件的影響
在沖裁加工中，從滑塊下面到模座上面的精度和其它各種精度對工件精度都有影響。最重要的問題：(1)凸模和凹模的垂直度昂幕，也就是保證上下模同心挺候。(2)彈性緩沖，在沖裁結束時負荷變?yōu)榱惴遥捎趬毫C的變形能量使凸模突然插入凹模內(nèi)京球，這種錘擊緩沖是導致模具損耗的原因。在高精度沖裁時腺帽，變形量δ是重要的怎晰，應防止或限制在最小限度。為此敛苇，壓力機必須保證靜態(tài)高精度妆绞。特別是C形框架壓力機由于開口變形，容易出現(xiàn)上下模中心線大傾斜枫攀，平行度也相應地發(fā)生偏差括饶。如圖3所示，傾斜使剪斷面不一致来涨，產(chǎn)生毛刺图焰，明顯地縮短了模具壽命。尤其是高速自動沖床蹦掐，因為沖裁力是周期性反復的技羔，所以剛性達不到普通壓力機的兩倍以上的話，各部位就要產(chǎn)生異常的撓度和變形卧抗，產(chǎn)生大的噪音和振動藤滥，以致不能進行連續(xù)運轉。象這樣的作業(yè)一定要使用A1級以上的壓力機社裆，小型壓力機應采用A特級拙绊。 對于板厚0.5mm以下的板料進行手工送料沖裁及一般的整修或精密沖裁等，模具間隙在很小的情況下谈毫，如不使用A1級精度的壓力機很難長期保證制件精度哟俩。在沖裁0.8～1.2mm的板料時，如模具間隙大侦萍，垂直度好咸壮，就能稍減少壓力機剛性對制件的影響，使用B1級的壓力機也不會出現(xiàn)什么問題均壳。料厚在1.6～2.4mm或更厚時，生產(chǎn)批量不大可使用B2級壓力機母滤，由于模具在偏斜造成的制件精度或外觀影響不大拔翠。但在加工3mm以上的中厚板料時，沖裁壓力集中載荷作用在滑塊上城砖。因此壓力機剛性又成為非常重要的因素翅窥，在使用C形壓力機時圣钝，若壓力不能控制在公稱壓力的60%以下，不僅降低制件的質量没惶，對壓力機壽命也有很大的影響肖喂。
2.對彎曲成形件的影響
在彎曲成形加工中，壓力機靜態(tài)精度的好壞對制件的影響不大庆杜，但壓力機的剛性對制件有一定的影響射众。為把回彈誤差控制在最小范圍內(nèi)，使上下模鐓死晃财，進行校正彎曲是一個較好的辦法叨橱，但夾在凸模和凹模之間的板料厚度存在一定范圍的波動，又因拉伸強度和其它機械性能也是變化的断盛，所以彎曲力有時可能是所需最低壓力的幾倍罗洗，使壓力機產(chǎn)生彈性變形影響制件精度。
彎曲成形加工一般使用A2級壓力機钢猛，如對制件精度特別是回彈量要求很嚴時伙菜，板厚允許誤差很小的磷青銅和其它薄板件的彎曲，只有使用A1級壓力機才能達到所要求的精度命迈。因此贩绕，制件材質厚度的不同比壓力機規(guī)格還重要。如2級精度材料在進行彎曲成形時精度上沒什么問題的話躺翻，使用B2級壓力機也能得到較好的結果丧叽。但這樣的板料有時會混入厚而硬的材料，使模具產(chǎn)生過載現(xiàn)象真葱，如壓力機剛性好宴忱，可能不產(chǎn)生變形，但造成模具損壞或變形讨砍。
3.對拉深件的影響
在拉深巾妇、多次拉深、變薄拉深加工中佩讨，當板料進入凹模圓角后哥甲，板料只能沿著凸模壓入凹模，凸模很少成壓死狀態(tài)把毒，而且其加工壓力比下死點的公稱壓力小的多裹耗，因拉深力是在滑塊行程中間到下死點這一段時間內(nèi)連續(xù)作用，所以壓力機剛性對制件的影響很小徽捶。制件壁厚不均以及出現(xiàn)突耳等其它缺點痘宋，主要是受沖模結構、尺寸和精加工程度的影響。如果凸模同樣通過導向進入凹模塌瑞，壓力機垂直度較好時辩块，對制件精度影響也不大，所以一般使用B2級壓力機就能滿足要求荆永。
可是很多壓力機的滑塊行程很長废亭，在測定滑塊垂直度值時，這個測定值雖然小具钥，但有些壓力機的滑塊出現(xiàn)8字形或矩形豆村，在變薄加工或鋁等軟板的拉深加工中，制件的側壁厚度不同和超出一般的突耳就會出現(xiàn)壁部高度不同的情況氓拼，增加了制件的廢品率你画。小型壓力機滑塊出現(xiàn)這種情況，進行仔細研磨還能得到解決桃漾，而大型壓力機則要拆開進行機械加工來修整坏匪。
四、結束語
壓力機剛性對制件質量的影響較大撬统，但剛性低适滓，可采用加工壓力比公稱壓力低的辦法來彌補。而壓力機精度不高恋追，對模具壽命有直接的影響番恭。剛性好的壓力機，加工精度高恕孙，沖件加工時模具壽命長坠诈。因此加工高精度零件的高速自動壓力機、沖裁專用壓力機帘缤、冷擠壓機扯氯、壓印肘桿壓力機、熱鍛機等設計時都應具有很高的剛性憋屑。
參考文獻
1張毅.現(xiàn)代沖壓技術.北京：國防工業(yè)出版社烟内，1994.
2［日］吉田弘美等.沖壓技術100例.長春：吉林人民出版社，1978.
3劉春林.影響模具壽命的因素與措施.金屬成形工藝汽后，1997(3).
在現(xiàn)代沖壓中唁谣，有了精密高效長壽命模具虫弓，而沒有高精度的壓力機和優(yōu)質的沖壓材料是不能實現(xiàn)精密高效沖壓的擦灸。同時精密高效長壽命級進模也不可能發(fā)揮其效益和使用壽命癌羞。壓力機的精度和剛性對模具壽命的影響很大，同樣一副模具在不同精度的壓力機上顯示出不同的性能和使用壽命剂撑。如在一般精度的壓力機上使用幾萬次即產(chǎn)生崩刃豌富，而在特級精度的壓力機上則在100萬次以上才有崩刃現(xiàn)象。分析了壓力機精度對沖壓件的影響苞毡，以及進一步探討了在沖壓件的加工中使用哪一種精度等級的壓力機铅乡。
二、壓力機的精度等級
壓力機的精度通常是以其靜態(tài)精度和剛性來表示烈菌，靜態(tài)下的精度等級阵幸，可按日本JIS壓力機靜態(tài)精度指標規(guī)定劃分為特級、1級芽世、2級挚赊、3級。對壓力機來說靜態(tài)等級是個主要因素捂襟，但壓力機的剛性也是一個不可忽視的重要因素咬腕，這就是壓力機的強度問題。
壓力機通過沖模對材料施加超過屈服點的足夠壓力葬荷，在公稱壓力下壓力機雖然不破壞，但是床身的伸長和工作臺的撓度等各部位彈性變形對沖壓加工也有很大影響纽帖。因此宠漩，最好在壓力機靜態(tài)精度上增加動態(tài)特性，在沖裁力的作用下懊直，臺面扒吁、曲軸、床身產(chǎn)生變形旱醉，C型壓力機產(chǎn)生開口等使其靜態(tài)精度破壞邀耽，把這時的精度稱為動態(tài)精度。由動態(tài)精度的好壞來決定壓力機等級敬育。動態(tài)精度與壓力機各部分的剛性直接相關平葡，剛性好的壓力機動態(tài)精度高崭守。目前國外已生產(chǎn)了剛性很高的壓力機，其動態(tài)精度仍可控制在靜態(tài)精度范圍內(nèi)宗而。如表1中浙辫，在壓力機的靜態(tài)精度下，把剛性好的劃分為A特級攻躏、A1級郊檐、A2級，剛性一般的劃分為B特級跃唧、B1級茴怀、B2級。
表1沖床靜態(tài)精度指標(mm)
| 測量項目 | 基本尺寸 | 精度等級 | |||||
| A特 | A1 | A2 | B特 | B1 | B2 | ||
| 工作臺面及滑塊下面的平面度 | 200 | 0.01 | 0.03 | 0.05 | 0.08 | 0.12 | 0.16 |
| 工作臺面對滑塊下平面的平行度 | 300 | 0.02 | 0.04 | 0.07 | 0.12 | 0.18 | 0.24 |
| 滑塊行程對工作臺面的垂直度 | 150 | 0.01 | 0.03 | 0.05 | 0.08 | 0.12 | 0.16 |
| 滑塊模柄孔與其下平面的垂直度 | 100 | 0.01 | 0.03 | 0.05 | 0.08 | 0.12 | 0.16 |
| 滑塊導軌與床身導軌的間隙 | 300 | 0.03 | 0.05 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.20 |
壓力機在承受負荷的同時要產(chǎn)生變形，如圖1所示嗅榕。必須根據(jù)變形量來決定壓力機能力顺饮。例如，精密沖裁加工時必須在壓力機加工能力的50%以下進行凌那。即使一般的沖裁沿阁，超過其能力80%時，就不能保證模具間隙的均勻董记。如圖2所示铆贞，精度高的壓力機能延長模具壽命，所生產(chǎn)的沖壓件的質量也好檀塌。 三伶摩、對沖壓件的影響
1.對沖裁加工件的影響
在沖裁加工中，從滑塊下面到模座上面的精度和其它各種精度對工件精度都有影響。最重要的問題：(1)凸模和凹模的垂直度昂幕，也就是保證上下模同心挺候。(2)彈性緩沖，在沖裁結束時負荷變?yōu)榱惴遥捎趬毫C的變形能量使凸模突然插入凹模內(nèi)京球，這種錘擊緩沖是導致模具損耗的原因。在高精度沖裁時腺帽，變形量δ是重要的怎晰，應防止或限制在最小限度。為此敛苇，壓力機必須保證靜態(tài)高精度妆绞。特別是C形框架壓力機由于開口變形，容易出現(xiàn)上下模中心線大傾斜枫攀，平行度也相應地發(fā)生偏差括饶。如圖3所示，傾斜使剪斷面不一致来涨，產(chǎn)生毛刺图焰，明顯地縮短了模具壽命。尤其是高速自動沖床蹦掐，因為沖裁力是周期性反復的技羔，所以剛性達不到普通壓力機的兩倍以上的話，各部位就要產(chǎn)生異常的撓度和變形卧抗，產(chǎn)生大的噪音和振動藤滥，以致不能進行連續(xù)運轉。象這樣的作業(yè)一定要使用A1級以上的壓力機社裆，小型壓力機應采用A特級拙绊。 對于板厚0.5mm以下的板料進行手工送料沖裁及一般的整修或精密沖裁等，模具間隙在很小的情況下谈毫，如不使用A1級精度的壓力機很難長期保證制件精度哟俩。在沖裁0.8～1.2mm的板料時，如模具間隙大侦萍，垂直度好咸壮，就能稍減少壓力機剛性對制件的影響，使用B1級的壓力機也不會出現(xiàn)什么問題均壳。料厚在1.6～2.4mm或更厚時，生產(chǎn)批量不大可使用B2級壓力機母滤，由于模具在偏斜造成的制件精度或外觀影響不大拔翠。但在加工3mm以上的中厚板料時，沖裁壓力集中載荷作用在滑塊上城砖。因此壓力機剛性又成為非常重要的因素翅窥，在使用C形壓力機時圣钝，若壓力不能控制在公稱壓力的60%以下，不僅降低制件的質量没惶，對壓力機壽命也有很大的影響肖喂。
2.對彎曲成形件的影響
在彎曲成形加工中，壓力機靜態(tài)精度的好壞對制件的影響不大庆杜，但壓力機的剛性對制件有一定的影響射众。為把回彈誤差控制在最小范圍內(nèi)，使上下模鐓死晃财，進行校正彎曲是一個較好的辦法叨橱，但夾在凸模和凹模之間的板料厚度存在一定范圍的波動，又因拉伸強度和其它機械性能也是變化的断盛，所以彎曲力有時可能是所需最低壓力的幾倍罗洗，使壓力機產(chǎn)生彈性變形影響制件精度。
彎曲成形加工一般使用A2級壓力機钢猛，如對制件精度特別是回彈量要求很嚴時伙菜，板厚允許誤差很小的磷青銅和其它薄板件的彎曲，只有使用A1級壓力機才能達到所要求的精度命迈。因此贩绕，制件材質厚度的不同比壓力機規(guī)格還重要。如2級精度材料在進行彎曲成形時精度上沒什么問題的話躺翻，使用B2級壓力機也能得到較好的結果丧叽。但這樣的板料有時會混入厚而硬的材料，使模具產(chǎn)生過載現(xiàn)象真葱，如壓力機剛性好宴忱，可能不產(chǎn)生變形，但造成模具損壞或變形讨砍。
3.對拉深件的影響
在拉深巾妇、多次拉深、變薄拉深加工中佩讨，當板料進入凹模圓角后哥甲，板料只能沿著凸模壓入凹模，凸模很少成壓死狀態(tài)把毒，而且其加工壓力比下死點的公稱壓力小的多裹耗，因拉深力是在滑塊行程中間到下死點這一段時間內(nèi)連續(xù)作用，所以壓力機剛性對制件的影響很小徽捶。制件壁厚不均以及出現(xiàn)突耳等其它缺點痘宋，主要是受沖模結構、尺寸和精加工程度的影響。如果凸模同樣通過導向進入凹模塌瑞，壓力機垂直度較好時辩块，對制件精度影響也不大，所以一般使用B2級壓力機就能滿足要求荆永。
可是很多壓力機的滑塊行程很長废亭，在測定滑塊垂直度值時，這個測定值雖然小具钥，但有些壓力機的滑塊出現(xiàn)8字形或矩形豆村，在變薄加工或鋁等軟板的拉深加工中，制件的側壁厚度不同和超出一般的突耳就會出現(xiàn)壁部高度不同的情況氓拼，增加了制件的廢品率你画。小型壓力機滑塊出現(xiàn)這種情況，進行仔細研磨還能得到解決桃漾，而大型壓力機則要拆開進行機械加工來修整坏匪。
四、結束語
壓力機剛性對制件質量的影響較大撬统，但剛性低适滓，可采用加工壓力比公稱壓力低的辦法來彌補。而壓力機精度不高恋追，對模具壽命有直接的影響番恭。剛性好的壓力機，加工精度高恕孙，沖件加工時模具壽命長坠诈。因此加工高精度零件的高速自動壓力機、沖裁專用壓力機帘缤、冷擠壓機扯氯、壓印肘桿壓力機、熱鍛機等設計時都應具有很高的剛性憋屑。
參考文獻
1張毅.現(xiàn)代沖壓技術.北京：國防工業(yè)出版社烟内，1994.
2［日］吉田弘美等.沖壓技術100例.長春：吉林人民出版社，1978.
3劉春林.影響模具壽命的因素與措施.金屬成形工藝汽后，1997(3).
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