铜管的冲压方法

管材的冲压方法 
柔性电路管材冲压是指管材的第二次加工,属于管材深加工技术范畴。它是从传统的冲压工艺发展起来的一种新的加工技术。它在航空航天、汽车、摩托车、机械、化工等工业部门得到广泛应用。同时也为管材在工程上的广泛应用展示出诱人的前景。
根据管材零件的技术条件及不同使用要求,应选用相应的冲压方法。在实际生产中,管材的冲压加工方法,主要有切断、剖口、弯曲、翻卷成形等。 
管材的冲压与板材的冲压、尽管都是称之为冲压加工方法,因其管材是空心的,所以其工艺方法、工装结构设计,主要出现的产品质量问题以及防止措施等方面,都存在着较大的不同。本章主要讨论圆管材的冲压加工方法(其他异形管材你可触类旁通喔)。
第一管材剖切加工
管材剖切加工适合于摩托车、汽车等行业的大批量生产。剖切加工方法包括管材切断剖口冲孔等方面。
管材切断
在生产中,对管材的切断通常分为两类。一类是机械切割,如车切、锯切、砂轮切断等,另一类是冲压剪切方法。比较而言,机械切割的质量稳定,但生产率低,而冲压剪切方法则可大大提高生产率,只要采用的工艺合适,就能较好地保证切割断面质量。
 1. 管材的冲压切断:
冲压剪切按有无芯棒支撑又可分为有芯切断无芯切断两种。
(1)有芯切断;切断时,为防止管壁塌陷而在管内设置芯棒,仅适合于短而直的管材切断。
(2)无芯切断;由于管件结构需要各种长度的直管及弯管,这给采用芯棒带来困难,故无芯切断应用较多。
双重冲切法;(图6—2)。其基本思路是先在管顶开一槽孔,然后再进行冲切,冲切时刀尖从开口处进入,其后进行切断,从而获得失圆度小的管件。
双冲法可在同一副模具上先在管子侧面冲一槽口,然后转90°置于下一工位进行切断。这样,既保证了管子的断面质量,又使凸模刀片易于制造,增长寿命,目前,在汽车、摩托车生产中采用。
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图6—2  双重冲切示意图
a)冲槽          b)切断
图6—4 简化后用圆弧作出的切刀刃口轮廓曲线            图6—6  刀片为直线刃口
图6—7  冲切模具固定安装简图
1—切槽刀片 2—刀片固定座 3—切断刀 4—切断刀固定座
对于常用的低碳钢管件,直径D=(20~25)mm,管壁厚度t= (1.5~2.5)mm,刀片厚度t=4mm,刀片材料:W18Cr4V(高速钢)。
二、管材剖口:
目前在摩托车、自行车、家俱等行业的管件加工中,大量采用图6—8所示管件端头焊接构件,其加工工艺一般为:下料、校直或弯曲、端头或中间部位剖口、焊接等。
图6—8  管子焊接构件
冲切剖口适合加工直径一般为mm相对壁厚t/d(t—管壁厚度,d—管外径)在0.01~0.15之间的薄壁钢管。由于常用管结构中管材的尺寸规格属于此范围,因此管件的剖口加工方法有很大的实际应用价值。
根据剖口凸模轴线与被剖弧口管材轴线的夹角大小(只考虑轴线相交),可将管端剖口分为垂直与斜交两种情况,其剖口工艺特点是不相同的(图6—9)。
图6—9  管件端头剖面示意图
a)  轴线垂直  b)轴线斜交
两轴线斜交时,可通过调节管坯在上下夹持凹模中端头伸出量,以保证凸模由端口进人,而不冲塌管材顶端。轴线垂直时,只有通过调节凸模几何形状参数或预先开槽,再冲剖口的方法来提高剖口质量。实际生产中,两类轴线夹角在(  90±10°)之内均可视为垂直情况处理。本节中讨论凸模从管材顶部垂直剖口的情况。
管端剖口质量的·好坏主要取决于剖口凸模的几何形状参数(图6—10)。
弯曲玻璃图6—10  管端剖口凸模
图6—l0a相当于圆柱体用一平面斜切而成,b、c是a的变化形式。a可看作是b在=0°的特例。
剖口时管壁的变形
剖口凸模从管材顶部切人时管壁的变形情况(图6—11)。图6—1la,b,c为凸模开始将顶部管壁压塌,切出小开口,随着凸模下压切口逐渐扩大,直至管材冲断,得到要求的剖口形状。同一凸模的切口在凸模的不同部位扩展的情况不一样,如图6—11d所示。刃口由凸模的“前切面” 和后面切相交形成,其作用是切割管壁材料,以形成所需的剖切弧口。前切面在剪切过程中与管壁材料有摩擦,应尽量降低其粗糙度,以减小冲切力。后切面有推挤废料的作用,并将废料压成内凹形状。冲切进行到某个时刻,凸模头部与管底壁接触,最后上下切口汇合,废料脱离管件。
图6—11  剖口过程管壁变形
三、管材冲孔:
生产中,管材壁部上的孔,通常是采用钻、铣等方法加工的,虽然质量稳定,但生产效率
大灯清洗装置低,难以满足大批量生产的要求。随着生产的发展,近年,采用冲压方法冲孔增多起来。用冲压方法进行管材冲孔,不仅能满足管件的使用要求,而且效率提高,模具结构简单,不需特殊设备,在一般压力机上即可冲制,故适用于大批量生产。
管材冲孔,按其模具结构特征可分为有凹模冲孔无凹模冲孔螺旋锥蝇。目前生产中,对管材的有凹模冲孔采用较为广泛,这里主要介绍管材无凹模冲孔
管材无凹模冲孔,即是在管材中无凹模支承的状态下,仅靠凸模对管壁进行冲孔加工。由于凸模在冲制时,管材处于空心状态,凸模对管壁施加的压力超过管壁本身的刚度所能承受的能力时,管材容易被压扁、冲塌,使冲孔加工无法完成。所以进行无凹模冲孔,首要的条件,是尽可能提高管材刚度,同时,在工艺和模具结构方面,还应采取特殊措施,方能收到较好效果。这种方法多用于管件和
其它高刚度工件的冲孔。
1. 冲孔分析
管材在无凹模冲孔中,为了防止冲孔力引起的失稳和模具的损坏,对模具有特殊要求。管
件在模具中夹持固定方法非常重要
在生产中,模具夹持固定管件的方法有多种,介绍如下(图6—15):
1)将管件放在平板上(图6—15a)。
2)将管件放置于带半圆凹槽的板上(图6—15b)。灭苍蝇器
3)将管件放置于带半圆凹槽的板上,其上加一带半椭圆凹槽压紧管件(图6—15c)。
带半椭圆凹槽的压料板3使管上部分产生弹性变形,并增加其刚度,这使可冲孔的直径比前两种增大。
图6—15  管件在模具中的固定
理论研究表明:冲孔直径与管材壁厚及材料性能之间有如下关系:
当管件放在平板上时(图6—15a)冲孔直径为:
                          (6—16)
式中:——管材变形区的长度或短小工件的长度;
      ——管件壁厚;
      R——管件半径;
    ——管材的许用弯曲应力(抗弯强度);

本文发布于:2024-09-22 21:20:45,感谢您对本站的认可!

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