什么是冲压件？

行业新闻 2022-11-13 10:35:37 阅读量 ()

冲压（也称为金属冲压）是将坯料或卷材形式的平板金属放入冲压机中的过程，在冲压机中，工具和模具表面将金属成形为网状。冲压包括各种钣金成形制造工艺，例如使用机器压力机或冲压机冲压、下料、压花、弯曲、翻边和压铸。[1] 这可以是一个单阶段操作，其中压力机的每个冲程都在钣金零件上产生所需的形状，或者可以通过一系列阶段进行。该工艺通常在金属板上进行，但也可用于其他材料，如聚苯乙烯。级进模通常从钢卷、用于卷取卷取的卷取机送入矫直机，使卷取机矫平，然后送入进料器，进料器以预定的进给长度将材料送入压力机和模具。根据零件复杂性，可以确定模具中的工位数量。冲压通常在冷金属板上进行。热金属成形操作见锻造。

一、历史

据信，最早的硬币是公元前7世纪由吕底亚人在今天的土耳其铸造的，直到1550年，锤打硬币的方法仍然是制造硬币的主要方法。德国的马克斯·施瓦布（Marx Schwab）开发了一种新的冲压工艺，涉及多达12个人转动一个大轮子将金属压成硬币。19世纪80年代，冲压工艺进一步革新。[2]

19世纪80年代，冲压零件被用于大规模生产的自行车。冲压取代了模锻和机加工，大大降低了成本。虽然没有模锻零件那么坚固，但质量足够好。[3]

1890年，冲压自行车零件从德国进口到美国。美国公司开始拥有由美国机床制造商定制的冲压机。通过研发，Western Wheel能够冲压大多数自行车零件。[4]

几家汽车制造商采用了零件冲压。亨利·福特（Henry Ford）拒绝了工程师使用冲压件的建议，但当他的公司无法满足模锻件的需求时，福特被迫使用冲压件

在金属冲压、锻造和拉深的历史上，所有类型的压力机都是金属制造的支柱。在一次冲压行程中移动更多金属的过程不断改进。压力机和互连自动化设备提高了生产率，降低了劳动力成本，为工人提供了更多的安全。

二、加工方式

弯曲-材料沿直线变形或弯曲。
翻边-材料沿曲线弯曲。
压花-材料被拉伸成浅凹陷。主要用于添加装饰图案。另请参见Repousé和追逐。
下料-从一张材料上切下一块，通常用来做坯料，以便进一步加工。
铸币-图案被压缩或挤压到材料中。传统上用来制造硬币。
拉伸-通过受控的材料流将毛坯的表面区域拉伸成交替形状。另请参见深拉。
拉伸-坯料的表面积因张力而增加，坯料边缘不会向内移动。通常用于制造光滑的车身零件。
熨烫-材料沿垂直壁挤压并减少厚度。用于饮料罐和弹药筒。
缩径/缩颈-用于逐渐减小血管或管道开口端的直径。
卷曲-将材料变形为管状轮廓。门铰链就是一个常见的例子。
卷边-将边缘折叠到自身上以增加厚度。汽车门的边缘通常是镶边的。[6]

冲孔和切割也可以在冲压机中进行。渐进冲压是上述方法的组合，用一排模具完成，一条材料一次通过一个步骤。

三、模拟成型

钣金成形模拟是一种计算钣金冲压过程的技术，[7]预测常见缺陷，如裂痕、褶皱、回弹和材料变薄。也称为成形模拟，该技术是非线性有限元分析的具体应用。该技术在制造业，尤其是汽车行业有许多好处，在汽车行业，上市时间、成本和精益制造对公司的成功至关重要。

阿伯丁研究公司（Aberdeen research company）最近的研究（2006年10月）发现，最有效的制造商花更多的时间进行前期模拟[需要澄清]，并在项目结束时获得回报。[8]

冲压模拟用于钣金零件设计师或工具制造商希望评估成功制造钣金零件的可能性，而不需要制造物理工具。冲压模拟允许在PC的虚拟环境中模拟任何钣金零件成形过程，所需费用仅为物理试验的一小部分。

冲压模拟的结果允许钣金零件设计师快速评估替代设计，以优化其零件以实现低成本制造。

四、微冲压

本节介绍工业制造过程。有关弹道冲压技术和相关法律，请参见微冲压。

虽然冲压钣金部件的概念传统上侧重于宏观层面（例如车辆、飞机和包装应用），但小型化的持续趋势推动了对微观冲压形式的研究。从2000年代早期到中期微冲压机的早期开发，到2010年代西北大学微弯曲机的创建和测试，微冲压工具继续作为机械加工和化学蚀刻的替代品进行研究。金属板微冲压的应用实例包括电连接器、微筛、微开关、电子枪用微杯、手表组件、手持设备组件和医疗设备。然而，在全面实施该技术之前，必须解决关键问题，如质量控制、大量应用以及对机械性能的材料研究需求。