下料与剪切设备

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,下料与剪切设备,下料与剪切设备,冲压材料,冲压材料是影响零件质量和模具寿命的重要因素。目前,可冲压的材料不仅是低碳钢，而且还有不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等。一般以含碳量,0.25%及抗拉强度小于650N/mm的材料为主。例如冷轧钢 SPCC(JIS)或1010(SAE)。,一、板料的冲压成形性能,板料对冲压成性工艺的适应能力称为板料的冲压成形性能。,板料的冲压成形性能，包括抗破裂性、贴模性、成形极限和定形性等几个方面。,冲压材料 冲压材料是影响零件质量和模具寿命的重要因素。目前,对金属材料的冲压性能要求：,1具有良好的机械性能及较大的变形能力。,金属材料的机械性能是指抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度塑性应变比。,2具有理想的金相组织结构,金相组织是材料的微观质量特征。它的主要标志是:渗碳体或碳化物的球化程度。,对金属材料的冲压性能要求：,满足冲压工艺的性能要求：,保证冲压过程顺利进行,屈服极限R,el,:R,el,，材料易塑性变形,屈强比R,el,/R,m,：屈强比，即R,el,而 R,m,，,容易产生塑性变形而不易产生,拉裂，冲压工艺性好。,断后伸长率A：A，塑性，冲压工艺性。,从力学性能方面,满足冲压工艺的性能要求：保证冲压过程顺利进行 屈服极限,当屈服强度和抗拉强度高时，冲压成形力大，成形的难度加大，而且还会降低模具的寿命。,如果屈服强度高影响冲压件的尺寸精度。,如果板材的延伸率大，对所有的伸长类冲压成形都是有利的。,当延伸率大时，胀形、翻边的成形极限也大。,硬化指数高的材料会发生以下行为:,(1)继续进行加工会造成材料硬化，伸长量减少而使加工不易;,(2)继续进行加工将会抑制局部变形，得到一致的变形。,硬化指数,低的材料会发生以下行为:,继续进行加工会引起局部的变形，弱的部分甚至破断。,当屈服强度和抗拉强度高时，冲压成形力大，成形的难度加大，而且,一般来说，硬度越低，塑性越好。但是，材料的硬度偏高，弱碳化物球化率在90%以上，也能得到良好的冲裁面。反之，材料的硬度偏低，但球化不充分，也会使冲裁面撕裂。,因此，硬度是判断是否适合剪切的宏观指标，而金属组织(碳化物的均匀性和球化程度)是判断是否适合冲裁的微观指标。,一般来说，硬度越低，塑性越好。但是，材料的硬度偏高，,塑性应变比r,是表示板材各向异性性能的参数。,由于板材在制造过程中要经历轧制与退火等工艺，结果使板材形成结晶方位趋于一致的结构组织，在宏观上表现为各向异性，即在不同的方向上板材的性能有一定的差异。,r值越大，拉伸性能越好。其值等于应变宽度与应,变厚度之比。,塑性应变比r是表示板材各向异性性能的参数。,对于变形工序、材料的塑性要求较高；,对于分离工序要求材料具有适当的塑性。若塑性太高、材料太软，冲裁毛刺就高，太硬太脆又会降低模具寿命。,对于变形工序、材料的塑性要求较高；,从化学成分方面,碳、硅、磷、硫等元素含量高，会使材料脆性增加、塑性降低，导致冲压工艺性降低。,例如：铝镇静钢08Al分为3级：,ZF（最复杂）：用于拉深最复杂的零件，,C、S、P含量最低,HF（很复杂）：用于拉深很复杂的零件，,C、S、P含量稍低,F(复杂)：用于拉深复杂零件，C、S、P低,从化学成分方面 碳、硅、磷、硫等元素含量高，会,提高强度:碳、硅、锰、磷,降低塑性:碳、,硅,增加冷脆性:磷、碳、,硅,恶化焊接性:硫、磷、碳,改善切削加工:硫、锰、磷,恶化冲压性:碳、,硅,、磷、硫,提高强度:碳、硅、锰、磷,表面质量,材料表面光滑，无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷。否则会加速冲压模具的磨损。,优质钢板表面质量分3组：组（高质量表面）,组（较高质量表面）,组（一般质量表面）,例如：,钢板,4.5-GB708-88,10-GB710-88,表面质量 材料表面光滑，无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷,内部组织、厚度公差：,厚度公差分：A（高级）,B（较高级）,C（普通级）。,例如：10钢0.5厚冷轧钢带A级公差为：,B级为：，C为：,内部组织均匀、厚度公差小，冲压工艺性好。钢板厚薄不均、内部组织不匀，冲压时容易造成变形不均、折皱或开裂。,内部组织、厚度公差：厚度公差分：A（高级）内部,常用冲压材料,黑色金属,金属材料,非金属材料,有色金属,普通碳素钢：Q235,优质碳素结构钢：08、10,低合金结构钢：Q345,电工硅钢：DT1、DT2，俗称硅钢片,不锈钢：1Cr18Ni9Ti,铜及铜合金：T1、T2、H62、H68,铝及铝合金：2A12,、,1060,胶木,橡胶,塑料,石棉,毛毡,绝缘垫片 密封垫片,常用冲压材料 黑色金属 金属材料 非金属材料 有色金属 普,常用钢材牌号介绍,日本钢材（JIS系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：,第一部分表示材质，如：S（Steel）表示钢，F（Ferrum）表示铁；,第二部分表示不同的形状、种类、用途，,如：P(Plate)表示板，T（Tube）表示管，K(Kogu)表示工具；,第三部分表示特征数字，一般为最低抗拉强度。,如：SS400第一个S表示钢(Steel)，第二个S表示“结构”（Structure），400为下限抗拉强度400MPa，整体表示抗拉强度为400 MPa的普通结构钢。,常用钢材牌号介绍 日本钢材（JIS系列）的牌号中普通结构钢,常用钢材牌号介绍,SPHC首位S为钢Steel的缩写，P为板Plate的缩写，H为热Heat的缩写，C商业Commercial的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。,SPHD表示冲压用热轧钢板及钢带。,SPHE表示深冲用热轧钢板及钢带。,SPCC表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。其中第三个字母C为冷Cold的缩写。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。,SPCD表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。,常用钢材牌号介绍 SPHC首位S为钢Steel的缩写，,SPCE表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。,冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。,JIS机械结构用钢牌号表示方法为：S+含碳量+字母代号（C、CK），其中含碳量用中间值100表示，字母C：表示碳 K：表示渗碳用钢。如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。,SPCE表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国0,钢板生产流程,酸洗钢卷,加热炉,平整机,酸洗线,涂油设 备,加热后的板坯,粗轧机（可逆）,精轧机（连轧,）,热轧钢 卷,冷轧机,冷轧硬卷,清洗,退火炉,拉绞平 整,涂油,冷轧卷板,冷轧硬 卷,退火炉,热镀锌,光整,钝化,涂油,热镀锌卷板,冷轧卷板,化学清洗槽,电解清洗槽,电镀锌槽,磷化槽,辊涂耐指纹膜,耐指纹膜固化炉,电镀锌卷板,酸洗钢 卷,热轧,酸洗,冷轧,热镀锌,电镀锌,钢板生产流程酸洗钢卷加热炉平整机酸洗线涂油设 备加热后的板坯,热轧钢板的强度足、韧性佳、容易加工成各种形状复杂的零组件，其焊接性良好，易与其它金属构架组合，因此广泛应用于车架、桥梁、建筑、道路护栏、钢管、压力容器及园艺工具等产品之原料。,冷轧钢板因厚度薄、尺寸精确表面粗度分级多，容易涂漆及电镀、且机械性质及加工性良好易于冲压制成各种产品，故大量使用冷轧钢,板,做为加工材料。,热轧钢板的强度足、韧性佳、容易加工成各种形状复杂的零,规格表示方法：厚度宽度长度,规格：,0.57101420和210002000、115002000等。,下料方式：剪板机。,常用冲压材料规格,条料：,t6mm,应用最多,规格表示方法：厚度宽度长度 常用冲压材料规格 条料：t,冲压常用材料,常用冲压材料规格,规格：厚度宽度长度,厚度0.5mm，宽度500mm。,表面质量好，尺寸精度高、公差小。,带料（卷料）：,大批量时采用,冲压常用材料 常用冲压材料规格 规格：厚度宽度长度带料,1)剪切与剪板机,板料在剪板机的上,下剪刀作用下受剪,产生分离变形。,一,.剪切工艺,1)剪切与剪板机一.剪切工艺,下料与剪切设备,下料与剪切设备,剪切类型,剪切类型,平刃剪切与斜刃剪切,1.平刃剪切,板料与上下刃口全长同时接触，剪切力大，消耗功率大，振动大，但剪切质量好，平直，无扭曲。平刃剪切多用于小型剪板机和薄板下料，机械传动多。,2.斜刃剪切,斜刃剪切,是渐入式，瞬间剪切尺寸小于板宽。上下刃口 夹角为剪切角(0.5-4,)，有些液压剪板机可调，与剪切力和剪切行程有关。质量不如平刃剪切，有扭曲变形，但剪切力小，在大中型剪板机用。,剪板机按刀架运动方式不同分为:直线式和摆动式，直线,式刀片为矩形，四面刃，耐用，必须调节刃口间隙。,例如:t=0.25，材料为软钢，间隙为0.050-0.025-0.050,平刃剪切与斜刃剪切1.平刃剪切,一,.剪板机的工作原理及分类,1、剪板机广泛应用于对各种金属材料根据不同需要进行直接剪切，主要适用于钢铁制造、船舶、汽车、集装箱制造、开关电器、机械制造以及轻工等行业。,2、剪板机是借于液压系统驱动压料脚压紧钢板、左右油缸驱动刀架上下运动，刀架上的上刀片和固定在下刀座的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。,3、剪板机按其结构形式可以分为液压剪板机和机械剪板机两大类。由于机械剪,板机能耗较大且噪声超标，所以常见的主要以液压剪板机为主。液压剪板机按照,刀架运动轨迹，可以分为液压摆式剪板机、液压闸式剪板机两大类。,一.剪板机的工作原理及分类1、剪板机广泛应用于对各种金属材料,剪板机的分类,剪板机的分类,闸式剪板机,刀片间隙调整装置,图7-21为普通滑动导轨结构剪板机下刀片位置调整装置，通过调节推拉螺栓，使刀座块连同其上的刀片作前后进退，从而调节到所需的间隙。,闸式剪板机刀片间隙调整装置,闸式剪板机,闸式剪板机,摆式剪板机的刀架绕一点摆动，断面粗糙度值小，尺寸精度高，切口与板平面垂直，刀架为箱形构件:,摆式剪板机的刀架绕一点摆动，断面粗糙度值小，尺寸精度高，切口,摆动剪切的优点:,1、上下剪刃之间的摩擦及磨损较小，上剪刀作向,后倾斜运动挤压摩擦小，垂直度高。,2、剪切力小，刀片变形小。,3、后挡板能略向后摆，工件可自由下落，免卡料。,4、压料用油压装置，压料力大且可调，剪切精度,高。,刀架受扭，主要用于板厚大于6mm，板宽不大于,4mm的剪板机。,摆动剪切的优点:1、上下剪刃之间的摩擦及磨损较小，上剪刀作向,剪板机的技术参数,(一)剪板机的技术参数,1、可剪板厚,R5和10系列。取决与剪切力。剪切力与刃口间隙，刃口锋利程度，剪切角大小，剪切速度，剪切温度，剪切面的宽度等，最主要的是被剪材料的强度。国内外最大剪切厚度多为32mm以下。过大不经济。,2、可剪板宽,一次完成最大尺寸，横切;纵切。6000-10000,3,剪切角度,用小角度，免弯曲扭曲，力大,剪板机的技术参数,4、喉口深度,纵切方式对喉口深度有要求，采用较小喉深提高机架刚度减小质量。,5、行程次数,行程次数行程次数影响生产率，机械传动的小型剪板机一般每,分钟达50次以上。,4、喉口深度,剪板机的型号,11一机械式剪板机,12一液压摆动式剪板机,剪板机代