機械沖壓連接技術思考

導語：機械沖壓連接技術思考一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

在多級剪切沖壓連接中,是通過對被連接材料的剪切以及隨后的鍛壓來實現被連接部件的連接。以下的工作過程涉及一個可驅動的剪切凹模和一個可驅動的鍛壓凸模,同樣剪切凸模也可能是可驅動的。起決定性作用的是工裝之間的相對運動。步驟1:在兩級剪切沖壓連接中,首先被連接的部件放置到剪切凸模和托架上,然后上部的工裝組件即剪切凹模向下運動到被連接部件上,借助于托架的彈力,被連接的部件在剪切凹模和托架之間被固定壓緊。步驟2:剪切凹模壓向剪切凸模側,一通過對被連接部件的沖壓和剪切,局部區域里的被連接部件材料產生位移并被剪切,這時被連接材料的原始厚度沒有變化。在這種方法中,兩個被連接部件都被剪切,被剪切的部分局部保持了和原始工件的連接。步驟3:在繼續的加工過程中,通過凸模鍛壓,被連接板的厚度減小。至此剪切凹模必須返回,在鍛壓凸模和剪切凸模之間被鍛壓的材料繼續被鍛壓和變寬。鍛壓過程是通過鍛壓凸模進行的。通過連接區域材料展寬形成了一個力和形狀封閉的連接接頭。步驟4:當達到了所設定的壓力(對由壓力控制的設備)或行程(對由行程控制的設備)之后,工裝組件退回原位。這樣就生產出一個多級剪切沖壓連接接頭,并且不需要后續加工工序。

可能連接的材料

在凸模、凹模側的連接材料應是不用加熱就可塑性變形的材料。實際中常使用的材料是鋼、不銹鋼、鋁和其他有色金屬,這些材料往往都有不同的涂層。多級沖壓連接也常用于高強度材料的連接。這種加工方法不僅可進行同種材料連接,也可進行不同材料的連接。當不同的材料連接時,理想的材料組合方法是較硬材料位于凸模側,較軟的材料位于凹模側。當不同厚度的材料連接時,理想的材料排列方法是較厚的材料位于凸模側,而較薄的材料位于凹模側,即硬材料位于軟材料之上,厚材料位于薄材料之上。

工作系統的選擇

凸模、凹模、固緊件以及有關被連接材料及其表面的涂層、涂層的狀態對連接接頭的形成和負荷下的接頭性能起著決定性的影響。對于設備壓力和行程的正確設定和調整以及凸、凹模幾何形狀的優化都對連接接頭的強度性能的提高起著重要作用。涉及到一些特殊的應用實例,制造商的建議是很有參考價值的。沖壓連接中參數的確定,也就是說凸、凹模和固緊件的選擇主要取決于以下因素:單個的或總的板材厚度。材料的安放位置的組合。材料表面涂層和表面狀態。負荷的大小和方向。對密封性和防銹性能的要求。對連接區域的外觀要求。

多級沖壓連接形式

專業化生產的多級沖壓連接方式有多種可能性,同時要求使用相適應的特殊的工裝。對于多級剪切的沖壓連接來說,加工方式的變化可按照工裝的剪切部分和連接區域的幾何形狀或工裝來劃分。選擇什么樣的加工方式則是根據被連接材料和強度性能的要求來確定的。通常情況下工裝由一個多元件的凸模和一個多元件的凹模組成。多級無剪切圓形接頭的沖壓連接在多級無剪切圓形接頭沖壓連接中,凸模、凹模側的被連接金屬不被剪切,因此形成了一個液體、氣體密封的連接接頭。因連接接頭是旋轉對稱的,在被連接材料表面的受力和變形行為都是與方向無關的,在連接接頭的凹模側,被連接材料的高度增加相對較小。多級剪切方形接頭的沖壓連接在多級剪切方形接頭的沖壓連接中,凸模、凹模側的被連接金屬均被剪切。剪切部分的連接材料表面狀態對連接結果的影響是微不足道的。這種方式可以使得兩個以上的連接材料進行連接。這種方形接頭的連接形式具有防扭轉可靠的特點,其所承受的剪切力是與方向有關的。除了方形連接接頭以外,也可使用相應的工裝生產圓形連接接頭。特殊形狀多級剪切沖壓連銜在這種特殊形狀多級剪切沖壓連接中,凸模、凹模側的被連接件材料都要被剪切。剪切部分的連接材料表面狀態對連接結果的影響是微不足道的。這種方法可使兩個以上的連接部件彼此連接。特殊形狀的連接接頭有星狀(三個槽)或者十字形(四個槽),這樣的形式使接頭具有防扭轉可靠的性能,這種接頭承受剪切力時是與方向有關的。多級平點連接接頭沖壓連接多級平點沖壓連接可以產生外觀令人滿意的連接接頭,由此可以在可視范圍內使用和連接板的兩側作為安裝面使用。平點連接接頭是通過兩級生產過程生產的。在實際生產中,平點接頭的生產方式是一種旋轉對稱的連接接頭。在被連接板材表面,受力和變形的行為是與方向無關的。這是一種無剪切的連接,因此這種連接是一種具有液體、氣體密封性的連接方式。

本文作者：楊延濱工作單位：中國船舶重工集團公司第七○三研究所