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中厚板结构件复合精冲成形技术及应用

精冲是一种先进的金属塑性成形工艺,与普通冲裁相比,精冲模具增加了压边圈和反顶杆。在精冲过程中,压边圈首先以压边力压紧坯料。然后凸模开始往下挤压坯料,同时反顶杆以一定的反顶力顶住工件与凸模同步往下运动。在精冲力、压边力和反顶力的共同作用下,变形区材料在三向静水压应力状态下发生纯剪切塑性变形。通过一次精冲成形即可获得尺寸精度达到IT6~8级、断面呈全光亮带的精冲件。当精冲与冷锻、挤压、压扁、沉孔等体积成形工艺和拉深、弯曲等冲压成形工艺相结合得到复合精冲成形工艺时,能将普通的平面内冲压成形提升到三维空间成形,实现三维复杂形状、高精度中厚板结构件的高效净成形。

复合精冲由于其优质、高效、节材等优点,在汽车、高铁、装甲车、航空航天、核电、化工等领域得到了广泛应用,如汽车发动机正时系统端盖、链轮、变速器换挡拨叉总成、座椅调角器系统、高铁制动结构件、航空发动机摇臂、核电与化工密封结构件等,有力促进了中厚板结构件先进制造技术的转型升级及高端装备的发展。

精冲挤压复合成形技术

精冲挤压复合成形方式

精冲挤压复合成形方式可以分为三种。对于先挤压成形然后精冲落料适用于级进成形;对于图1b,属于条料外移步成形,精冲落料后采用机械手将零件移动到另一个工步,然后进行体积成形。此方法能进一步扩大模具工作区域范围,提高生产效率;对于,精冲挤压同一工步成形,避免在工步转换过程中尺寸精度的丧失,适合于高精度成形。无论对于哪一种复合方式,都包括了三维局部挤压成形和二维整体精冲落料两种成形工艺,接下来重点分析这两种成形工艺特征。

三维局部挤压成形

板料三维局部挤压成形可以分为以下三种方式。

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