设计电工脚扣的同时,也提出了一些基本的原则,目的是为了确定电工脚扣的正确成型,与此同时,也是为了达到提升工作、减少生产成本等目的。不管是何种用途的电工脚扣,材料选择方面尽量采用普通材料代替贵重材料,较常用的方式就是碳钢代替合金钢。同事尽可能采用较薄的板料,但却要在刚度较弱的部位采用压筋结构,这样才能使材料费用降低的同时有减小了冲压力。而在电工脚扣的外形设计方面,尽量采用简单而对称的外形,以便于使冲压时胚料受力均衡,对简化加工工序,提升工作速率也有很大的帮助。还有一点,那就是对电工脚扣的精度不要过高,否则会增加精整工序,延长工件的生产周期。
对于电工脚扣的加工有很多种方式,冲压加工也是其中一种,但是相比于其他的加工方式,冲压加工有着自己的优点。
一、冲压可加工出尺寸范围大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较不错。
二、冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,电工脚扣的成本较低。
三、冲压加工的生产速率不错,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能一个冲件。
四、冲压时由于模具确定了电工脚扣的尺寸与形状精度,且一般不破坏电工脚扣的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性不错,具有“一模一样”的特征。
电工脚扣如产生变形是怎么回事?下面,来简单分析一下:
一、长度方向:网格由正方形变成了扇形,靠近凹模一侧(外侧)的长度伸长,靠近凸模一侧(内侧)的长度缩短,即弧bb>线段bb,弧aa<线段aa。靠近板料的中心,其缩短和伸长的程度逐渐变小。由于材料的连续性,相应存在一层金属纤维材料在弯曲前后不发生变化,称为应变中性层。
二、厚度方向:内侧厚度增加,外侧厚度减小,但由于内侧凸模紧压毛坯,厚度方向变形比较困难,所以内侧厚度的增加量小于外侧厚度的变薄量,因此材料厚度在弯曲变形程度大时,变形量越大,变形区内侧的厚度变薄越严重,应变中性层位置的内移量越大。
三、宽度方向:宽度方向的变化可分为以下两种情况:一种是窄板(B/t≤3)弯曲(B是板料的宽度,t是板料的厚度),宽度方向变形不受约束,弯曲时其横断面形状变成了外窄内宽的扇形,另一种是宽板(B/t>3)弯曲,材料在宽度方向的变形会受到相邻金属的限制,横断面形状变化小,仅在两端出现少量变形,横断面形状基本保持为矩形。
电工脚扣减少冲压过程的工序数,意味着减少电工脚扣数、节省工装数量、简化冲压过程的传送装置,缩减操作人员和冲压占地面积,是节约投资额和能耗的优良措施,所以冲压制造商都能把冲压工序数设计作为降低汽车制造成本的重要途径,甚至不惜改进产品设计来达到制造工艺方面的要求。当今高强钢、高强钢很好的实现了车辆的轻量化,提升了车辆的碰撞强度和稳定性能,因此成为车用钢材的重要发展方向。但随着板料强度的提升,守旧的冷冲压工艺在成型过程中容易产生破裂现象,无法达到钢板的加工工艺要求。