1.冲压
冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术,冲压的对象如果是金属板材,则又称之为钣金冲压。
板料、模具和设备是冲压加工的三要素。
冲压加工是一种金属冷变形加工方法,所以,被称之为冷冲压或板料冲压,简称冲压。它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也隶属于材料成型工程技术。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其他方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点,主要表现如下:
1)冲压加工的生产效率高,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,高速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得到一个冲件。
2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
3)冲压可加工出尺寸范围较大、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高。
4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其他加热设备,因而是一种省料、节能的加工方法,冲压件的成本较低。
由于冲压具有如此优越性,冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。例如,在宇航、航空、军工、机械、农机、电子、信息、铁道、邮电、交通、化工、医疗器具、日用电器及轻工等领域里都用到冲压加工。不但整个产业界都用到它,而且每个人都直接与冲压产品发生联系。像飞机、火车、汽车、拖拉机上就有许多大、中、小型冲压件。小轿车的车身、车架及车圈等零部件都是冲压加工出来的。据有关调查统计,自行车、缝纫机、手表里有80%是冲压件;电视机、收录机,摄像机里有90%是冲压件;还有食品金属罐壳、钢精锅炉、搪瓷盆碗及不锈钢餐具,全都是使用模具的冲压加工产品;就连计算机的硬件中也缺少不了冲压件。
但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集型产品。所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益的。
2.冲裁
冲裁可以看作是一种特殊的冲压工艺。
冲裁是利用冲裁模在压力机的作用下,使板料分离的一种冲压工艺方法。从广义上说,冲裁是冲孔、落料、切断、切口、割切等多种分离工序的总称。但一般讲来,冲裁主要指落料和冲孔工序。
冲裁是冷冲压加工方法中的基础工序,应用极其广泛,它即可以直接冲制出所需的成品零件,也可以为其他冷冲压工序制备毛坯。
板料经过冲裁后,被分离成两部分,即冲落部分和带孔部分,若冲裁的目的是为了制取一定外形的外形轮廓和尺寸的冲落部分,则这种冲裁工序称为落料工序,剩余的带孔部分就称为废料。反之,若冲裁的目的是为了制取一定形状和尺寸的内孔,此时,冲落部分变成废料带孔部分即为工件,这种冲裁工序称之为冲孔工序。
按照切断面的粗糙程度,或冲件的精度,冲裁分为普通冲裁和精密冲裁。(www.xing528.com)
普通冲裁就是当工件分离时,由于受到冲模压力作用。在凸凹刃口之间的材料除了受剪切变形外,还存在着拉伸、弯曲横向挤压等变形,材料最终以撕裂的形式实现分离。因此,普通冲裁工件的断面比较粗糙,而且有一定的锥度,其精度较低,精密冲裁由于采用了特殊的冲模结构使凸、凹模刃口处的材料最终以塑性剪切变形形式分离。精密冲裁的零件,断面光洁且与板面垂直,精度较高。目前,一些精度要求高的冲裁零件,如仪器仪表、照相机、钟表等零件多数是用精密冲裁的方法加工的。若按分离部分与母材部分的使用要求,冲裁又可分为冲孔、落料、切断、切口、半剪等。
3.吸塑
吸塑是一种针对塑料片的加工工艺,主要原理是将平展的塑料硬片材加热变软后,利用真空将其吸附于模具表面,冷却成型后形成凹陷形状的零件,广泛用于塑料包装、灯饰、广告、装饰等行业。
吸塑包装的主要优点是节省原辅材料、重量轻、运输方便、密封性能好,符合环保绿色包装的要求;能包装任何异形产品,装箱无需另加缓冲材料;被包装产品透明可见,外形美观,便于销售,并适合机械化、自动化包装,便于现代化管理、节省人力、提高效率。
吸塑包装设备主要包括吸塑成型机、冲床、封口机、高频机、折边机等。
封装形成的包装产品可分为插卡、吸卡、双泡壳、半泡壳、对折泡壳、三折泡壳等。
4.纸箱、纸盒制造
纸箱(Carton)或纸盒(Hard Paper Case)是指由纸板经过裁切后叠合,通过黏合或装订而制成的箱状或盒装的容器。
纸箱多由瓦楞纸板制成。瓦楞纸板是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成。根据商品包装的需求,瓦楞纸板可以加工成单面、三层、五层、七层、十一层等。
不同波纹形状的瓦楞,粘结成的瓦楞纸板的功能也有所不同。即使使用同样质量的面纸和里纸,由于楞形的差异,构成的瓦楞纸板的性能也有一定区别。目前国际上通用的瓦楞楞形分为A型楞、C型楞、B型楞和E型楞四种。A型楞制成的瓦楞纸板具有较好的缓冲性,富有一定的弹性,C型楞较A型楞次之,但挺度和抗冲击性优于A型楞;B型楞排列密度大,制成的瓦楞纸板表面平整,承压力高,适于印刷;E型楞由于薄而密,更呈现了它的刚强度。
纸盒的体积比纸箱小很多。纸盒也多由厚度较薄的瓦楞纸板制成,高档的纸盒由卡纸(Card Paper、Bristol)制成。卡纸每平方米重约150g以上,是介于纸和纸板之间的一类厚纸的总称。卡纸的纸面较细致平滑,坚挺耐磨。
5.缓冲材制造
缓冲部件多用泡沫塑料或珍珠棉等制造。
聚乙烯珍珠棉即聚乙烯发泡棉,是非交联闭孔结构,是一种新型环保的包装材料。它由低密度聚乙烯酯经物理发泡产生无数的独立气泡构成,克服了普通发泡胶易碎、变形、回复性差的缺点,具有隔水防潮、防振、隔音、保温、可塑性能佳、韧性强、循环再造、环保、抗撞力强等诸多优点,亦具有很好的抗化学性能,是传统包装材料的理想替代品。它广泛应用于电子电器、仪器仪表、计算机、音响、医疗器械、工控机箱、灯饰、工艺品、玻璃、陶瓷、家电、喷涂、家具、酒类及礼品包装、五金制品、玩具、瓜果、皮鞋的内包装、日用品等多种产品的包装。
6.其他
打印机的制造涉及现代工业的多个领域,上面介绍的只是比较常用的一些工业制造工艺,实际上,还有应用到很多的其他工业技术,而且随着技术的发展,也会应用到新出现的各种技术,考虑到篇幅的限制,就没有进行介绍,有关的内容,读者可在实际应用当中体验并查询相关的文献。
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