一种配电箱板材的冲压工艺的制作方法

本发明涉及冲压技术领域，具体是一种配电箱板材的冲压工艺。

背景技术：

配电箱是数据上的海量参数，一般是构成低压林按电气接线，要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电箱。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。常用的配电箱有木制和金属制两种，因为金属配电箱防护等级要高一些，所以还是金属的用的比较多。金属板材需经冲压工艺处理后再制备配电箱。

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有60～70％是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片和锅炉的汽包，容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。

现有技术中，金属板材都是通过冲压成型进行加工，但是现有的工艺设计复杂，缺乏合理性，成品误差较大，并无法满足客户对成品精度的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种配电箱板材的冲压工艺，本发明设计的冲压流程步骤详细合理，确保了产品质量，提高了产品的合格率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种配电箱板材的冲压工艺，其特征在于，所述流程按照下述步骤进行：

步骤一，原材料入库；

步骤二，金属材料酸洗钝化干燥处理；

1)酸洗处理，选取25％-30％的盐酸(hcl)、15％-20％的硝酸(hno3)、28％的磷酸(h2cro4)和17％-22％的氢氟酸(hf)进行混合后加入防蚀剂十二烷基硫酸钠(sds)配置成酸洗液，利用酸洗液对金属材料进行酸洗后，再清洗干燥；

2)钝化处理，选取20％硝酸溶液作为钝化剂，将金属材料放置在盛有20％硝酸溶液的钝化池内，控制钝化池温度和钝化时长，金属材料钝化处理完成后，进行清洗放入烘干箱内烘干。

步骤三，根据产品图样进行冲压工艺性分析；

1)材料，配电箱板材所使用的金属材料为08f、t＝1.5mm的碳素钢，其力学性能良好，满足使用要求，具有良好的冲压性能；

2)配电箱板材结构简单对称，板材表面有多个长方形散热孔；

3)尺寸精度，产品图样上所有未注公差的尺寸属于自由尺寸，精度要求比较低，可按工it11级确定尺寸的公差。

步骤四，工艺方案的确定；

先冲孔、再落料，然后切断、修边，采用单工序模生产；

步骤五，主要工艺参数的计算如下：

计算冲裁力f1：

f1＝kltεb

其中，查表可知材料的抗剪强度极限值εb为360n/mm²，

k值取1.3，材料厚度t为1.5mm，冲裁周长l为3.38-3.44mm；

计算卸料力f2：

f2＝kx×f1

其中kx查表可得0.045；

计算推件力：

f3＝ktf1

kt查表可得0.063；

模具总冲压力f：

f＝f1+f2+f3

计算材料利用率y：

查阅搭边数值表，搭边值为沿送进方向搭边为a＝2.0mm，侧向搭边b＝2.0mm，金属材料宽度b为1m，由此可算出步距s＝100+b＝102mm；

y＝a/bs×100％

a-一个步距内冲裁件的实际面积；

b-冲裁件宽度；

s-步距；

步骤六，冲压模具的选择，用有限元方法建立凸模、凹模、压边圈、板材的网格模型，输入配电箱板材材料参数，确定采用复合模；

步骤七，冲压设备的选择，根据冲压模具的类型选择与之相配合的冲压设备；

步骤八，工艺卡的编制，工艺卡内容包括如下两项：

1)分析冲压件的工艺性，冲压件的产品图及技术条件，原材料的尺寸规格、性能及供应状况，产品的生产批量，工厂现有的冲压设备条件，工厂现有的模具制造条件及技术水平。

2)确定冲压件的成型工艺方案，冲压工序的性质、数量、顺序、组合方式以及其它辅助工序的安排。

所述酸洗温度为30℃，酸洗时长为100min-125min。

所述钝化池温度在20℃-25℃，钝化时长为60min-85min。

所述配电箱板材边长设为d，对d的要求如下：3cm≤d≤5cm，配电箱板材壁厚在1.5mm之间，方形孔之间的最小距为40±0.8mm，最小孔边距≥1.5t＝1.5mm。

所述工艺方案还包括如下两项：

1)冲孔-落料，复合冲压，然后切断、修边，采用复合模生产。

2)冲孔-落料，连续冲压，然后切断、修边，采用级进模生产。

本发明有益效果：

本发明所公开的配电箱板材的冲压工艺，设计过程合理科学，过程简单可控，使钣金件的冲压生产更容易实现，确保产品品质，提高产品的良品率，能够有效的提高冲压效率，节约生产成本和时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明配电箱工件的主视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种配电箱板材的冲压工艺，包括如下流程：原材料入库、金属材料酸洗钝化干燥处理、根据产品图样进行冲压工艺性分析、工艺方案的确定、主要工艺参数的计算、冲压模具的选择、冲压设备的选择、编制冲压工艺卡。

上述一种配电箱板材的冲压工艺，具体流程如下：

步骤一，原材料入库，根据所需板材的数量进行采购。

步骤二，金属材料酸洗钝化干燥处理，具体处理步骤如下：

1)酸洗处理，选取25％-30％的盐酸(hcl)、15％-20％的硝酸(hno3)、28％的磷酸(h2cro4)和17％-22％的氢氟酸(hf)进行混合后加入防蚀剂十二烷基硫酸钠(sds)配置成酸洗液，在温度为30℃下对利用酸洗液对金属材料进行酸洗后，再清洗干燥。

2)钝化处理，选取20％硝酸溶液作为钝化剂，将金属材料放置在盛有20％硝酸溶液的钝化池内，控制钝化池温度在20℃-25℃，钝化时长为60min-85min，金属材料钝化处理完成后，进行清洗放入烘干箱内烘干。

步骤三，冲压工艺性分析。

1)材料，配电箱板材所使用的金属材料为08f、t＝1.5mm的碳素钢，其力学性能良好，满足使用要求，具有良好的冲压性能。

2)配电箱板材结构简单对称，如图2所示，板材表面有多个长方形散热孔，其边长设为d，对d的要求如下：3cm≤d≤5cm，配电箱板材壁厚在1.5mm之间，方形孔之间的最小距为40±0.8mm，满足冲裁件最小孔边距≥1.5t＝1.5mm的要求，满足许用壁厚要求，因此该制件具有良好的冲压工艺性，适合冲裁。

3)尺寸精度，产品图样上所有未注公差的尺寸属于自由尺寸，精度要求比较低，可按工it11级确定尺寸的公差。

步骤四，工艺方案的确定，制备该两件零件包括落料、冲孔、切断、修边四个步骤。

落料指用冲模沿封闭曲线冲切，冲下的部件是工件，其余部分为废料；

冲孔指用模具沿封闭先线冲切板材，冲下的部分是废料去；

切断指用剪刀或模具切断板材，切断线不封闭；

修边指将拉伸或成型后的半成品边缘部分的多余材料切掉。

具体方案如下：

1)先冲孔、再落料，然后切断、修边，采用单工序模生产。

2)冲孔-落料，复合冲压，然后切断、修边，采用复合模生产。

3)冲孔-落料，连续冲压，然后切断、修边，采用级进模生产。

以上三种方案可以任选一种方案作为生产配电箱板材的方案。

步骤五，主要工艺参数的计算。

计算冲裁力f1：

f1＝kltεb

其中，查表可知材料的抗剪强度极限值εb为360n/mm²

k值取1.3，材料厚度t为1.5mm，冲裁周长l为3.38-3.44m。

计算卸料力f2：

f2＝kx×f1

其中kx查表可得0.045。

计算推件力：

f3＝ktf1

kt查表可得0.063。

模具总冲压力f：

f＝f1+f2+f3

计算材料利用率y：

查阅搭边数值表，搭边值为沿送进方向搭边为a＝2.0mm，侧向搭边b＝2.0mm，金属材料宽度b为1m，由此可算出步距s＝100+b＝102mm。

y＝a/bs×100％

a-一个步距内冲裁件的实际面积；

b-冲裁件宽度；

s-步距。

步骤六，冲压模具的选择，用有限元方法建立凸模、凹模、压边圈、板材的网格模型，输入配电箱板材材料参数，最终采用复合模。

步骤七，冲压设备的选择，选择型号为yf30－30的冲压设备对金属材料进行冲压。

步骤八，编制冲压工艺卡，冲压工艺卡包括如下两条：

1)分析冲压件的工艺性，冲压件的产品图及技术条件，原材料的尺寸规格、性能及供应状况，产品的生产批量，工厂现有的冲压设备条件，工厂现有的模具制造条件及技术水平。

2)确定冲压件的成型工艺方案，考虑冲压工序的性质、数量、顺序、组合方式以及其它辅助工序的安排。

本具体实施方式的冲压工序，可以直接制成平板零件或为其他冲压工序如弯曲、拉深、成形等准备毛坯，也可以在已成形的冲压件上进行切口、修边等。冲裁广泛用于汽车、家用电器、电子、仪器仪表、机械、铁道、通信、化工、轻工、纺织以及航空航天等工业部门。本具体实施方式是一个合理的工艺方案，不仅可以为稳定产品质量、降低冲压成本提供技术保证，而且也可以为生产的组织与管理创造有利的条件。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。