《冲压第九节》PPT课件.ppt

Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 这张图显示了与巨大的太阳相比的地球的大小，图片中太阳巨 大的冠状喷出物为2003年10月的太阳风 Galaxy Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 二、冲压件的结构工艺性二、冲压件的结构工艺性 重点内容重点内容 一、冲压基本工序一、冲压基本工序 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 概 述 金属塑性成形（压力加工）金属塑性成形（压力加工） 金属材料在金属材料在外力外力作用下产生塑性变形，获得具有一定作用下产生塑性变形，获得具有一定 形状形状、尺寸尺寸和和力学性能力学性能的毛坯或零件的生产方法。的毛坯或零件的生产方法。 塑性成形塑性成形 基本生产方式基本生产方式 轧制轧制 挤压挤压 拉拔拉拔 冲压冲压 锻压锻压 自由锻造自由锻造 模型锻造模型锻造 锻造锻造 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 变形工序变形工序 分离工序分离工序 弯曲弯曲 剪切剪切 冲裁冲裁 落料落料 冲孔冲孔 二、冲压基本工序二、冲压基本工序 拉深拉深 起伏起伏 缩口缩口 翻边翻边 胀形胀形 一、冲压一、冲压 ( (冷冲压、板料冲压冷冲压、板料冲压) ) 通过冲压模具（冲模）使板料经分离或变形以获得制通过冲压模具（冲模）使板料经分离或变形以获得制 件的工艺方法件的工艺方法 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 1.1.分离工序：分离工序：使坯料的一部分与另一部分相互分离的工艺方法使坯料的一部分与另一部分相互分离的工艺方法 1) 1) 剪剪 切切: : 板料按板料按不封闭轮廓不封闭轮廓分离的工序分离的工序 2) 2) 冲冲 裁裁: : 板料以板料以 封闭轮廓封闭轮廓与坯料分离的工序与坯料分离的工序 落料落料：利用冲裁取得一定尺寸和外形的制件或坯料的冲利用冲裁取得一定尺寸和外形的制件或坯料的冲 压方法压方法, ,冲下部分冲下部分- -? ?成品成品，周边，周边- -? ?废料废料。 冲孔冲孔：将冲压坯内的材料以封闭轮廓分离开，得到带孔将冲压坯内的材料以封闭轮廓分离开，得到带孔 制件的冲压方法制件的冲压方法, ,冲下的部分冲下的部分- -? ?废料废料，周边，周边- -? ?成品成品 e.x ？ ？ ？ ？ Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 冲裁的变形过程冲裁的变形过程 弹性变形阶段弹性变形阶段 塑性变形阶段塑性变形阶段 断裂分离阶段断裂分离阶段 弹性变形弹性变形断裂分离断裂分离 塑性变形塑性变形 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 冲裁件的断面组成：冲裁件的断面组成： 圆角、光亮带、断裂带、毛刺圆角、光亮带、断裂带、毛刺 - - 毛刺高度毛刺高度( (? ?) )，断裂带 ，断裂带( (? ?) )，光亮带，光亮带( (? ?) )，圆角，圆角( (? ?),), 则冲裁件的断面质量高则冲裁件的断面质量高 1 2 3 4 4 圆角圆角 3 光亮带光亮带 2 断裂带断裂带 1 毛刺毛刺 圆角圆角 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 冲裁间隙冲裁间隙 Z Z：凸模和凹模之间的双边间隙凸模和凹模之间的双边间隙 冲裁间隙增大冲裁间隙增大，冲裁件断面斜度，冲裁件断面斜度( (? ?) )，毛刺，毛刺( (? ?) )，光，光 亮带亮带( (? ?) )，冲裁件平整度，冲裁件平整度( (? ?) )，冲裁力，冲裁力( (? ?) )，模具，模具 寿命寿命( (? ?) )。 冲裁间隙减小冲裁间隙减小，冲裁件断面斜度，冲裁件断面斜度( (? ?) )，光亮带，光亮带( (? ?) )， 毛刺细长。模具寿命短。毛刺细长。模具寿命短。 合理的冲裁间隙要求：合理的冲裁间隙要求： 既能保证冲裁件的质量，又能延长模具的寿命和降低既能保证冲裁件的质量，又能延长模具的寿命和降低 冲裁力。冲裁力。 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 冲裁模刃口尺寸的确定冲裁模刃口尺寸的确定(Z)(Z)： 冲裁模的刃口尺寸取决于冲裁模的刃口尺寸取决于冲裁件尺寸冲裁件尺寸和和冲模间隙冲模间隙 落料：落料：以凹模为设计基准以凹模为设计基准 D凹 = d落，D凸= D凹 - Z 冲孔：冲孔：以凸模为设计基准以凸模为设计基准 D凸 = d孔，D凹 = D凸 + Z 1 2 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 冲裁件的排样：冲裁件的排样： 落料件在条料、带料或板料上进行合理布置方式落料件在条料、带料或板料上进行合理布置方式 目的目的: : 是使废料最少，从而提高材料利用率是使废料最少，从而提高材料利用率 有废料排样有废料排样: : 其优点是毛刺其优点是毛刺( (？) )，冲裁件尺寸，冲裁件尺寸( (? ?) ) 质量质量( (? ?) )，但材料消耗，但材料消耗( (? ?) )。 少、无废料排样少、无废料排样: : 这种排样材料利用率这种排样材料利用率( (? ?) )，但尺，但尺 寸的准确性不易控制。寸的准确性不易控制。 有废料排样有废料排样 无废料排样无废料排样 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 2.2.冲压设备：冲压设备： 1)1)剪剪 床：床： Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 2) 冲 床： Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 3.3.冲冲 模模: :冲裁用的模具冲裁用的模具 1)1)简单模简单模: :在冲床的一次行程中只完成一个工序的冲模在冲床的一次行程中只完成一个工序的冲模 凸模凸模 凹模凹模 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 2)2)连续模连续模 在冲床的一次行程中在模具的在冲床的一次行程中在模具的不同位置上不同位置上同时完成数道工序的冲模同时完成数道工序的冲模 冲孔凸模冲孔凸模 冲孔凹模冲孔凹模 落料凸模落料凸模 落料凹模落料凹模 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 3)3)复合模复合模 冲床的一次行程中，在模具的冲床的一次行程中，在模具的同一个位置上同一个位置上完成多道工序的冲模完成多道工序的冲模 凸凹模凸凹模 拉伸凸模拉伸凸模 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 3.3.变形工序变形工序 使坯料的一部分相对于另一部分使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂产生位移而不破裂的工的工 艺方法艺方法 1) 1) 弯弯 曲曲 (1)(1)弯弯 曲：曲： 将板料、型材或管材等坯料在弯矩作用下，一部分相对将板料、型材或管材等坯料在弯矩作用下，一部分相对 于另一部分弯成具有一定曲率和角度制件的工序于另一部分弯成具有一定曲率和角度制件的工序 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 (2)(2)弯曲工艺特点弯曲工艺特点 弯曲半径弯曲半径 r r( (0.25-1)0.25-1) 弯曲线应尽量与坯料纤维方向弯曲线应尽量与坯料纤维方向垂直垂直 回弹回弹 ( (弹复、回跳）弹复、回跳） 去掉弯曲外力后，因弹性变形恢复，使制件的形状和尺寸去掉弯曲外力后，因弹性变形恢复，使制件的形状和尺寸 发生与加载时变形方向相反的变化，从而消去了部分弯曲发生与加载时变形方向相反的变化，从而消去了部分弯曲 变形效果变形效果 消除回弹的措施消除回弹的措施 a a）设计）设计补偿角补偿角 0 01010 b b）对工件进行）对工件进行退火退火 c c）设计）设计加强筋加强筋 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 2) 2) 拉深拉深 利用模具使冲裁后的平板毛坯变形为开口空心零件利用模具使冲裁后的平板毛坯变形为开口空心零件 而整体厚度变化不大的工序而整体厚度变化不大的工序 (1)拉深缺陷 起皱起皱 拉裂（拉穿）拉裂（拉穿） Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 (2)(2)拉深模设计及工艺特点拉深模设计及工艺特点 凸凹模的工作部分必须具有一定的圆角凸凹模的工作部分必须具有一定的圆角 r r 凹凹=10t =10t，r r凸 凸= =（ （0.6-10.6-1）r r凹 凹 凸凹模间隙要合理凸凹模间隙要合理 Z =Z =（1.1-1.21.1-1.2）t t，Z Z单边间隙单边间隙 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 控制拉深系数（控制拉深系数（m m） - - 拉深系数拉深系数 m m 拉深变形后制件的直径与其坯料拉深变形后制件的直径与其坯料 直径之比直径之比（m = d/Dm = d/D） - - 衡量拉深变形程度的指标衡量拉深变形程度的指标 m m 越小，变形越（越小，变形越（? ?），拉深应），拉深应 力也越（力也越（? ?）。因此，制定拉深）。因此，制定拉深 工艺时必须使实际拉深系数（工艺时必须使实际拉深系数（? ? ）于极限拉深系数）于极限拉深系数 m mmin min 设置压边圈设置压边圈 涂润滑油涂润滑油 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 3)3)缩缩 口口 将空心件或管件口部直径缩小的成形方法将空心件或管件口部直径缩小的成形方法 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 4)4)翻翻 边边 在板料或半成品上，使材料沿其内孔或外缘的一定曲在板料或半成品上，使材料沿其内孔或外缘的一定曲 线翻成竖立边缘的成形方法线翻成竖立边缘的成形方法 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 5) 5) 起伏（压筋）起伏（压筋） 在板料和制品表面上通过局部变薄，获得各种形状的在板料和制品表面上通过局部变薄，获得各种形状的 凸起与凹陷的方法凸起与凹陷的方法 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 6)6)胀胀 形形 将空心件轴向方向上的局部区段直径胀大的成形方法将空心件轴向方向上的局部区段直径胀大的成形方法 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 四四. .冲压件结构工艺性冲压件结构工艺性 在满足使用性能的条件下，为节约材料，在满足使用性能的条件下，为节约材料， 延长模具寿命，提高生产率，降低成本和延长模具寿命，提高生产率，降低成本和 保证质量，冲压件结构应具有良好的工艺保证质量，冲压件结构应具有良好的工艺 性能。性能。 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 1)1)冲裁件形状应力求简单、对称，尽量采用圆形、矩冲裁件形状应力求简单、对称，尽量采用圆形、矩 形等规则形状，并应便于合理排样形等规则形状，并应便于合理排样 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 2)2)为使冲模容易制造，延长寿命并使模具工作部分有为使冲模容易制造，延长寿命并使模具工作部分有 足够强度，冲压件上应避免有长槽与细长悬臂结构足够强度，冲压件上应避免有长槽与细长悬臂结构 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 3)3)孔间距离孔间距离oror与零件边缘距离不宜过小，孔径不能过小与零件边缘距离不宜过小，孔径不能过小 冲压件转角处应以圆弧过渡代替尖角，可防止发生裂纹冲压件转角处应以圆弧过渡代替尖角，可防止发生裂纹 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 4)4)弯曲时应考虑材料的流线方向，避免弯裂。弯曲时应考虑材料的流线方向，避免弯裂。 5)5)如果弯曲边过短如果弯曲边过短不易弯曲成型不易弯曲成型 H H 22 为避免弯曲时孔变形为避免弯曲时孔变形孔的位置与弯曲半径圆心处应孔的位置与弯曲半径圆心处应 相隔一定距离相隔一定距离 L L(1.5(1.52)t2)t Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 6)6)拉深件所有转角处均应有一定的圆角半径拉深件所有转角处均应有一定的圆角半径 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 7)7)为简化冲压工艺，节省材料，对于形状复杂的冲压为简化冲压工艺，节省材料，对于形状复杂的冲压 件可先分别冲压成若干个简单件，然后再焊成整体件件可先分别冲压成若干个简单件，然后再焊成整体件 ，即采用冲，即采用冲- -焊结构焊结构 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 8)8)为减少组合件，可采用为减少组合件，可采用切口工艺切口工艺，即将材料沿不封，即将材料沿不封 闭的曲线部分地分离开，其分离部分的材料发生弯曲闭的曲线部分地分离开，其分离部分的材料发生弯曲 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 9)9)应尽量采用薄板，节约材料和减小冲压力。若局应尽量采用薄板，节约材料和减小冲压力。若局 部刚度不够，可采用部刚度不够，可采用起伏措施起伏措施压出筋压出筋 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 第十四章 冲 压 Home workHome work 14.2 14.2 冲裁变形分为哪几个阶段？如何评定冲冲裁变形分为哪几个阶段？如何评定冲 裁件的断面质量？裁件的断面质量？ 14.6 14.6 冲压的基本工序包括哪些最主要的形式冲压的基本工序包括哪些最主要的形式 ？ 14.16 14.16 用用5050冲孔模具来生产冲孔模具来生产5050落料件能否落料件能否 保证冲压件精度？为什么？保证冲压件精度？为什么？ Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Make hay while the sun shinesMake hay while the sun shines 第十四章 冲 压 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Wing of butterfly Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Wing of butterfly Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Black Ant Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Fly Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Bee Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Head of butterfly Changchun University of Science and Technology Changchun University of Science and Technology 长春理工大学长春理工大学 Foot of fly Changchun University of Science and T