01-冲压工艺概论

,第一章冲压工艺概论,第五节汽车冲压技术概论,冲压技术在汽车制造业中的重要地位汽车上有60%70%的零件是冲压件。,第一节冲压工艺的特点及冲压工序分类,冲压利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，获得具有一定形状、尺寸和性能的零件。特点优点：高效低耗、操作方便、加工质量高、成本低缺点：模具精度要求高，制造难度大、周期长、费用高三要素板料、模具、冲压设备,第一节冲压工艺的特点及冲压工序分类,冲压工序分类（加工）分离（冲裁）：使板料沿一定的轮廓相互分离，同时分离断面满足一定的断面质量要求。成型（弯曲、拉深、局部成型）：板料在不产生破坏的前提下发生塑性变形，获得所需要的形状及尺寸。,第一节冲压工艺的特点及冲压工序分类,分离工序,第一节冲压工艺的特点及冲压工序分类,分离工序,第一节冲压工艺的特点及冲压工序分类,成型工序,第一节冲压工艺的特点及冲压工序分类,成型工序,第一节冲压工艺的特点及冲压工序分类,冲压工序分类（变形）伸长：变形区拉应变最大，材料伸长，厚度减薄。如翻孔、胀型、内凹外缘翻边等工序。压缩：变形区压应力最大，材料压缩，厚度增加。如拉深、外凸外缘翻边等工序。,第一节冲压工艺的特点及冲压工序分类,复杂冲压件的变形复杂冲压件的成形，其变形区多是几种基本成形工序的复杂组合。,第二节金属塑性变形的力学规律,单元体应力状态,第二节金属塑性变形的力学规律,塑性变形体积不变定律,第二节金属塑性变形的力学规律,塑性变形条件（屈服准则）屈斯加屈服准则（最大剪应力理论）最大剪应力达到某临界值时材料就屈服米塞斯屈服准则某一点的等效应力达到某临界值时材料就开始屈服,第二节金属塑性变形的力学规律,塑性应力与应变的关系塑性变形时，应变不仅与应力大小有关，而且与加载历史有着密切关系。,第二节金属塑性变形的力学规律,受力与应变关系增量理论全量理论,冲压成型性能板料对冲压成形工艺(各种冲压加工方法)的适应能力称为板料的冲压成形性能。两种失稳拉深失稳：板料在拉应力作用下局部出现缩颈或断裂。压缩失稳：板料在压应力作用下出现起皱。,第三节板料的冲压成形性能和成形极限图,成型极限板料在失稳前可以达到的最大变形程度。两种成形极限总体成形极限：失稳前总体尺寸可达到的最大变形程度，通常作为规则形状板料零件工艺设计的重要依据。局部成型极限：失稳前局部尺寸可达到的最大变形程度，通常作为复杂零件工艺设计的重要依据。,第三节板料的冲压成形性能和成形极限图,贴模性板料在冲压成形中取得的与模具形状一致的能力。起皱、塌陷、鼓包等均会降低贴模性。定性性零件脱模后保持在模内既得形状的能力。主要影响因素是回弹。抗破裂性板料冲压成形的主要评价指标。损坏严重，难于修复和使用。,第三节板料的冲压成形性能和成形极限图,定义成形极限图（FLD）是用来表示金属薄板在变形过程中，在板平面内的两个主应变的联合作用下，某一区域发生减薄时可以获得的最大应变量。应用板平面内的两个主应变的任意组合只要落在成形极限曲线之上，薄板料变形时就会发生破裂；反之则是安全的。变形如位于临界区，表明薄板料有濒于破裂的危险。,第三节板料的冲压成形性能和成形极限图,应用1.局部拉裂减小长轴应变增大短轴应变2.合理选材3.提高成形质量破裂、起皱,第三节板料的冲压成形性能和成形极限图,冲压加工对材料的要求材料性能、表面质量、厚度公差冲压加工对材料性能的要求冲裁：塑性好、硬度低弯曲：塑性好、易屈服、弹性模量高拉深：塑性好、易屈服、厚向异性系数大板料的质量对冲压性能的影响材料的力学性能、化学成分、金相组织、表面质量、尺寸精度,第四节车身冲压用材料,力学性能指标对冲压性能的影响屈服极限：小，易变形，贴模性、定型性好屈强比：小，易变形，不易破裂均匀延伸率：大，冲压性能好硬化指数n：n大，冲压性能好，但也有负面影响厚向异性系数r：r大，冲压性能好板平面各项异性系数：小，有利于提高冲压件质量,第四节车身冲压用材料,化学成分与金相组织对冲压性能的影响化学成分：钢中的碳、硅、硫、磷的含量增加会降低材料塑性，增加脆性，导致冲压性能变差。金相组织：晶粒大小不均会引起裂纹。晶粒粗大，制件表面粗糙；晶粒过小，易开裂回弹、扭曲起皱。板料的尺寸精度和表面质量对冲压性能的影响尺寸精度：影响最大的是厚度公差。过薄回弹难以控制，或压不实。过厚拉伤表面、缩短模具寿命。表面光洁：无缩孔、划痕、麻点等，否则易破裂。表面平整：表面不平，冲裁时易损坏模具，拉深时出现开裂或起皱。表面无锈：表面锈蚀会损坏模具，影响后续工艺效果。,第四节车身冲压用材料,冲压用钢板类型普通碳素钢、优质碳素结构钢（0520F、0830、08b）及低合金高强度钢（09Mn、16Mn、06Ti、10Ti）钢板拉深级别拉伸级别由高到低：ZFHFFZSPW钢板的表面质量特别高级的精整表面、高级精整表面、较高级的精整表面、普通精整表面钢板轧制尺寸精度A-高级精度，B-较高级精度，C-一般精度,第四节车身冲压用材料,模拟冲压成形性能试验胀形成形（杯突试验）、扩孔成形、拉深成形、弯曲成形、拉深-胀形复合成形冷弯成形性能试验在万能材料试验机上作180冷弯，达到规定的弯心直径D后，没