冲压成型（谷风参考）

1、第四节 板料冲压,一、冲压工艺概述 二、板料冲压的基本工序,1,经验学习,一、冲压工艺概述,金属板料,冲模和冲床,产生分离、变形,冲压件,冲床冲压设备,冲压工艺概念,冲模冲压模具,动画演示,冲压件,2,经验学习,一、冲压工艺概述,可冲压形状复杂的零件，废料少，材料利用率高； 冲件尺寸精度高，质量稳定，互换性好； 操作简单，生产率高； 价格低廉； 冲模制造复杂、费用高。 适合于大批量生产,冲压工艺特点,3,经验学习,一、冲压工艺概述,分离工序,分类,冲孔 落料 切断 切口 切边,成形工序,弯曲 拉深 翻边 起伏 胀形,统称“冲裁,4,经验学习,一、冲压工艺概述,常用冲压材料,黑色金属：08、10

2、、08F 有色金属：铝及铝合金 铜及铜合金 不锈钢：A不锈钢板,非金属材料,胶木板 塑料板 石棉 纸板,金属材料,5,经验学习,二、板料冲压的基本工序,冲裁,冲裁变形过程,弹性变形阶段：F Re,塑性变形阶段： Re F Rm,断裂阶段： F Rm,6,经验学习,二、板料冲压的基本工序,冲裁件断面特征,圆角区 光亮带 圆角区 毛刺,动画演示,7,经验学习,二、板料冲压的基本工序,冲裁间隙Z,冲裁模凸、凹模刃口尺寸之差,ZDdDp,8,经验学习,二、板料冲压的基本工序,冲裁间隙对冲裁过程影响,对冲裁件质量影响 对模具寿命影响,Z过小 Z适中 Z过大 裂纹不对接 裂纹对接 裂纹不对接 产生二次剪切

3、 正常冲裁 产生撕裂 有潜裂纹 表面太粗糙,9,经验学习,二、板料冲压的基本工序,最小冲裁间隙Z的确定,经验公式法： Zminct c与材质和材料厚度有关的系数。 t材料厚度,冲裁间隙Z必须在一个合理范围内,10,经验学习,二、板料冲压的基本工序,冲裁模刃口尺寸计算,两种方法：互换法和配合法。 实际生产常用配合法,工件取决于凹模尺寸，以凹模为基准,落料,凸模刃口尺寸按凹模刃口的实际尺寸配制，保证最小冲裁间隙为Z,D凹=（D-0.75）+0.25,11,经验学习,二、板料冲压的基本工序,工件取决于凸模尺寸，以凸模为基准,冲孔,凹模刃口尺寸按凸模刃口的实际尺寸配制，保证最小冲裁间隙为Z,D凸=（D

4、+0.75）-0.25,12,经验学习,二、板料冲压的基本工序,外形、内孔避免尖角，用圆弧过渡,冲裁件的结构工艺性,形状力求简单、规则,有利于选取少废料和无废料排样法，有利于模具制造,13,经验学习,二、板料冲压的基本工序,冲裁件的结构工艺性,避免过长悬壁与狭槽,原因：增加模具制造难度， 降低模具强度,允许的悬壁与狭槽尺寸,有色金属和低碳钢板料：宽度b1.5t，深度h5b 中、高碳钢钢板：b2t,14,经验学习,二、板料冲压的基本工序,冲裁件的结构工艺性,孔间距、孔边距不能太小,矩形孔时：c 1.5t； 圆形孔时：ct,15,经验学习,二、板料冲压的基本工序,冲裁件的结构工艺性,内孔直径不能太

5、小,冲孔最小直径与孔的形状、材料力学性能、厚度等有关,单个凸模： 低碳钢dmin1.0t；黄铜dmin0.9t； 铝、锌dmin0.8t 凸模带保护套： 低碳钢dmin0.35t；黄铜dmin0.35t； 铝、锌dmin0.3t,16,经验学习,二、板料冲压的基本工序,尺寸标注,金属冲裁件：经济精度IT12级 非金属冲裁件：IT14,冲裁件达到的经济精度等级,以制造过程中不变的面和线为尺寸基准,17,经验学习,二、板料冲压的基本工序,弯曲是将坯料的一部分相对于另一部分弯成一定角度或圆弧的工序,弯曲,演示,18,经验学习,二、板料冲压的基本工序,弯曲变形分析,网格法 变形区：圆角区,长度方向,厚

6、度方向：,外R附近： 内r附近： 内部一中性层：不变,19,经验学习,二、板料冲压的基本工序,弯曲变形分析,宽度方向,窄板,宽板,20,经验学习,二、板料冲压的基本工序,弯曲件的结构工艺性,弯曲件材料：应有足够塑性,最适宜弯曲的材料： 低碳钢、紫铜、黄铜、软铝、1Cr18Ni9Ti不锈钢等,弯曲件的形状 ：简单、对称,滑移动画演示,21,经验学习,二、板料冲压的基本工序,弯曲件的结构工艺性,最小弯曲半径 rmin,rrmin 弯裂 rrmin 顺利弯曲 r，回弹,弯曲方向顺着材料纤维方向,22,经验学习,二、板料冲压的基本工序,弯曲件的结构工艺性,最小直边高度,23,经验学习,二、板料冲压的基

7、本工序,弯曲件的结构工艺性,弯曲件孔边距,当t2时，st； 当t2时，s2t,24,经验学习,二、板料冲压的基本工序,弯曲件的结构工艺性,弯曲线位置,弯曲线不应位于弯曲件宽度突变处，以免发生撕裂现象。 若必须在突变处弯曲，应先冲出止裂孔或止裂槽,25,经验学习,二、板料冲压的基本工序,弯曲件的结构工艺性,尺寸标注,尺寸标注要考虑弯曲工艺特点，避免回弹变形引起尺寸变化，同时应减小工序数量,弯曲件尺寸精度一般不低于IT13级，角度公差大于15,精度要求,26,经验学习,二、板料冲压的基本工序,在外力去除后，由于弹性变形的恢复使工件形状在模具内、外不一致的现象称为回弹,弯曲件的回弹,回弹严重影响工件

8、形状和尺寸，必须消除,动画演示,27,经验学习,二、板料冲压的基本工序,消除回弹的措施,改变弯曲件形状,选用塑性A材料：08F,采取热处理退火工艺, A，HB,28,经验学习,二、板料冲压的基本工序,消除回弹的措施,改进模具结构,校正法,补偿法,29,经验学习,二、板料冲压的基本工序,拉深,利用模具将平板毛坯冲压成开口空心零件或进一步改变开口空心零件形状和尺寸的工艺,动画演示,30,经验学习,二、板料冲压的基本工序,拉深件形状,31,经验学习,二、板料冲压的基本工序,拉深件的变形分析,32,经验学习,二、板料冲压的基本工序,拉深件的变形分析,采用拉深网格试验,33,经验学习,二、板料冲压的基本

9、工序,拉深件的变形分析,34,经验学习,二、板料冲压的基本工序,拉深过程中容易出现的质量问题,拉深件的起皱,产生原因,出现部位,防止措施：采用压边圈 设计切边模去除,动画演示,35,经验学习,二、板料冲压的基本工序,拉深过程中容易出现的质量问题,拉深件的破裂,产生原因,出现部位,防止措施,36,经验学习,二、板料冲压的基本工序,拉深件的结构工艺性,拉深件形状应简单、对称，方便拉深成形,拉深件高度尽可能小一些，可一次或少次数拉 深成形,拉深件材料：足够塑性,37,经验学习,二、板料冲压的基本工序,拉伸件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆 角半径要求,拉深件底或凸缘上的孔边到侧壁的距离： +0.5,rd，最好rd=（35）t； 2，最好R=（48）t 3,38,经验学习,二、板料冲压的基本工序,尺寸标注,39,经验学习,本章探讨了金属塑性成形的基本原理、变形规律、影响因素和基本生产方式，较为具体的讲解了自由锻、锤上模段以及板料冲压的工艺制