冲压成型工艺参考幻灯片

1、pressing,第,页,1,通过冲模对板料施以外力,使其产生分离或变形的方法,冲压一般在室温下进行，所,以又称为冷冲压,什么是冲压,pressing,冲压过程视频,冲床结构视频,第三节,板料冲压成形工艺,pressing,第,页,2,冲压的特点,1,可以冲出形状复杂的零件，废料较少,2,产品精度高，表面光洁，互换性好,3,零件质量轻、强度和刚度较高,4,操作简单，便于机械化和自动化，生产率很,高，故零件成本低,机械化、自动化示例,冲压件与铸件的比较,pressing,第,页,3,本节内容,一、冲压成形基本工序,二、冲压模具及其结构,三、冲压件结构设计,pressing,第,页,4,使坯料的一

2、部分与另一部分沿一定的轮廓线相互,分离的工序,落料,冲孔,切断,修整,分离工序,1,分离工序,cutting process,一、冲压成形基本工序,pressing,第,页,5,1,落料与冲孔（统称冲裁,使坯料按封闭的轮廓分离的工序,落料,blanking,工件,工件,废料,冲孔,punching,条料,动画,pressing,第,页,6,冲裁过程,断裂带,光亮带,圆角带,断裂带,圆角带,光亮带,冲裁时经历弹性变形、塑性变,形、断裂分离三个阶段,冲裁件断面上存在圆角带、光,亮带和断裂带,冲裁件质量一般不高，其粗糙,度一般为,Ra12.5,尺寸精度一,般,IT10,综上所述,冲裁是利用凸模,与凹

3、模刃口的作用,使板料产生,分离的,它具有以下特点,动画,pressing,第,页,7,冲裁过程,断裂带,光亮带,塌,角,冲裁时经历弹性变形、塑性变,形、断裂分离三个阶段,冲裁件断面上存在塌角、光亮,带、断裂带毛刺,冲裁件质量一般不高，其粗糙,度一般为,Ra12.5,尺寸精度一,般,IT10,综上所述,冲裁是利用凸模与,凹模刃口的作用,使板料产生分离,的,它具有以下特点,动画,断裂带,塌,角,光亮带,毛刺,pressing,第,页,8,2,修整,shaving,利用修整模沿冲裁件的外缘或内孔刮去一层薄,薄的切屑，以提高冲裁件的加工精度和断面光洁度,的冲压方法,使板料沿,不封闭,轮廓分离的工序,3

4、,切断,shearing,内孔修整动画,外缘修整动画,切断动画,pressing,第,页,9,2,变形工序,forming process,使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破,裂的工序,拉深,变薄拉深,拉深,弯曲,卷曲,扭曲,弯曲,翻孔,翻边,扩口,缩口,起伏,卷边,胀形,整形,较平,压印,成形,变形工序,pressing,第,页,10,1,弯曲,bending,使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度,的工艺,弯曲视频,弯曲动画,1,弯曲动画,2,弯曲动画,3,凹模,凸模,1,弯曲特点（以,V,形件为例,凹模,1,弯曲特点（以,V,形件为例,凹模,1,弯曲特点（以,V,形件为例,凹

5、模,变形仅仅发生在与,凸模接触的圆角范围内,坯料内侧受压缩，外,侧受拉伸,从网格线前后的变化可以看出,1,弯曲特点（以,V,形件为例,pressing,第,页,15,r,2,弯曲的质量问题及防止,弯裂,板料外侧因拉应力过,大而产生裂纹,防止办法,限制弯曲件的弯曲半径,使,r r,min,r,min,最小弯曲半径,对应着材料的极限变形程度,pressing,第,页,16,弯曲线应尽可能与纤维方向垂直,纤维方向,弯曲线,好,差,2,1,两种落料方式,回弹,回弹动画,解决方法：模具角度略小于工件角度,回弹视频,pressing,第,页,17,把平板毛坯变为开口的空心工件的工序,2,拉深,drawin

6、g,工件,毛坯,pressing,第,页,18,零件,毛坯,1,拉深过程（以圆筒形零件为例,拉深动画,拉深视频,拉深件实例,pressing,第,页,19,拉裂,原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力,超过了材料本身的强度极限,拉裂废品,视频,pressing,第,页,20,起皱,原因：毛坯边缘受压应力过大,褶皱的形成,起,皱,的,工,件,正,常,的,工,件,视频,pressing,第,页,21,实践证明，能否拉深成形很大程度上取决于坯料与工件的相,对尺寸。相对尺寸越大，则变形程度越大，越容易出现质量问题,因此，生产中采用了一个重要的工艺参数以防止拉裂或起皱，此,参数即拉深系数,D,50,5,0,

7、40,7,0,35,8,0,drawing coefficient,pressing,第,页,22,m,d,D,拉深件直径,坯料直径,m,越小,变形程度越大,每一种材料，变形程度都是有极限的,所以都有一个极限拉深系数,m,min,拉深时,m,都不应该小于,m,min,即,显然,m,小于,1,一般,m,min,在,0.50.8,范围内,当不能一次成形时，可采用多次拉深,零件,毛坯,d,D,拉深系数用,m,表示,成形条件,m,m,min,pressing,第,页,23,d,1,d,2,总拉深系数等于每次拉深系数的,乘积,第二次拉深系数,m,2,d,2,d,1,第三次拉深系数,m,3,d,3,d,2

8、,第,n,次拉深系数,m,n,d,n,d,n-1,二次拉深动画,pressing,第,页,24,拉深件的质量问题是,拉裂,和,起皱,拉深时是否会拉裂和起皱与变形程度有关，变形程度可,以用拉深系数,m,来表示,m,越小，变形程度越,大,每一种材料都有其极限变形程度，也就有其极限拉深系,数,m,min,拉深时，应使,m,m,min,在多次拉深时，应使每一次的拉深系数,m,n,d,n,d,n-1,都,大,于极限拉深系数,m,min,并且应使后一次,m,值比前一,次,m,值略,大,些,pressing,第,页,25,拉深凸凹模间隙与冲裁模比有什么不同,拉深的凸模和凹模间隙比落料时的凸凹模间隙大，一般,

9、大于板料的厚度。落料的凸凹模间隙小于板的厚度,且,凸凹模间隙要求合适，这样上下裂纹重合一致，冲裁力,卸料力和推件力适中，模具才具有足够的寿命，落料的,尺寸几乎与模具一致，且塌角、毛刺和斜度均很小。过,大或过小的间隙都会影响模具的使用寿命和零件质量,凸凹模形状与冲裁模相比有什么不同,冲裁是分离工序，凹模与凸模边缘是锋利的,刃口,而拉,深是变形工序，凸凹模边缘是,圆角,拉深动画,冲裁动画,pressing,第,页,26,问题,怎样使拉深件不产生拉裂或起皱？下,列筒形拉深件哪个容易成形,a,直径,80mm,高,100mm,c,直径,60mm,高,75mm,b,直径,70mm,高,75mm,多次拉深；

10、合适的凸凹模圆角半径；合适的凸凹模间隙,过小，模具与拉深件的摩擦力增大，易拉穿工件和擦伤工件表,面，且降低模具寿命。间隙过大，又容易使拉深件起皱，影响,拉深件的尺寸精度。润滑，为减少摩擦，降低拉深件壁部的,拉应力和减少模具的磨损；压边力，压边圈上的压力不要过,大，以不产生皱折为宜,pressing,第,页,27,将制件的孔边缘或外边缘翻转成竖立或一定角度的直边的工艺,d,D,内孔翻,边,外缘翻,边,3,翻边,flanging,翻边视频,内孔翻边最容易出现的质量问题,孔边缘受拉伸破裂,内孔翻边动画,pressing,第,页,28,使局部材料厚度变薄而成,形的方法,4,起伏,应用举例：夏利车前盖,

11、起伏视频,通过模具使空心件或管状坯料向外扩张,胀出所需的凸起曲面,5,胀形,胀形视频,6,旋压,旋压视频,胀形动画,pressing,第,页,29,200,a,72,95,140,3,6,b,74,4,0,57,c,4,4,57,d,4,4,132,48,e,4,5,132,58,f,1,0,120,g,1,6,2,h,汽车消音器零件的冲压工序,16,10,45,5,8,1,2,0,成形过程视频,pressing,第,页,30,简单模,连续模,复合模,冲模,二、冲压模具及其结构,pressing,第,页,31,1,简单模,在冲床的,一次冲程中,只完成一个工序,的冲模,simple die,在冲

12、床的,一次冲程中，在模具不同部位上完成,数道工序,的冲模,2,连续模,progressive die,3,复合模,在冲床的,一次冲程中，在模具同一部位上同,时完成数道工序,的冲模,compound die,动画,动画,1,落料拉深复合模,1,切断弯曲复合模,落料拉深复合模,2,pressing,第,页,32,三、冲压件结构设计,1,冲裁件的结构工艺性,1,形状应尽量简单，最好由直,线与圆弧组成。应避免过长的悬臂,和窄槽，它们的宽度,b,应大于料厚,s,的两倍,B2s,B2s,2,内、外转角处应用圆弧连接,圆角半径应大于料厚的一半,参见,表,2-6,pressing,第,页,33,4,孔间距离或

13、孔与边缘距离不能太小，一般,a,2s , 但要保证,a 3,4 mm,a,a,a,a,3,冲孔尺寸不能太小，最小孔径或最小边长要,大于,0.5,1.5,s,pressing,第,页,34,2,弯曲件的结构工艺性,1,弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径,2,弯曲边过短不易成形，故应使弯曲边的平直部,分,H 2S,H,S,R,L,3,孔的位置不能离弯曲线太近，一般,S 2mm,时,L S; S 2mm时,L 2S,pressing,第,页,35,3,拉深件的结构工艺性,1,形状应简单、对称，尽量避免深度大的拉深,件，以减少拉深次数,2,为避免角部产生裂纹，侧壁与底面间圆角半,径,r,1,侧壁与