汽车制造工艺—冲压

1、冲压冲压1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 冲压工艺冲压工艺1.3 1.3 冲压模具冲压模具冲压冲压1. 1. 冲压的实质冲压的实质利用冲模使金属板料产生变形或分离的压力加工利用冲模使金属板料产生变形或分离的压力加工方法。方法。冲模一般由两大部分组成：凸模和凹模。冲模一般由两大部分组成：凸模和凹模。 当板料厚度当板料厚度S8S8S810mm10mm时，则需采用热冲压。时，则需采用热冲压。冲压冲压2. 2. 冲压生产的特点冲压生产的特点产品精度高，强度、刚度好；（加工硬化强化金产品精度高，强度、刚度好；（加工硬化强化金属）属）金属消耗少，零件轻巧；金属消耗少，零件轻巧；大批量生产生产率高，

2、成本低；大批量生产生产率高，成本低；冲模制造复杂，成本较高。冲模制造复杂，成本较高。 广泛应用于大批量生产塑性较好的金属冲压件，广泛应用于大批量生产塑性较好的金属冲压件，如：电器、仪表外壳，汽车制造，生活用品如：电器、仪表外壳，汽车制造，生活用品 材料：低碳钢、高塑性低合金钢、有色金属等。材料：低碳钢、高塑性低合金钢、有色金属等。3. 3. 冲压生产的应用冲压生产的应用冲压冲压1.2 1.2 冲压加工冲压加工 冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一方法之一,它是利用各种压力机和安装在压力机上的模它是利用各种压力机和安装在压力机上的模具使材料在常

3、温或着高温下进行分离和塑性变形具使材料在常温或着高温下进行分离和塑性变形,从而从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种方法。获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种方法。冲压冲压1.2 1.2 冲压生产的基本工序冲压生产的基本工序基本工序有两大类：分离工序和成形工序。基本工序有两大类：分离工序和成形工序。(一一) 分离工序分离工序1 1 、定义：使板料的一部分与另一部分相互分离的工序、定义：使板料的一部分与另一部分相互分离的工序。2 2 、种类：、种类：剪裁（切断）：切口是不封闭的或是敞开的。剪裁（切断）：切口是不封闭的或是敞开的。冲裁：切口封闭，其包括两类：冲孔和落料。冲裁：切口封闭，其包括两类

4、：冲孔和落料。冲孔：带孔的板料是成品，冲孔：带孔的板料是成品， 冲下的部分是废料。冲下的部分是废料。落料：。落料：。修整工序：修整工序：冲压冲压3 3、冲裁的变形过程、冲裁的变形过程：板料弯曲板料弯曲产生裂纹（上、下两面）产生裂纹（上、下两面）裂纹扩展裂纹扩展裂纹裂纹连通。连通。4、冲裁件的质量标准：、冲裁件的质量标准：切口光、齐、直，尺寸准确。切口光、齐、直，尺寸准确。保证质量的措施：保证质量的措施：凸、凹模的工作刃口要锋利凸、凹模的工作刃口要锋利凸、凹模间要有适当的间隙凸、凹模间要有适当的间隙冲模要有合适的尺寸：冲模要有合适的尺寸：冲孔时：冲孔时：d d凸凸= d= d孔孔 d d凹凹=

5、d= d凸凸+2Z+2Z 落料时：落料时：d d凹凹= d= d料料 d d凸凸= d= d凹凹 -2Z-2Z 冲压冲压（二）成型工序（二）成型工序1 1、 实质：依靠模具在压力机作用下，使坯料发生实质：依靠模具在压力机作用下，使坯料发生塑性变形，获得所需形状和尺寸制件的冲压工序。塑性变形，获得所需形状和尺寸制件的冲压工序。2 2 、成型工序的种类：、成型工序的种类：拉深（拉延）工序、拉深（拉延）工序、弯曲工序、成型工序、翻边工序弯曲工序、成型工序、翻边工序冲压冲压冲压冲压冲压冲压 （1 1）拉深（拉延）工序：）拉深（拉延）工序：使板料变成中空零件的使板料变成中空零件的工序。工序。 1 1）变

6、形特点：筒底转角处）变形特点：筒底转角处最大，当最大，当 b b时，时，则底部则底部拉穿拉穿；板边变形，产生；板边变形，产生皱折皱折，板厚，板厚拉深拉深皱折皱折；薄板具有各向异性时，形成；薄板具有各向异性时，形成制耳制耳。拉穿皱折制耳现象冲压冲压2 2）、保证质量的措施：）、保证质量的措施：为防皱折的产生，当为防皱折的产生，当 时，采用压边拉深。时，采用压边拉深。18dD凸、凹模工作部分要有圆角凸、凹模工作部分要有圆角凸、凹模间隙适当凸、凹模间隙适当8 .05 .0Ddm拉深系数拉深系数 ，深度大的零件可多次拉，深度大的零件可多次拉深；深；冲压冲压（2 2）弯曲工序：将板料弯成一定角度和圆弧的

7、工序。）弯曲工序：将板料弯成一定角度和圆弧的工序。变形特点：变形特点：弯曲程度与弯曲半径有关弯曲程度与弯曲半径有关造成板料的断裂造成板料的断裂弯断。弯断。产生回弹现象产生回弹现象防裂：防裂：r rr rminmin 最小弯曲半径和角度。最小弯曲半径和角度。保证质量的措施：保证质量的措施：冲压冲压成型工序：成型工序：利用局部变形使金属改变形状。利用局部变形使金属改变形状。翻边工序：用扩孔的方法获得凸缘。翻边工序：用扩孔的方法获得凸缘。汽车消音器的冲压工序汽车消音器的冲压工序冲压冲压1 1、 冲压件的形状：冲压件的形状：外形简单对称，便于排料；外形简单对称，便于排料；避免窄而长的冲压件，冲模制造困

8、难；避免窄而长的冲压件，冲模制造困难；注意圆角连接，以防冲裂；注意圆角连接，以防冲裂；复杂件可采用冲压复杂件可采用冲压焊接结构。焊接结构。冲压冲压2 2 、冲压件的尺寸：、冲压件的尺寸：冲圆孔冲圆孔d d ，方孔短边长，方孔短边长b 0.9 b 0.9 ；孔间距；孔间距 ，孔，孔与边缘的距离与边缘的距离 ；外缘凸出与凹进的尺寸；外缘凸出与凹进的尺寸1.5 1.5 ；3 3、冲压件的精度：、冲压件的精度：冲压件一般不再加工，不提过高要求。冲压件一般不再加工，不提过高要求。弯曲边高度弯曲边高度h2 h2 ；带孔件弯曲时，弯边到孔的距离带孔件弯曲时，弯边到孔的距离R+1.5 R+1.5 。HRR冲压

9、冲压冲压冲压1 1、冲压模具分类、冲压模具分类 实际生产中实际生产中, ,模具的种类繁多模具的种类繁多, ,结构各异结构各异, ,分类的方分类的方法不一样法不一样, ,模具的种类就不一样模具的种类就不一样. .可以按照用途或者成型可以按照用途或者成型原理进行分类原理进行分类. . 实际生产中实际生产中, ,根据工序类别、压力机型式等的差异根据工序类别、压力机型式等的差异又可以进行不同的分类。又可以进行不同的分类。 按照成型原理进行分类可以分为：拉深模、弯曲按照成型原理进行分类可以分为：拉深模、弯曲模和冲裁模。模和冲裁模。 例如：拉深模可以分为首次例如：拉深模可以分为首次拉深模、二次拉深模、拉深

10、模、二次拉深模、三次拉深模。三次拉深模。 冲裁模按进行和出件方式分为手动冲裁模按进行和出件方式分为手动模、半自动模和模、半自动模和自动模；自动模；1.3 1.3 冲压模具冲压模具冲压冲压2 2、模具材料、模具材料 模具材料是模具制造的基础，模具材料和热处理技模具材料是模具制造的基础，模具材料和热处理技术对模具的使用寿命、精度和表面粗糙度起着重要的决术对模具的使用寿命、精度和表面粗糙度起着重要的决定性作用。定性作用。 根据模具材料的性能特点选用合理的模具结构，并根据模具材料的性能特点选用合理的模具结构，并采取相应的维护措施。采取相应的维护措施。 根据模具材料的工艺性能将直接影响模具的加工的根据模

11、具材料的工艺性能将直接影响模具的加工的难易程度、模具加工的质量和加工成本。难易程度、模具加工的质量和加工成本。 因此在进行模具设计时，除了考虑合理的模具结构因此在进行模具设计时，除了考虑合理的模具结构外，还要选用合理的模具材料和热处理工艺，这样才能外，还要选用合理的模具材料和热处理工艺，这样才能使模具获得良好的工作性能和较长的工作寿命。使模具获得良好的工作性能和较长的工作寿命。 制造冲压模具的材料有：灰铸铁、铸钢、硬质合金、制造冲压模具的材料有：灰铸铁、铸钢、硬质合金、塑料等；塑料等；冲压冲压3 3、冲压材料的选用原则、冲压材料的选用原则 选用冲压材料时，首先要满足冲压件的使用要选用冲压材料时

12、，首先要满足冲压件的使用要求：比如对于机器上的主要冲压件要有足够的强度和求：比如对于机器上的主要冲压件要有足够的强度和刚度，电机和电器上的冲压件要有足够的导电性和导刚度，电机和电器上的冲压件要有足够的导电性和导磁性，汽车和飞机上的冲压件要有足够的强度还要求磁性，汽车和飞机上的冲压件要有足够的强度还要求尽可能的减小质量。尽可能的减小质量。 从这里可以看出，不同的用途就决定了要选用从这里可以看出，不同的用途就决定了要选用的不同的材料，但是最主要的满足冲压工艺要求，保的不同的材料，但是最主要的满足冲压工艺要求，保证冲压工艺过程顺利完成。证冲压工艺过程顺利完成。1 1）、良好的冲压性能）、良好的冲压性能对各种工艺要有适应性，塑性好对各种工艺要有适应性，塑性好2 2）、良好的表面质量）、良好的表面质量废品少、模具不易损坏、制件的表面质量好废品少、模具不易损坏、制件的表面质量好冲压冲压3 3）、符合国家的厚度标准）、符合国家的厚度标准 模具的间隙是根据材料的厚度来确定的，所以材模具的间隙是根据材料的厚度来确定的，所以材料的厚度公差要符合国家标准，否则的话将影响工件料的厚度公差要符合国家标准，否则的话将影响工件质量或者设备。质量或者设备。4 4）、新设计的冲压件要和过去的冲压件进行对比）、新设计的冲压件要和过去