冲压成形技术

1、1 1.1 .1 基本概念基本概念1.1.1冷冲压概念冷冲压概念 冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。种压力加工方法。冷冲压模具1.1.2 冷冲压加工的特点冷冲压加工的特点气门顶杆a)毛坯 b)工件 （1）节省材料节省材料 冷冲压属于少、无切削加工方法。冷冲压属于少、无切削加工方法。 钳口冲片排样图 1-钳口冲片 2-转子片

2、3-余料（2 2）制品有较好的互换性）制品有较好的互换性（3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。质量好、刚性好的零件。（4）生产效率高生产效率高 （5）操作简单）操作简单 由于冲压所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷态加工，由于冲压所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷态加工，易于实现易于实现机械化与自动化机械化与自动化。 （6）由于冷冲压生产效率高、材料利用率高，故生产的制）由于冷冲压生产效率高、材料利用率高，故生产的制品成本较低。品成本较低。 冷冲压加工的一些不足之处冷冲压加工的一些不足之处1、冷冲压加工中所用的模具一般比较复杂

3、，生产周期长，、冷冲压加工中所用的模具一般比较复杂，生产周期长，成本较高；成本较高；2、冷冲压最适合批量较大的生产。对于单件、小批量生、冷冲压最适合批量较大的生产。对于单件、小批量生产，冷冲压工艺受到一定限制；产，冷冲压工艺受到一定限制；3、冲压适于批量生产，且大部分是手工操作，这样如果、冲压适于批量生产，且大部分是手工操作，这样如果不重视安全生产和缺乏必要的防护装置，就易发生事不重视安全生产和缺乏必要的防护装置，就易发生事故。故。1.2 冷冲压基本工序及模具冷冲压基本工序及模具 一个冲压件常要经过多道冲压工序才能完成。其冲一个冲压件常要经过多道冲压工序才能完成。其冲压工序也是多样的，但大致可

4、分为分离工序和塑性成形压工序也是多样的，但大致可分为分离工序和塑性成形工序两大类。工序两大类。（1）分离工序分离工序 指在冲压过程中，使冲压件与板料沿一定的轮廓线指在冲压过程中，使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。相互分离的工序。切断：指用凸、凹模（或上、下刀刃）将板料沿不封闭切断：指用凸、凹模（或上、下刀刃）将板料沿不封闭的轮廓线断裂分离的一种冲裁工序。的轮廓线断裂分离的一种冲裁工序。 落料落料： 指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿封闭的轮廓指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿封闭的轮廓线将制件或毛坯与板料断裂分离的一种冲裁工序。线将制件或毛坯与板料断裂分离的一种冲裁工序。 冲孔：指用凸、凹模

5、（或上、下刀刃）在毛坯或板料冲孔：指用凸、凹模（或上、下刀刃）在毛坯或板料上，沿不封闭的轮廓线分离出废料得到带孔制件的一上，沿不封闭的轮廓线分离出废料得到带孔制件的一种冲裁工序。种冲裁工序。 切口：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或半成切口：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或半成品制件的内外边缘上，沿不封闭的轮廓断开，而不完品制件的内外边缘上，沿不封闭的轮廓断开，而不完全分离成两部分的一种冲裁工序。全分离成两部分的一种冲裁工序。 切（修）边：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯切（修）边：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或半成品制件的内外边缘上，沿一定的轮廓分离出废或半成品制件的内外边缘上

6、，沿一定的轮廓分离出废料的一种冲裁工序。料的一种冲裁工序。 a) b) 剖切：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿不封闭的轮剖切：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿不封闭的轮廓将半成品制件切离为两个或数个制件的一种冲裁工廓将半成品制件切离为两个或数个制件的一种冲裁工序。序。 整修：整修： 指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品制件指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品制件被冲裁的外缘或内孔修切掉一层材料，以提高制件尺被冲裁的外缘或内孔修切掉一层材料，以提高制件尺寸精度和降低冲裁截面粗糙度的一种冲裁工序。寸精度和降低冲裁截面粗糙度的一种冲裁工序。 外缘整修内缘整修精密冲裁：指在冲裁的基础上，采取强力的齿圈压边

7、精密冲裁：指在冲裁的基础上，采取强力的齿圈压边与反顶力、接近零的小间隙以及采用小圆角刃口等工与反顶力、接近零的小间隙以及采用小圆角刃口等工艺措施而实现板料塑性分离的冲压分离加工方法。艺措施而实现板料塑性分离的冲压分离加工方法。 小间隙圆角刃口冲裁 负间隙冲裁 上、下冲裁 对向凹模冲裁 半精密冲裁挤压式冲裁 胀拉冲裁 （2）塑性）塑性成形工序成形工序 指材料在不破裂的条件下产生塑性变形，从而获得一指材料在不破裂的条件下产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度要求零件的工序。定形状、尺寸和精度要求零件的工序。塑性成形工序弯曲塑性成形工序弯曲压弯：指用弯曲模将板料（或丝料、杆件）或半成品沿弯压弯：

8、指用弯曲模将板料（或丝料、杆件）或半成品沿弯曲线弯成一定角度和形状的一种冷冲压成形工序。曲线弯成一定角度和形状的一种冷冲压成形工序。 卷边：指把板料半成品制件的端部弯曲成接近圆筒状的卷边：指把板料半成品制件的端部弯曲成接近圆筒状的一种冷冲压成形工序。一种冷冲压成形工序。 扭曲：扭曲： 给毛坯或半成品制件以一定扭矩，使其扭转成给毛坯或半成品制件以一定扭矩，使其扭转成一定角度的制件或半成品制件的一种冷冲压成形工序。一定角度的制件或半成品制件的一种冷冲压成形工序。 拉弯：指将板料两端夹紧，对板料进行弯曲并带有拉拉弯：指将板料两端夹紧，对板料进行弯曲并带有拉伸变形，从而获得曲率半径很大的零件的一种冷冲

9、压伸变形，从而获得曲率半径很大的零件的一种冷冲压成形工序。成形工序。 拉深：把毛坯拉压成空心体，或者把空心体拉压成外拉深：把毛坯拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形更小而板厚没有明显变化的空心体的一种冷冲压成形更小而板厚没有明显变化的空心体的一种冷冲压成形工序。形工序。 塑性成形工序拉深塑性成形工序拉深变薄拉深：凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚，把变薄拉深：凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚，把空心毛坯加工成侧壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的空心毛坯加工成侧壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的一种冷冲压成形工序。一种冷冲压成形工序。 成形：使板料或半成品制件产生局部塑性变形，按凸成形：使板料或半成品制件

10、产生局部塑性变形，按凸模与凹模的形状直接复制成形的一种冷冲压成形工序。模与凹模的形状直接复制成形的一种冷冲压成形工序。 塑性成形工序成形塑性成形工序成形胀形：使半成品空心毛坯内部在双向拉应力作用下，胀形：使半成品空心毛坯内部在双向拉应力作用下，产生塑性变形，取得凸肚形制件的一种冷冲压成形工产生塑性变形，取得凸肚形制件的一种冷冲压成形工序。序。 翻边：使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的翻边：使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的边缘沿一定曲线翻起竖立直边的一种冷冲压成形工序。边缘沿一定曲线翻起竖立直边的一种冷冲压成形工序。 缩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸缩口：使管状毛坯或

11、半成品空心制件端部的径向尺寸缩小的一种冷冲压成形工序。缩小的一种冷冲压成形工序。 扩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸扩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸扩大的一种冷冲压成形工序。扩大的一种冷冲压成形工序。 整形：校正制件成准确的形状和尺寸的一种冷冲压成整形：校正制件成准确的形状和尺寸的一种冷冲压成形工序。形工序。 校平：指将存在拱弯、翘曲的板料或平板工序件压平校平：指将存在拱弯、翘曲的板料或平板工序件压平的一种冷冲压成形工序。的一种冷冲压成形工序。 1. .3 冲压模具的基本结构组成及类型冲压模具的基本结构组成及类型 模具基本结构分类模具基本结构分类冲模结构示意图1导柱

12、2导套 3上模座 4卸料螺钉 5模柄6止转销 7凸模固定 8垫板 9橡胶 10凸模11凹模 12、19螺钉 13挡料销 14卸料板上模部分上模部分下模部分下模部分正装式正装式 按冷冲压模具零部件的功用分为工艺结构零件和辅按冷冲压模具零部件的功用分为工艺结构零件和辅助结构零件。助结构零件。其它定位板、定位销凸模凹模凸凹模挡料销导正销导料板侧刃卸料板推件装置顶件装置压边圈弹簧、橡胶垫导柱导套导板导筒上、下模座模柄凸、凹模固定板垫板限位器螺钉销钉键压料、卸料及出件零部件工作零件定位零件导向零件固定零件紧固及其它零件工艺构件辅助构件冷冲模零、部件1.4 1.4 常用冲压模具的类型常用冲压模具的类型 （

13、1 1）单一冲压工序模）单一冲压工序模 在冲压的一次行程中完成一个冲压工序的冲模，称在冲压的一次行程中完成一个冲压工序的冲模，称为单工序模，也称为简单模。为单工序模，也称为简单模。 导套、导柱落料模导套、导柱落料模冲孔模冲孔模弯曲模弯曲模拉深模拉深模（2）连续冲压模（级进模）连续冲压模（级进模 ） 在条料的送进方向上，具有两个或两个以上工位，在条料的送进方向上，具有两个或两个以上工位，并在压力机一次行程中，在不同的工位上完成两道或两并在压力机一次行程中，在不同的工位上完成两道或两道以上冲压工序的冲模，称为级进模。道以上冲压工序的冲模，称为级进模。电机转子多工位级进模电机转子多工位级进模常用级进

14、模的结构类型常用级进模的结构类型 冲孔、落料 冲孔、切断 冲孔、弯曲、切断 连续拉深、落料 常用级进模的结构类型常用级进模的结构类型 冲孔、切断、弯曲 冲孔、翻边、落料 冲孔、翻边、落料 冲孔、压印、落料 常用级进模的结构类型常用级进模的结构类型 冲孔、切断 连续拉深、冲孔、落料 （3 3）复合冲压模复合冲压模 只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成两道或两道以上冲压工序的冲模，称为复合模。成两道或两道以上冲压工序的冲模，称为复合模。 复合模有正装式和倒装式两种结构。复合模有正装式和倒装式两种结构。电机定子、转子复合模电机定子、转子复合模常用

15、复合模的结构类型常用复合模的结构类型 落料、冲孔 冲孔、切边 切断、弯曲 落料、拉深、冲孔 常用复合模的结构类型常用复合模的结构类型 切断、弯曲、冲孔 落料、拉深、冲孔、翻边 落料、拉深 冲孔、翻边 常用复合模的结构类型常用复合模的结构类型 落料、拉深、切边 落料、胀形、冲孔 1.5 冷冲压材料冷冲压材料1.5.1 常用冲压材料常用冲压材料 冷冲压工艺适用于多种金属材料及非金属材料。一冷冲压工艺适用于多种金属材料及非金属材料。一般说来，金属材料既适合于分离工序，也适合于塑性成般说来，金属材料既适合于分离工序，也适合于塑性成形工序；而非金属材料一般仅适合于分离工序。形工序；而非金属材料一般仅适合

16、于分离工序。 常用金属冲压材料以板料和带料为主，棒料一般仅常用金属冲压材料以板料和带料为主，棒料一般仅适用于挤压、切断、成形等工序。适用于挤压、切断、成形等工序。 1.5.2 新型冲压材料新型冲压材料（1）高强度钢板）高强度钢板（2）表面处理钢板）表面处理钢板（3）叠层复合板）叠层复合板 1.5.3 模具零件材料的选用模具零件材料的选用（1）常用模具钢材）常用模具钢材（2）硬质合金）硬质合金（3）新型冷冲模具钢）新型冷冲模具钢1.6 冲压设备冲压设备1.6.1 压力机的分类和型号压力机的分类和型号例如：例如：JA3I160A曲轴压力机型号的意义是：曲轴压力机型号的意义是：J第一类机械压力机第一

17、类机械压力机A参数与基本型号不同的第一种变型参数与基本型号不同的第一种变型3第三列第三列1第一组第一组160公称吨位为公称吨位为160t A结构和性能对原形作了第一次改进结构和性能对原形作了第一次改进类型名称类型名称拼音代号拼音代号类型名称类型名称拼音代号拼音代号类型名称类型名称拼音代号拼音代号机械压力机机械压力机J锤锤C弯曲校正机弯曲校正机W液压压力机液压压力机Y锻锻 机机D其其 他他T自动压力机自动压力机Z剪剪 切切 机机Q1.6.2 压力机的特点与选用压力机的特点与选用（1）设备类型的选择）设备类型的选择1）根据冲压件大小选择）根据冲压件大小选择 2）根据冲压件的生产批量选择）根据冲压件

18、的生产批量选择 3）考虑设备的精度与刚度）考虑设备的精度与刚度 4）考虑生产现场的实际可能）考虑生产现场的实际可能 5）考虑技术上的先进性）考虑技术上的先进性 零件大小零件大小选用类型选用类型特点特点适用工序适用工序小型或小型或中小型中小型开式机械开式机械压力机压力机有一定的精度和刚度；有一定的精度和刚度；操作方便，价格低廉操作方便，价格低廉分离及成形分离及成形（深度浅的成形件）（深度浅的成形件）大中型大中型闭式机械闭式机械压力机压力机精度与刚度更高；精度与刚度更高；结构紧凑，工作平稳结构紧凑，工作平稳分离、成形分离、成形（深度浅的成形件及复合工序）（深度浅的成形件及复合工序）冲压件批量冲压件批量设备类型设备类型特点特点适用工序适用工序小批量小批量薄板薄板通用机械压力机通用机械压力机速度快、生产效率高、质量较稳定速度快、生产效率高、质量较稳定各种工序各种工序厚板厚板液压机液压机行程不固定，不会因超载而损坏设备行程不固定