冲压成型工艺与模具结构概述

1、第三章 冲压成型工艺与模具结构3.1 概述3.1.1冲压加工与冲压模具的概念 在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的加工方法。 在冲压加工中，将材料加工成冲压零件的一种特殊工艺装备，成为冲压模具或冷冲模。3.1.2冲压加工的特点优点优点：1.质量稳定、尺寸精度高2.生产率高、质量稳定3.材料利用率高4.易得到复杂制件（汽车覆盖件、车门等）5.制件的性能较好缺点缺点：1.模具制造周期长、成本高、不适于小批量生产2.冲压产生震动和噪声公害3.冲压生产具有一定的危险性3.2 冲压加工工序与冲模的分类3.2.1 分离工序根据变形特点，冲压工序可分为

2、分离工序和成型工序； 使板料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压件的工序称为分离工序1.冲孔2.落料:用冲模沿封闭轮廓线冲切，冲下部分是零件，活为其他部分的毛坯。3.切边：将成型零件的边缘修切整齐或切成一定的形状4.切断：用剪刀或冲模沿不封闭线切断 （常用于加工简单的平板件）5.剖切：将冲压加工成的半成品切开为两个或多个6.切口：将板材部分切开，切口部分发生弯曲3.2.2成型工序 成型工序：是指在材料不破裂的条件下产生塑性变形二获得一定形状、尺寸、和精度的冲压件的加工工序。1.弯曲2.卷圆：将板材端部卷成接近封闭的圆头3.拉深：板材空心件4.翻边：将零件孔的边缘或外边缘翻出竖

3、立成一定角度的直边。5.胀形：在双向拉应力的作用下的变形。6.起伏：采用局部成型的方法制成各种突起与凹陷7.缩口：将空心部件的口部缩小8.扩口:将空心件的口部扩大9.扭曲：将半成品 施加扭矩扭成一 定角度3.2.3 冲模的分类根据工艺性质分为：1.冲裁模2.弯曲模3.拉深模4.成型模根据工序组合程度分为：1.单工序模：只完成一道工序；2.复合模：一个工位同时完成两道或两道以上的工序；3.级进模：具有两个或两个以上的工位，在不同的工 位上逐次完成两道或以上的工序。3.3 冲裁工艺与模具结构3.3.1 冲裁变形过程：1. 弹性变形阶段(可逆):压缩、弯曲、拉深等复杂过程2. 塑性变形阶段（不可逆）

4、：形成光亮带，产生微裂纹3. 断裂分离阶段：刃口附近产生裂纹3.3.2 冲裁剪的断面特征1.圆角区2.光亮带3.断裂带4.毛刺3.3.3 冲裁模的典型结构1.落料模的典型结构（1）.导柱式弹顶落料模（2）.导柱式固定卸料落料模（3）.导板式落料模2. 冲孔模的典型结构3. 复合模3.3.4 冲裁模的排样设计1.有废料排样2.少废料排样3.无废料排样4. 级进冲裁模3.4弯曲成型工艺及模具结构3.4.1 弯曲变形过程3.4.2 弯曲质量分析1.弯裂相对弯曲半径：r / t2. 回弹3. 偏移产生原因： 1.毛坯形状不对称 2.工件结构不对称 3.凹模两边结构不对称 4.凸凹模圆角、间隙不对称，是

5、阻力不等措施： 1.采用压料装置 2.定位后再弯曲 3.成对弯曲3.4.3 弯曲模的典型结构1. V型件弯曲模2. U型件弯曲模顶料板4. 铰链件弯曲模5. 圆形件弯曲模3. Z型件弯曲模3.5 拉深成型工艺与模具设计 利用模具将平板毛坯冲压成开口空心零件或将开口空心零件进一步改变形状和尺寸的一种冲压加工方法 3.5.1拉深变形过程 3.5.2 拉深成型的质量问题1.起皱2.破裂3.5.3 拉伸模的典型结构1.首次拉伸模适用于拉深深度不大的元件2. 以后各次拉伸模 3 .落料拉深复合模4.双动压力机上使用的首次拉深模3.6 其他冲压工艺及模具结构3.6.1 校形 校平（冲裁件） 整形（拉伸件、

6、弯曲件）特点: 1 .模具精度高 2.局部塑形变形 3.主要质量问题：回弹浮动校平模齿形校平模3.6.2 翻边 内孔翻边 外缘翻边3.6.3 胀形 平板坯料的起伏胀形 空心坯料的胀形刚性凸模胀形软凸模胀形气体成型3.6.4 缩口主要对象：管形件、筒形拉深件 3.7 冲压模具的组成零件 1.工作零件 2.定位零件 工艺零件 3.压料、卸料和顶料零件 4.导向零件 5.固定零件 结构零件 6.紧固及其他零件3.8 冲压常用材料3.8.1 冲压常用材料的要求 1.良好的塑性 2.良好的表面质量 3.符合国家标准的厚度公差3.8.2 冲压常用加工材料及其力学性能 常用材料 金属：黑色金属、有色金属 非金属：橡胶、塑料板 力学性能：屈服点、抗剪强度、抗拉强度、伸长率 3.9 冲模常用材料 灰铸铁、铸钢、硬质合金、橡胶等3.9.1