材料及其加工工艺(12)

1、1第四章 板料冲压 板料冲压-利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。 加工范围-冷态下8毫米； 热态冲压8-10毫米。 设备及模具-板料冲压是在冲床上利用模具进行冲压加工。 常见冲压材料-低碳钢、铜合金、铝合金、镁合金及塑性高的合金钢。非金属材料如橡胶、皮革、毛毡、硬纸板等。2 板料冲压具有如下特点： （3）能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较高的零件。 （4）冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动化，生产率高。零件成本低。（1）可以冲压出形状复杂的零件，废料少。 （2）产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，互换性能好。3修 整落 料 、 冲 孔切 舌切 断分 离 工 序翻 边拉 深成

2、型弯 曲变 形 工 序基 本 工 序41 分离工序 分离工序-使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。它是许多工序如冲孔、落料等的总称。（简称冲裁） 一 . 落料及冲孔 落料：使坯料按封闭轮廓分离的一种工序，被分离的材料成为工件。 冲孔：使坯料按封闭轮廓分离的一种工序， 在材料上获得需要的孔5 1. 冲裁变形过程 冲裁变形过程的实质就是对材料施加一定的力，使其超过强度极限即B，从而获得需要的形状。 冲裁变形过程： 弹性变形塑性变形断裂分离影响冲裁的主要因素：冲模间隙、刃口的锋利程度及冲裁力。结束 如图 6冲裁变形过程弹性变形阶段弹、塑变形断裂、分离阶段！7 2. 凸凹模间隙凸凹模间隙不仅严重影

3、响冲裁件的断面质量，也影响着模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。间隙过大-凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙时向里错开一段距离，难以与凹模刃口附近的裂纹汇合，冲裁件被撕开，边缘粗糙。间隙过小-凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙时向外错开一段距离，上下裂纹也不能很好重合。 只有间隙值控制在合理范围内，上下裂纹才能重合于一线，冲裁断口质量最好。 间隙的大小也影响模具的寿命。间隙越小，摩擦越严重，模具的寿命将降低。间隙对卸料力、推件力也有较明显的影响。间隙越大，则卸料力和，推件力越小。 8c = m正确选择合理的间隙值对冲裁生产是至关重要的。 当冲裁件断面质量要求较高时，应选取较小的间隙值。

4、对冲裁件断面质量无严格要求时，应尽可能加大间隙，以利于提高冲模寿命。单边间隙(c)的合理数值可按下述经验公式计算：9冲孔模： 凸模刃口尺寸 = 工件要求尺寸； 凹模刃口尺寸 = 凸模刃口尺寸 + 间隙值3. 凸凹模刃口尺寸的确定： 落料模： 凹模刃口尺寸 = 工件要求尺寸； 凸模刃口尺寸 = 凹模刃口尺寸 - 间隙值10按材料种类及厚度选择间隙11 4. 冲裁力的计算 冲裁力是选用冲床吨位和检验模具强度的一个重要依据。力凸模行程ABCDE36KN冲裁过程力的变 化如图：AB-弹性变形BC-塑性变形CDE-分离阶段实验条件： A3 板厚：3 毫米12 平刃冲模的冲裁力计算： 估算公式： 查图表法

5、：查手册“冲裁力计算图”。 P = kLSP LSB 5. 冲裁件的排样 合理排样可提高材料利用率。13141516 二. 修整 修整-利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺。 目的在于提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。1718 三. 切断 切断-用剪刃或冲模将板料沿不封闭轮廓进行分离的工序。如图此外还有切舌等工序 。192 变形工序 变形工序-使坯料的一部分相对另一部分产生位移而不破裂的工序。它是许多工序的总称如拉深、弯曲等。一. 拉深1 . 拉深过程2021 2. 拉深中的废品图结束拉深件出现拉穿现象与下列因素有关： （1）凸凹模的

6、圆角半径太小； （2）凸凹模的间隙太小或不均； （3）拉深系数太小； （4）润滑不足或不适当。22拉伸模间隙太小！23拉深系数m=d/D 太小2425返拉深系数过小时，采用多次拉深并且应安排工序间退火！26 3 . 毛坯尺寸及拉深力的确定 毛坯尺寸确定：毛坯尺寸的确定就是确定拉深件的展开尺寸。其根据是：“在拉深过程中材料厚度不变假说”。 因为拉深前后的体积不变，厚度不变，则拉深前后的表面积也不变。在冲模设计手册上对各种表面的计算给出了相应的计算方法。273.旋压利用推压杆使坯料产生变形，从而活动与模型形状一致的成品的方法。28 拉深力的确定： 理论依据：工件的完整性证明了拉深力小于危险断面的破

7、坏力。 P = 拉深力 + 压料力 选设备吨位：拉深力 = K（危险断面积抗拉强度）系数K-按拉深件的形状选取。29 二 . 弯曲 弯曲-是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定曲率或角度的工序。30拉应力压应力31顺着纤维方向弯曲时，易产生破裂。32 三 . 翻边 翻边-是在带孔的平坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序。翻边孔的容许值K=do / d33四 . 成型 成型-利用局部变形使坯料或使半成品改变形状的工序。用橡皮压制筋条用橡皮芯子局部扩径34多工序成型零件1.落料2.三次拉深3.冲孔4.翻边5.冲缺353 冲模的分类和构造冲模的分类简单模连续模复合模363738凸、凹模做成一体39一、冲

8、压件的形状及尺寸一、冲压件的形状及尺寸1 1、对落料件和冲孔件的要求、对落料件和冲孔件的要求 (1)(1)落料件的外形和冲孔件的孔形应简单、对称尽量用圆形、落料件的外形和冲孔件的孔形应简单、对称尽量用圆形、 矩形避免长槽或细长悬臂结构。注意排样，提高利用率。矩形避免长槽或细长悬臂结构。注意排样，提高利用率。3.4 冲压件的结构工艺性冲压件的结构工艺性 40(2)(2)冲裁件的结构尺寸（如孔径、孔距）必须考虑材劳的厚度。冲裁件的结构尺寸（如孔径、孔距）必须考虑材劳的厚度。(3)(3)冲裁件上的直线与直线、曲线与直线的交界处，均用圆弧连冲裁件上的直线与直线、曲线与直线的交界处，均用圆弧连接。最小园角半径如表接。最小园角半径如表3-33-3。41设计规范422 2、对弯曲件的要求、对弯曲件的要求 曲件形状应尽量对称，弯曲半径大于最小半径。曲件形状应尽量对称，弯曲半径大于最小半径。 弯曲边弯曲边H H 22，可以先弯好后再切去。，可以先弯好后再切去。 为防止孔变形，孔的位置为防止孔变形，孔的位置L1.5 2L1.5 2433、对拉深件的要求（1）拉深件外形应简单、对称，深度不宜过大。以便使拉深次数最少，容易成形。（2）拉深件的圆角半径在不增加工艺程序的情况下，最小许可半径按图示。否则必将增加拉深次数和整形工作，也增加模具数量，并容易产生废品和提高成本。44按