冲压成型工艺

1、关于冲压成型工艺第一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月冲压的特点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第二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月2第 页本节内容一、冲压成形基本工序二、冲压模具及其结构三、冲压件结构设计第三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月3第 页 使坯料的一部分与另一部分沿一定的轮廓线相互分离的工序1.分离工序 (cutting process)一、冲压成形基本工序第四张，PPT共五十一

2、页，创作于2022年6月4第 页（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)条料动画第五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月5第 页冲裁过程: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模刃口的作用,使板料产生分离的.它具有以下特点:动画第六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月6第 页冲裁过程:断裂带光亮带塌 角冲裁时经历弹性变形、

3、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 角光亮带毛刺第七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月7第 页(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）切断 (shearing)内孔修整动画外缘修整动画切断动画第八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月8第 页2. 变形工序 (formin

4、g 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第九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月9第 页（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第十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月10第 页凹模凸模1）弯曲特点（以V形件为例）第十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月凹模1）弯曲特点（以V形件为例）第十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月凹模1）弯曲特点（以V形件为例）第十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月凹模 变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内 坯料内侧受压

5、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）第十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月r2) 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 rminrmin-最小弯曲半径; 对应着材料的极限变形程度。第十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月15第 页 弯曲线应尽可能与纤维方向垂直纤维方向弯曲线好差21两种落料方式 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第十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月16第 页把平板毛坯变为开口的空心工件的工序（2）拉深 (drawing)工件毛坯第十七张

6、，PPT共五十一页，创作于2022年6月17第 页零件毛坯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第十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月18第 页 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2) 最容易出现的质量问题视频第十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月19第 页 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2) 最容易出现的质量问题视频第二十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月20第 页 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

7、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。3) 拉深系数D 5050 40703580(drawing coefficient)第二十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月21第 页 m =dD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 mmin。 拉深时，m 都不应该小于mmin 。即 显然， m小于1。 一般 mmin 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dD拉深系数用 m 表示成形条件m mmin第二十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月22第 页d1d2总拉

8、深系数等于每次拉深系数的乘积。第二次拉深系数 m2 = d2 / d1 ;第三次拉深系数 m3 = d3 / d2 ;第 n 次拉深系数 mn= dn/dn-1 ;二次拉深动画第二十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月23第 页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mmin ，拉深时，应使 m mmin ；在多次拉深时，应使每一次的拉深系数mn= dn/dn-1都大于极限拉深系数mmin ，并且应使后一次m值比前一次m值略 大 些。拉深内容

9、要点第二十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月24第 页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。讨论拉深动画冲裁动画第二十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月25第 页问题：怎样

10、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 100mmc.直径 60mm 高 75mmb.直径 70mm 高 75mm多次拉深；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。 第二十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月26第 页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dD内孔翻边外缘翻边（3）翻边 (flangin

11、g)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第二十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月27第 页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第二十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月28第 页200a)729514036b)744057c)4457d)4413248e)4513258f)10120g)162h)汽车消音器零件的冲压工序16104558120成形过程视频第二十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月29第 页

12、二、冲压模具及其结构第三十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月30第 页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第三十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月31第 页三、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

13、两倍。B2sB2s（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）第三十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月32第 页（4） 孔间距离或孔与边缘距离不能太小，一般a 2s , 但要保证a 3 4 mm 。aaaa（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 。第三十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月33第 页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 。HSRL（3） 孔的位置不能离弯曲线太近，一般S 2mm 时， L S; S 2mm时

14、 , L 2S 。第三十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月34第 页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r1、侧壁与凸缘间圆角半径r2以及矩形件四壁间圆角半径r3应尽可能大些。一般应满足： r1 S , r2 2S , r3 3S。Sr1r2r3r1第三十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月35第 页The End of This Part结 束第三十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月冲压件与铸件的比较：第三十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月弯曲模第三十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月板料弯曲第三十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月拉深1.swf第四十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月2次拉深.swf第四十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月拉深件实例.swf第四十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月翻边.swf第四十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月胀形.swf第四十四张，PPT共五十一