机械制造系统自动化培训-课件

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通过冲模对板料施以外力，使其产生分离或变形的方法。冲压一般在室温下进行，所以又称为冷冲压。什么是冲压（pressing)2.4板料冲压成形工艺第页1通过冲模对板料施以外力，使其第页2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。冲压件与铸件的比较第页2冲压的特点1.可以冲出形状复杂的零件，废料第页3

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(cuttingprocess)一、冲压成形基本工序第页3使坯料的一部分与另一部分沿一第页4（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)条料第页4（1）落料与冲孔（统称冲裁）落料(blan第页5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:第页5冲裁过程:断裂带光亮带圆角带断裂带圆角带光亮第页6冲裁过程:断裂带光亮带塌角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:断裂带塌角光亮带毛刺冲裁阶段冲裁变形过程第页6冲裁过程:断裂带光亮带塌角冲裁时经历弹性变第页7(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)第页7(2)修整(shaving)第页82.变形工序(formingprocess)

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页82.变形工序(formingproc第页9（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第页9（1）弯曲(bending)凹模凸模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模凸模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模①变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内②坯料内侧受压缩，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）凹模①变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内②坯料内侧受压第页14r2)弯曲的质量问题及防止①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。第页14r2)弯曲的质量问题及防止防止办法：◆第页15◆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②回弹解决方法：模具角度略小于工件角度第页15◆弯曲线应尽可能与纤维方向垂直纤维方向弯第页16把平板毛坯变为开口的空心工件的工序（2）拉深(drawing)工件毛坯第页16把平板毛坯变为开口的空心工件的工序（2）拉第页17零件毛坯1）拉深过程（以圆筒形零件为例）拉深动画拉深件实例第页17零件毛坯1）拉深过程（以圆筒形零件为例）拉第页18①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2)最容易出现的质量问题第页18①拉裂原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力第页19②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第页19②起皱原因：毛坯边缘受压应力过大褶皱的第页20

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DØ5050Ø4070Ø3580(drawingcoefficient)第页20实践证明，能否拉深成形很大程度上取第页21

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0.5~0.8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第页21m=dD拉深件直径坯料直径m越小,第页22d1d2总拉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;第页22d1d2总拉深系数等于每次拉深系数的乘积。第页23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(flanging)内孔翻边最容易出现的质量问题：孔边缘受拉伸破裂第页23将制件的孔边缘或外边缘翻转成竖立或一定角度第页24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（6）旋压第页24使局部材料厚度变薄而成形的方法（4）起伏第页25二、冲压模具及其结构第页25二、冲压模具及其结构第页261.简单模在冲床的一次冲程中，只完成一个工序的冲模(simpledie)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(progressivedie)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(compounddie)复合模动画演示连续模动画演示第页261.简单模在冲床的一次冲程中，只完成一个工第页27三、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的两倍。B>2sB>2s（2）内、外转角处应用圆弧连接，圆角半径应大于料厚的一半。第页27三、冲压件结构设计1.冲裁件的结构工艺性（第页28（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>3~4mm。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。第页28（4）孔间距离或孔与边缘距离不能太小，一第页292.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,L≥2S。第页292.弯曲件的结构工艺性（1）弯曲半径不第页303.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第页303.拉深件的结构工艺性（1）形状应简单、第页31

通过冲模对板料施以外力，使其产生分离或变形的方法。冲压一般在室温下进行，所以又称为冷冲压。什么是冲压（pressing)2.4板料冲压成形工艺第页1通过冲模对板料施以外力，使其第页32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。冲压件与铸件的比较第页2冲压的特点1.可以冲出形状复杂的零件，废料第页33

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(cuttingprocess)一、冲压成形基本工序第页3使坯料的一部分与另一部分沿一第页34（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)条料第页4（1）落料与冲孔（统称冲裁）落料(blan第页35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:第页5冲裁过程:断裂带光亮带圆角带断裂带圆角带光亮第页36冲裁过程:断裂带光亮带塌角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:断裂带塌角光亮带毛刺冲裁阶段冲裁变形过程第页6冲裁过程:断裂带光亮带塌角冲裁时经历弹性变第页37(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)第页7(2)修整(shaving)第页382.变形工序(formingprocess)

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页82.变形工序(formingproc第页39（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第页9（1）弯曲(bending)凹模凸模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模凸模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模1）弯曲特点（以V形件为例）凹模①变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内②坯料内侧受压缩，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）凹模①变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内②坯料内侧受压第页44r2)弯曲的质量问题及防止①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。第页14r2)弯曲的质量问题及防止防止办法：◆第页45◆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②回弹解决方法：模具角度略小于工件角度第页15◆弯曲线应尽可能与纤维方向垂直纤维方向弯第页46把平板毛坯变为开口的空心工件的工序（2）拉深(drawing)工件毛坯第页16把平板毛坯变为开口的空心工件的工序（2）拉第页47零件毛坯1）拉深过程（以圆筒形零件为例）拉深动画拉深件实例第页17零件毛坯1）拉深过程（以圆筒形零件为例）拉第页48①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2)最容易出现的质量问题第页18①拉裂原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力第页49②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第页19②起皱原因：毛坯边缘受压应力过大褶皱的第页50

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DØ5050Ø4070Ø3580(drawingcoefficient)第页20实践证明，能否拉深成形很大程度上取第页51

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0.5~0.8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第页21m=dD拉深件直径坯料直径m越小,第页52d1d2总拉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;第页22d1d2总拉深系数等于每次拉深系数的乘积。第页53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(flanging)内孔翻边最容易出现的质量问题：孔边缘受拉伸破裂第页23将制件的孔边缘或外边缘翻转成竖立或一定角度第页54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（6）旋压第页24使局部材料厚度变薄而成形的方法（4）起伏第页55二、冲压模具及其结构第页25二、冲压模具及其结构第页561.简单模在冲床的一次冲程中，只完成一个工序的冲模(simpledie)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(progressivedie)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(compo