冲压材料课件

衝壓材料

1.2.1衝壓工藝對板料的基本要求1、機械性能的要求機械性能的指標很多，其中尤以延伸率（δ）、屈強比σs/σb、彈性模數（E）、硬化指數（n）和厚向異性係數(r)影響較大。一般來說，延伸率大、屈強比小、彈性模數大、硬化指數高和厚向異性係數大有利於各種衝壓成形工序。2、化學成分的要求為了消除滑移線，可在拉深之前增加一道輥壓工序，或採用加入鋁和釩等去氧的鎮靜鋼，拉深時就不會出現時效現象。鋁鎮靜鋼08Al按其拉深品質分為3級：ZF（最複雜）用於拉深最複雜的零件，HF（很複雜）用於拉深很複雜的零件，F(複雜)用於拉深複雜零件。其他深拉深薄鋼板按衝壓性能分：Z（最深拉深）、S（深拉深）、P（普通拉深）3級。1.2衝壓材料3、金相組織的要求由於對產品的強度要求與對材料成形性能的要求，材料可處於退火狀態（或軟狀態）（M），也可處以淬火狀態（C）或硬態（Y）。4、面品質的要求材料表面應光滑，無氧化皮、裂紋、劃傷等缺陷。優質鋼板表面品質分3組：Ⅰ組（高質量表面）、Ⅱ組（較高質量表面）、Ⅲ組（一般品質表面）。5、材料厚度公差的要求厚度公差分：A（高級）、B（較高級）和C（普通級）3種。1.2衝壓材料1.2.2板料的衝壓成形性能及其與板料的力學性能的關係

1、板料的衝壓成形性能板料對衝壓成性工藝的適應能力稱為板料的衝壓成形性能。板料的衝壓成形性能，包括抗破裂性、貼模性和定形性等幾個方面。（1）板料的貼模性（2）定形性（3）材料抗破裂（4）成形極限1.2衝壓材料2、板料力學性能與板料衝壓性能的關係：（1）屈服極限σs。屈服極限σs小,材料容易屈服,則變形抗力小。（2）屈強比σs/σb。屈強比小，即σs值小而σb值大，容易產生塑性變形而不易產生拉裂。（3）伸長率δ。一般地說，伸長率或均勻伸長率是影響翻孔或擴孔成形性能的主要（4）硬化指數n。單向拉伸硬化曲線可寫成σ=Kε，其中指數n即為硬化指數，表示在塑性變形中材料的硬化程度。N大是，說明在變形中材料加工硬化嚴重1.2衝壓材料1.2.3常用衝壓材料與力學性能

衝壓最常用的材料是金屬板料，有時也用非金屬板料金屬板料分黑色金屬和有色金屬兩種。1、黑色金屬板料按性質可分為：

1）普通碳素鋼鋼板；

2）優質碳素結構鋼鋼板。

3）低合金結構鋼板；

4）電工矽鋼板；

5）不銹鋼板；2、有色金屬銅及銅合金（如黃銅）等；鋁及鋁合金；附錄一、列出了部分常用金屬板料的力學性能。3、衝壓用非金屬材料膠木板、橡膠、塑膠板等;1.2.4常用衝壓材料的規格板料：常見規格由710×1420和1000×2000等。 紋向平行於長度方向。用剪板機剪成各種 不同紋向和寬度的條料使用。帶料（卷料）： 紋向平行於長度方向。可以用滾剪機剪成 要求的寬度使用，也可以用剪板機剪成各 種不同紋向和寬度的條料使用。1.2衝壓材料1.3冷衝壓設備1.3.1機械壓力機型號機械壓力機按其結構形式和使用對象分為若干系列，每個系列又分為若干組見表1-3。 壓力機型號示例如下：JA31—160A

改進設計代號公稱壓力1600KN（主參數）（閉式單點壓力機）組別（閉式曲柄壓力機）列別變型設計代號

機械壓力機類1.3冷衝壓設備1.3.2常用冷衝壓設備一、常用壓力機的結構運動及特點在冷衝壓生產中，最常用的是曲柄壓力機、雙動拉深壓力機、高速壓力機等。1、通用曲柄壓力機。常見的曲柄滑塊機構有曲拐軸式和曲軸式兩種。

1）曲拐軸式曲柄壓力機1.3冷衝壓設備(1)曲拐軸式壓力機的結構見圖1－2:圖１－2曲拐軸式壓力機的結構簡圖。1.3冷衝壓設備(2)工作原理a.運動過程b.行程調整曲拐軸式壓力機的調整機構如圖１－3所示。其調整狀態見圖１－4。

O-主軸中心，偏心軸1的中心，M-偏心套2的中心圖1－3曲拐軸式壓力機的行程調整機構1.3冷衝壓設備(a)最小行程狀態(b)最大行程狀態(c)任意位置行程狀態圖1－4曲拐軸式壓力機的行程調整狀態（3）特點行程不大但可以調節（4）用於中小零件的沖裁、彎曲、淺拉深，或上下模具不允 許脫開時。1.3冷衝壓設備2）、曲軸式曲柄壓力機

(1)結構與偏心壓力機基本相同（圖１－5）。其主要區別是主軸結構不同，偏心壓力機的主軸為曲拐軸或偏心而曲軸壓力機的主軸為曲軸

(2)工作原理，

(3)特點噸位大、負荷較均勻；行程大，但不能調整

(4)用於中零件的沖裁、彎曲和深拉深。1.3冷衝壓設備1－墊板2－床身3－制動器4－皮帶輪5－電機6.7－齒輪8－離合器9－曲軸10－連杆11－滑塊

1－5曲柄壓力機的結構簡圖1.3冷衝壓設備2.雙動拉深壓力機拉深壓力機按動作分有單動拉深壓力機、雙動拉深壓力機及三動拉深壓力機。雙動拉深壓力機有兩個分別運動的滑塊，內滑塊用於拉深，外滑塊用於壓邊；三動拉深壓力機則是在雙動拉深壓力機的工作臺上增設氣墊。

1）結構和工作原理1.3冷衝壓設備1-拉深滑塊2-連杆3-壓邊滑塊4-活動工作臺5-頂件裝置6-凸輪7-主軸8-偏心齒輪圖1-6J44-55B型雙動拉深壓力機1.3冷衝壓設備2)、內、外滑塊的運動配合外滑塊壓邊－內滑塊拉深－內滑塊返回－外滑塊返回

3）特點外滑塊的壓邊力可調，調節好後壓穩定邊力內滑塊在拉深工作行程中速度慢，並且近於勻速運動

4）用於形狀複雜或者大批量生產的拉深件。1.3冷衝壓設備3、高速壓力機

高速壓力機一般是指每分鐘的行程為普通壓力機的5－10倍即每分鐘行程次數為幾百次，甚至達到幾千次以上。1）高速壓力機的結構和傳動原理1－電動機2－飛輪3－離合器4－制動器5－拉杆6－輥式送料裝置7－滑塊8封閉高度調節機構9－剪斷機構10－輥式送料傳動機構11－凸輪12－曲軸13－平衡器圖1－7下傳動高速壓力傳動原理1.3冷衝壓設備2）高速壓力機的特點：（1）滑塊行程次數高（2）滑塊慣性大（3）機身剛性好（4）較高的送料精度送料3）用於大批量生產中採用級進模生產時。1.3冷衝壓設備4．其他衝壓設備1）摩擦壓力機摩擦壓力機，從電機到飛輪之間有一個摩擦傳動付來傳遞運動和動力，其特點是結構簡單，價格低廉，衝壓速度低，且超載後不易損壞機件，其缺點是飛輪輪緣摩損大，生產率低。它適應用於彎曲大而厚的工件，對校正、壓印、成形和擠壓和工序尤為適宜。2）精衝壓力機精衝壓力機是一種適應精密沖裁的專門壓力機。它具有三重動作，五種作用力，即齒圈壓板運動、衝壓運動、反向推力運動，齒圈壓板力、主沖裁力、反向推力、卸件力、頂料力。使原材料在齒圈壓板力和反向推力的作用下實現精密沖裁。3）多工位壓力機是一種適合於大批量生產的板料衝壓自動壓力機。在一臺多工位壓力機上可安裝多副模具進行生產，並通過自動送料機構和一套工序間的傳遞機構使壓力機在一次往復行程中可以完成一個衝壓件的全部衝壓工序（即落料、沖孔、拉深、彎曲、切邊、壓印、整形等），是提高生產率的有效途徑之一。4）數控沖模回轉頭壓力機數控沖模回轉頭壓力機是將若干套模具裝於壓力機上下對應的轉盤中，使被沖材料被夾鉗夾持，並沿X，Y軸方向移動，工作時根據沖件要求編制的電腦程式可使板材沿X，Y方向移動到所需衝壓的位置，再選擇轉盤上所需要的模具進行衝壓，既可在不同位置沖出相同的型孔，也可在不同位置沖出不同的型孔，複雜的型孔可分解成各種簡單型孔分別衝壓後形成。該壓力機，特別適用於多品種的中、小批量或單件的板材衝壓。1.3冷衝壓設備二、壓力機上的常用結構1、機身形式曲拐軸式壓力機均為開式壓力機;曲軸式壓力機有開式和閉式之分。開式壓力機具有Ｃ形的開式機身，工作臺在三個方向是敞開的，並且工作臺有固定臺式的也有可傾臺式。.操作方便但剛性較差，在中、小型沖件的生產中得到廣泛的使用。閉式壓力機，有兩根支柱操作方便但剛性好，故大噸位的曲軸壓力機均為閉式。1.3冷衝壓設備2、裝模高度調節結構為了適應安裝不同閉合高度模具的需要，一般壓力機的連杆長度是可以調節的。其調節方法（圖１－8）是：對於２００tf以下的小型壓力機，在調節螺杆5上有一段六方部分，當鬆開螺釘11後，可直接用搬手旋轉調節螺杆，即可改變壓力機的閉合高度；對於中型或重型壓力機，則由一個單獨的電機，通過齒輪或蝸輪機構來旋轉調節螺杆。此外，有些小型壓力機也可以利用升降工作臺來調節其閉合高度。1.3冷衝壓設備3、打料裝置在衝壓工作中，為了從