wwei-材料成形技术(塑性)-3.ppt

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1、Jiangsu Polytechnic University材料成形技术基础材料成形技术基础Fundamental of Materials Forming 材料科学与工程系材料科学与工程系第八章第八章 板料的冲压成形工艺板料的冲压成形工艺概概 述述一、一、板料冲压板料冲压利利用用冲冲模模使使板板料料产产生生分分离离或或变变形形的的加加工工方方法法，因因其其在在常温下进行，故又称为冷冲压。常温下进行，故又称为冷冲压。冷冲板料通常厚度不大于冷冲板料通常厚度不大于4 4mmmm。成材一例成材一例成材一例成材一例板带材板带材板带材板带材二、主要特点及应用二、主要特点及应用（1 1）依靠冲模和冲压设备

2、完成加工，便于实现自动化依靠冲模和冲压设备完成加工，便于实现自动化 和机械化，生产率高，每分钟可冲压小件数千。和机械化，生产率高，每分钟可冲压小件数千。（2 2）冲压件不需再进行切削加工，节省原材料和能源。冲压件不需再进行切削加工，节省原材料和能源。材料的利用率高，一般可达材料的利用率高，一般可达 70-80 70-80。（3 3）适应性强适应性强,金属、非金属材料均可用冲压方法加工。金属、非金属材料均可用冲压方法加工。冲压零件可大可小冲压零件可大可小,小的如仪表零件小的如仪表零件,大的如汽车纵大的如汽车纵 梁和表面覆盖件等梁和表面覆盖件等 （4 4）因冲模保证尺寸公差，产品尺寸稳定性好，互换

3、因冲模保证尺寸公差，产品尺寸稳定性好，互换 性好，可加工形状复杂的零件。性好，可加工形状复杂的零件。（5 5）板料冲压广泛用于汽车、拖拉机、航空、电器、板料冲压广泛用于汽车、拖拉机、航空、电器、仪表等领域。例如汽车的冲压件占仪表等领域。例如汽车的冲压件占5050；日用品工业的冲压件占日用品工业的冲压件占9595。分离工序和成形工序分离工序和成形工序bearingretainersshockabsorberpartsfrictionbrakepad冲压举例冲压举例冲压举例冲压举例WashingMachineClutchPartsWashingMachineClutchPartsAirCondit

4、ionerElectricMotorPartsAirConditionerElectricMotorParts第一节第一节 分离工序分离工序 坯料在外力作用下，使其一部分与另一部分互相分离的坯料在外力作用下，使其一部分与另一部分互相分离的坯料在外力作用下，使其一部分与另一部分互相分离的坯料在外力作用下，使其一部分与另一部分互相分离的工序为分离工序。包括工序为分离工序。包括工序为分离工序。包括工序为分离工序。包括落料、冲孔、修整落料、冲孔、修整落料、冲孔、修整落料、冲孔、修整等。等。等。等。一、落料及冲孔一、落料及冲孔落料及冲孔（统称冲裁）是使坯料按封闭轮廓分离的工序。落料及冲孔（统称冲裁）是使

5、坯料按封闭轮廓分离的工序。冲孔冲孔1 1、冲裁变形过程。、冲裁变形过程。图图8-18-1（1 1 1 1）弹性变形阶段）弹性变形阶段）弹性变形阶段）弹性变形阶段:凸模压缩板料，凸模压缩板料，凸模压缩板料，凸模压缩板料，直到应力超过材料的弹性直到应力超过材料的弹性直到应力超过材料的弹性直到应力超过材料的弹性极限极限极限极限,使之产生局部弹性使之产生局部弹性使之产生局部弹性使之产生局部弹性拉伸和弯曲变形拉伸和弯曲变形拉伸和弯曲变形拉伸和弯曲变形，最终在工件上呈现，最终在工件上呈现，最终在工件上呈现，最终在工件上呈现出圆角带。出圆角带。出圆角带。出圆角带。（2 2 2 2）塑性变形阶段：塑性变形阶段

6、当板料变形区应力满足）塑性变形阶段：塑性变形阶段当板料变形区应力满足）塑性变形阶段：塑性变形阶段当板料变形区应力满足）塑性变形阶段：塑性变形阶段当板料变形区应力满足屈服条件时，便开始塑性变形，材料挤入凹模，受到屈服条件时，便开始塑性变形，材料挤入凹模，受到屈服条件时，便开始塑性变形，材料挤入凹模，受到屈服条件时，便开始塑性变形，材料挤入凹模，受到剪切剪切剪切剪切和挤压应力和挤压应力和挤压应力和挤压应力，引起加工硬化。在工件剪断面上表现为光亮带，引起加工硬化。在工件剪断面上表现为光亮带，引起加工硬化。在工件剪断面上表现为光亮带，引起加工硬化。在工件剪断面上表现为光亮带，此阶段终了时，在应力集中的

7、刃口附近出现微裂纹，这时冲此阶段终了时，在应力集中的刃口附近出现微裂纹，这时冲此阶段终了时，在应力集中的刃口附近出现微裂纹，这时冲此阶段终了时，在应力集中的刃口附近出现微裂纹，这时冲裁力最大。裁力最大。裁力最大。裁力最大。（3 3 3 3）断裂分离阶段：断裂分离阶段随着凸、凹模刃口的继）断裂分离阶段：断裂分离阶段随着凸、凹模刃口的继）断裂分离阶段：断裂分离阶段随着凸、凹模刃口的继）断裂分离阶段：断裂分离阶段随着凸、凹模刃口的继 续压入，刃口处的微裂纹在续压入，刃口处的微裂纹在续压入，刃口处的微裂纹在续压入，刃口处的微裂纹在拉应力拉应力拉应力拉应力作用下，上下裂纹延伸，作用下，上下裂纹延伸，作用

8、下，上下裂纹延伸，作用下，上下裂纹延伸，以至相遇重合，板料被分离。以至相遇重合，板料被分离。以至相遇重合，板料被分离。以至相遇重合，板料被分离。这一过程在工件剪断面上产生粗糙的断裂带。这一过程在工件剪断面上产生粗糙的断裂带。这一过程在工件剪断面上产生粗糙的断裂带。这一过程在工件剪断面上产生粗糙的断裂带。2 2、凸、凹模间隙对冲裁断面的影响、凸、凹模间隙对冲裁断面的影响1 1）间隙过小时：）间隙过小时：凸模刃口处裂纹相对于凹模刃口裂纹向外错开，产生了凸模刃口处裂纹相对于凹模刃口裂纹向外错开，产生了二次剪切，在断面上形成二次剪切，在断面上形成第二光面；使冲裁力、卸第二光面；使冲裁力、卸料力等增大；

9、增加了凸、料力等增大；增加了凸、凹模之间的磨损，降低了凹模之间的磨损，降低了模具的使用寿命。但只要模具的使用寿命。但只要中间撕裂不是很严重，工中间撕裂不是很严重，工件仍可使用。件仍可使用。2 2）间隙过大时：）间隙过大时：凸模刃口相对于凹模刃口相内错开，使断面的光面区域凸模刃口相对于凹模刃口相内错开，使断面的光面区域减少，同时形成厚而大的拉长毛减少，同时形成厚而大的拉长毛刺，难以去除；冲裁时材料的翘刺，难以去除；冲裁时材料的翘曲现象严重，工件品质较差；但曲现象严重，工件品质较差；但模具的磨损可大大减少，寿命延模具的磨损可大大减少，寿命延长。故对于批量较大而公差又无长。故对于批量较大而公差又无特

10、殊要求的冲裁件，可适当使用。特殊要求的冲裁件，可适当使用。3 3）间隙合理：）间隙合理：上下裂纹重合一线，冲裁力、卸料力和推件力等适中，上下裂纹重合一线，冲裁力、卸料力和推件力等适中，零件的形状和尺寸几乎与模具一零件的形状和尺寸几乎与模具一致；模具的寿命也得以保证。致；模具的寿命也得以保证。间隙的选取，表间隙的选取，表8-18-1。3 3、凸、凹模刃口尺寸的确定、凸、凹模刃口尺寸的确定 冲裁件的尺寸是以光面为基准的，而光面的产生因冲裁件的尺寸是以光面为基准的，而光面的产生因 情况不同而不同。情况不同而不同。（1 1）设计落料模时：）设计落料模时：光面由凹模产生，先按落料件的尺寸确定凹模的光面由

11、凹模产生，先按落料件的尺寸确定凹模的 尺寸；然后以凹模为基准，根据间隙确定凸模尺寸。尺寸；然后以凹模为基准，根据间隙确定凸模尺寸。（2 2）设计冲孔模时：）设计冲孔模时：光面由凸模所产生，先按冲孔件的大小确定凸模的光面由凸模所产生，先按冲孔件的大小确定凸模的 尺寸；然后再根据间隙确定凹模的尺寸。尺寸；然后再根据间隙确定凹模的尺寸。4 4、冲裁力的计算、冲裁力的计算 对于平刃冲模的冲裁力对于平刃冲模的冲裁力F F：F=K L S F=K L S 其中其中L L为冲裁周边长度（为冲裁周边长度（mmmm）；）；S S为坯料厚度（为坯料厚度（mmmm）；）；K K为系数，常取为系数，常取1.31.3；

12、为材料抗剪强度（为材料抗剪强度（MPMP），），查手册或取查手册或取=0.8=0.8b b 。5 5、冲裁件的排样冲裁件的排样 指落料件在条料、带料或板料上合理布置的方法。指落料件在条料、带料或板料上合理布置的方法。其主要原则：其主要原则：使废料最少，材料的利用率最大。使废料最少，材料的利用率最大。落料件的排样有两种类型：落料件的排样有两种类型：（1 1）无搭边排样：以一个落料件的一边作为另一个落料）无搭边排样：以一个落料件的一边作为另一个落料 件的边。材料的利用率很高，但毛刺不在同一平面件的边。材料的利用率很高，但毛刺不在同一平面 上，尺寸不易控制，只有在对冲裁件品质要求不高上，尺寸不易控制

13、，只有在对冲裁件品质要求不高 的情况下采用。的情况下采用。（2 2）有搭边排样：各个落料件之间均留有一定尺寸的搭）有搭边排样：各个落料件之间均留有一定尺寸的搭 边，落料件毛刺小，在同一平面内，冲裁件品质较边，落料件毛刺小，在同一平面内，冲裁件品质较 高；但材料消耗多。高；但材料消耗多。二、修整二、修整 利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮去一薄层金属，以切掉利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮去一薄层金属，以切掉冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件尺寸精冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件尺寸精度和降低表面粗糙度的工序。合理确定修整余量和修整次数度和降低表面粗糙度的工序。合理确定修整余

14、量和修整次数以得到高品质零件。以得到高品质零件。一般修整后冲裁件的公差等级达一般修整后冲裁件的公差等级达IT6IT6IT7IT7，表面粗糙度为表面粗糙度为0.80.81.61.6mm。三、精密冲裁三、精密冲裁 通过改变冲裁条件，增大变形区的静水压作用，抑制通过改变冲裁条件，增大变形区的静水压作用，抑制材料的断裂，从而使材料的塑性剪切变形一直延续到剪材料的断裂，从而使材料的塑性剪切变形一直延续到剪切的全过程，使材料在不出现剪裂纹的冲裁条件下实现切的全过程，使材料在不出现剪裂纹的冲裁条件下实现材料的分离，得到断面光滑而垂直的精密零件。材料的分离，得到断面光滑而垂直的精密零件。第二节第二节第二节第二

15、节 成形工序成形工序成形工序成形工序 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，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，主要有拉深、弯曲、翻边、胀型和旋压等。主要有拉深、弯曲、翻边、胀型和旋压等。一、拉深一、拉深 利用拉深模使板料变成开口空心件的冲压工序。利用拉深模使板料变成开口空心件的冲压工序。可用来生产筒形、阶梯形、盒形、球形、锥形及可用来生产筒形、阶梯形、盒形、球形、锥形及其它复杂形状的薄壁零件。其它复杂形状的薄壁零件。板成形一例板成形一例板成形一例板成形一例拉深拉深拉深拉深1 1、拉深变形的特点、拉深变形的特点拉深凸、凹模都具有一定的圆角而没有锋利的刃口，拉深凸、

16、凹模都具有一定的圆角而没有锋利的刃口，凸、凹模之间的间隙一般应大于板料厚度。凸、凹模之间的间隙一般应大于板料厚度。间隙间隙间隙间隙Z=(5-10)%Z=(5-10)%Z=(5-10)%Z=(5-10)%的板厚；的板厚；的板厚；的板厚；凸、凹模有锋利的刃口。凸、凹模有锋利的刃口。凸、凹模有锋利的刃口。凸、凹模有锋利的刃口。间隙间隙间隙间隙Z=(1.1-1.2)Z=(1.1-1.2)Z=(1.1-1.2)Z=(1.1-1.2)的板厚；的板厚；的板厚；的板厚；凸、凹模的刃口是圆角凸、凹模的刃口是圆角凸、凹模的刃口是圆角凸、凹模的刃口是圆角法兰部分坯料在环向压应力和径向拉应力作用下流动到法兰部分坯料在

17、环向压应力和径向拉应力作用下流动到法兰部分坯料在环向压应力和径向拉应力作用下流动到法兰部分坯料在环向压应力和径向拉应力作用下流动到凹模口，圆角处，沿圆角弯曲形成筒部凹模口，圆角处，沿圆角弯曲形成筒部凹模口，圆角处，沿圆角弯曲形成筒部凹模口，圆角处，沿圆角弯曲形成筒部拉深过程拉深过程拉深变形区拉深变形区拉深变形区拉深变形区主要有底部、壁部、法兰部主要有底部、壁部、法兰部主要有底部、壁部、法兰部主要有底部、壁部、法兰部拉深时坯料的变形具有以下特点：拉深时坯料的变形具有以下特点：拉深时坯料的变形具有以下特点：拉深时坯料的变形具有以下特点：（1 1 1 1）变形区是坯料的凸缘部分而其它部分只是传力区。

18、）变形区是坯料的凸缘部分而其它部分只是传力区。）变形区是坯料的凸缘部分而其它部分只是传力区。）变形区是坯料的凸缘部分而其它部分只是传力区。（2 2 2 2）坯料变形在切向压应力和径向拉应力的作用下，产）坯料变形在切向压应力和径向拉应力的作用下，产）坯料变形在切向压应力和径向拉应力的作用下，产）坯料变形在切向压应力和径向拉应力的作用下，产 生切向压缩和径向伸长的变形。生切向压缩和径向伸长的变形。生切向压缩和径向伸长的变形。生切向压缩和径向伸长的变形。（3 3 3 3）拉深时，金属材料产生很大的塑性流动，坯料直径）拉深时，金属材料产生很大的塑性流动，坯料直径）拉深时，金属材料产生很大的塑性流动，坯

19、料直径）拉深时，金属材料产生很大的塑性流动，坯料直径 D D D D越大，拉深后筒形直径越大，拉深后筒形直径越大，拉深后筒形直径越大，拉深后筒形直径d d d d越小，变形程度就越大。越小，变形程度就越大。越小，变形程度就越大。越小，变形程度就越大。2 2 2 2、拉深中常见的废品及其防止措施、拉深中常见的废品及其防止措施、拉深中常见的废品及其防止措施、拉深中常见的废品及其防止措施 （1 1 1 1）拉裂：往往在直壁与底部的过渡的圆角处产生，防）拉裂：往往在直壁与底部的过渡的圆角处产生，防）拉裂：往往在直壁与底部的过渡的圆角处产生，防）拉裂：往往在直壁与底部的过渡的圆角处产生，防 止的主要措施

20、有：止的主要措施有：止的主要措施有：止的主要措施有：正确选择拉深系数正确选择拉深系数正确选择拉深系数正确选择拉深系数mm（m=d/Dm=d/D）：）：）：）：拉深系数越小，表明拉深件的直径越小，则变形程度越大，拉深系数越小，表明拉深件的直径越小，则变形程度越大，拉深系数越小，表明拉深件的直径越小，则变形程度越大，拉深系数越小，表明拉深件的直径越小，则变形程度越大，越易产生废品；一般越易产生废品；一般越易产生废品；一般越易产生废品；一般m=0.50.8m=0.50.8。对于要求变形大的拉深件可采用多次拉深的方法，对于要求变形大的拉深件可采用多次拉深的方法，对于要求变形大的拉深件可采用多次拉深的方

21、法，对于要求变形大的拉深件可采用多次拉深的方法，其间可合理地安排中间退火以消除加工硬化。其间可合理地安排中间退火以消除加工硬化。其间可合理地安排中间退火以消除加工硬化。其间可合理地安排中间退火以消除加工硬化。合理设计拉深凸、凹模的圆角：合理设计拉深凸、凹模的圆角：合理设计拉深凸、凹模的圆角：合理设计拉深凸、凹模的圆角：对于钢材，一般对于钢材，一般对于钢材，一般对于钢材，一般r r凹凹凹凹=10=10h h、r r凸凸凸凸=（0.610.61）r r凹凹凹凹；合理设计凸凹模的间隙，一般合理设计凸凹模的间隙，一般合理设计凸凹模的间隙，一般合理设计凸凹模的间隙，一般Z=Z=（1.11.21.11.2

22、）h h；注意润滑，减小摩擦注意润滑，减小摩擦注意润滑，减小摩擦注意润滑，减小摩擦多道拉深多道拉深多道拉深多道拉深低。低。低。低。（2 2 2 2）起皱）起皱）起皱）起皱 图图图图8-108-108-108-10，可采用设置压边圈的方法来防止或通过增加毛坯，可采用设置压边圈的方法来防止或通过增加毛坯，可采用设置压边圈的方法来防止或通过增加毛坯，可采用设置压边圈的方法来防止或通过增加毛坯的相对厚度和拉深系数的途径来防止。的相对厚度和拉深系数的途径来防止。的相对厚度和拉深系数的途径来防止。的相对厚度和拉深系数的途径来防止。3 3 3 3、坯料尺寸及拉深力的确定、坯料尺寸及拉深力的确定、坯料尺寸及拉

23、深力的确定、坯料尺寸及拉深力的确定 （1 1 1 1）坯料尺寸的计算：）坯料尺寸的计算：）坯料尺寸的计算：）坯料尺寸的计算：按拉深前后表面积不变的原则进行计算；按拉深前后表面积不变的原则进行计算；按拉深前后表面积不变的原则进行计算；按拉深前后表面积不变的原则进行计算；（2 2 2 2）最大拉深力的确定：对于筒形零件，拉深力）最大拉深力的确定：对于筒形零件，拉深力）最大拉深力的确定：对于筒形零件，拉深力）最大拉深力的确定：对于筒形零件，拉深力F F F F F F F FMaxMaxMaxMax=3=3=3=3（b b b b+s s s s ）（）（）（）（D-d-rD-d-rD-d-rD-d

24、-r凹凹凹凹）h h h h 其中：其中：其中：其中：b b b b为材料的抗拉强度；为材料的抗拉强度；为材料的抗拉强度；为材料的抗拉强度；s s s s 为材料的屈服强度；为材料的屈服强度；为材料的屈服强度；为材料的屈服强度；D D D D为坯料的直径；为坯料的直径；为坯料的直径；为坯料的直径；d d d d为拉深凹模直径；为拉深凹模直径；为拉深凹模直径；为拉深凹模直径；r r r r凹凹凹凹为拉深凹模的圆角半径；为拉深凹模的圆角半径；为拉深凹模的圆角半径；为拉深凹模的圆角半径；h h h h为板料厚度。为板料厚度。为板料厚度。为板料厚度。二、弯曲二、弯曲将坯料弯成一定的角度、一定的曲率而形

25、成一定形状零件将坯料弯成一定的角度、一定的曲率而形成一定形状零件将坯料弯成一定的角度、一定的曲率而形成一定形状零件将坯料弯成一定的角度、一定的曲率而形成一定形状零件的工序。弯曲时，坯料内侧受压、外受拉，坯料的厚度越的工序。弯曲时，坯料内侧受压、外受拉，坯料的厚度越的工序。弯曲时，坯料内侧受压、外受拉，坯料的厚度越的工序。弯曲时，坯料内侧受压、外受拉，坯料的厚度越大、弯曲半径越小，则压缩及拉伸应力越大，越容易产大、弯曲半径越小，则压缩及拉伸应力越大，越容易产大、弯曲半径越小，则压缩及拉伸应力越大，越容易产大、弯曲半径越小，则压缩及拉伸应力越大，越容易产生破裂。一般弯曲的最小半径为：生破裂。一般弯

26、曲的最小半径为：生破裂。一般弯曲的最小半径为：生破裂。一般弯曲的最小半径为：r r r rMinMinMinMin=（0.250.250.250.25 1 1 1 1）h h h h。弯曲结束后，坯料略有弯曲结束后，坯料略有弯曲结束后，坯料略有弯曲结束后，坯料略有回弹回弹回弹回弹，一般回弹角为，一般回弹角为，一般回弹角为，一般回弹角为0 0 0 0 10101010度。度。度。度。故弯曲模设计时应比成品小一个回弹角。故弯曲模设计时应比成品小一个回弹角。故弯曲模设计时应比成品小一个回弹角。故弯曲模设计时应比成品小一个回弹角。Bending is Bending is usually usuall

27、y defined as defined as the plastic the plastic deformation of deformation of a sheet metal a sheet metal along a along a straight line.straight line.弯曲回弹弯曲回弹弯曲回弹弯曲回弹Springbackisdefinedastheelasticrecoveryofthematerialafterunloadingofthetools.Springbackresultsinadimensionalchangeinthebentpart.弯曲性能弯曲

28、性能弯曲性能弯曲性能Bendability(thesmallestachievablebendingradiuswithoutfailure)ofmaterialsisimprovedbyheatingorapplicationofhydrostaticpressure.Crackingcanalsobeeliminatedbyinducingcompressioninthebendingdirection.弯曲体系弯曲体系弯曲体系弯曲体系The bending operation can be considered as a system with seven components:弯曲弯曲

29、变形区变形区弯弯曲曲 模模具具三、其它冲压工艺三、其它冲压工艺三、其它冲压工艺三、其它冲压工艺 1 1 1 1、胀形：、胀形：、胀形：、胀形：用于平板坯料的局部胀形（或称起伏成形）。用于平板坯料的局部胀形（或称起伏成形）。用于平板坯料的局部胀形（或称起伏成形）。用于平板坯料的局部胀形（或称起伏成形）。坯料的塑性变形局限在一个固定的变形区内，变形区内板料坯料的塑性变形局限在一个固定的变形区内，变形区内板料坯料的塑性变形局限在一个固定的变形区内，变形区内板料坯料的塑性变形局限在一个固定的变形区内，变形区内板料的成形主要通过减薄壁厚、增大局部表面积来实现。的成形主要通过减薄壁厚、增大局部表面积来实现

30、。的成形主要通过减薄壁厚、增大局部表面积来实现。的成形主要通过减薄壁厚、增大局部表面积来实现。材料的塑性变形能力越好，则可能达到的极限变形程度越大。材料的塑性变形能力越好，则可能达到的极限变形程度越大。材料的塑性变形能力越好，则可能达到的极限变形程度越大。材料的塑性变形能力越好，则可能达到的极限变形程度越大。胀形时坯料处于两向拉应力状态，变形区坯料不会产生胀形时坯料处于两向拉应力状态，变形区坯料不会产生胀形时坯料处于两向拉应力状态，变形区坯料不会产生胀形时坯料处于两向拉应力状态，变形区坯料不会产生失稳起皱，零件的表面光滑、品质好。失稳起皱，零件的表面光滑、品质好。失稳起皱，零件的表面光滑、品质

31、好。失稳起皱，零件的表面光滑、品质好。胀形所用的模具分刚模和软模两类。胀形所用的模具分刚模和软模两类。胀形所用的模具分刚模和软模两类。胀形所用的模具分刚模和软模两类。2 2 2 2、翻边、翻边、翻边、翻边 在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成竖立边缘的冲压成形方法，竖立边缘的冲压成形方法，竖立边缘的冲压成形方法，竖立边缘的冲压成形方法，如图如图如图如图8-158-15。可分为内孔翻边和外缘翻边两种情况。可分为内孔翻边和外缘翻边两种情

32、况。可分为内孔翻边和外缘翻边两种情况。可分为内孔翻边和外缘翻边两种情况。内孔翻边时孔的变形程度可表示为：内孔翻边时孔的变形程度可表示为：内孔翻边时孔的变形程度可表示为：内孔翻边时孔的变形程度可表示为：KK0 0=d=d0 0/d/d。其中其中其中其中d d0 0、d d分别为翻边前后的孔径。分别为翻边前后的孔径。分别为翻边前后的孔径。分别为翻边前后的孔径。翻边时不破裂所能达到的最小翻边时不破裂所能达到的最小翻边时不破裂所能达到的最小翻边时不破裂所能达到的最小KK0 0 值称为极限翻边系数。值称为极限翻边系数。值称为极限翻边系数。值称为极限翻边系数。一般对于镀锡铁皮，一般对于镀锡铁皮，一般对于镀

33、锡铁皮，一般对于镀锡铁皮，KK0 0=0.650.70=0.650.70；酸洗钢板，酸洗钢板，酸洗钢板，酸洗钢板，KK0 0=0.680.72=0.680.72。3 3 3 3、旋压旋压旋压旋压 如图如图如图如图8-168-168-168-16，在机床上用顶块把坯料压紧在模具上，机床，在机床上用顶块把坯料压紧在模具上，机床，在机床上用顶块把坯料压紧在模具上，机床，在机床上用顶块把坯料压紧在模具上，机床主轴带动模具旋转，用手操作擀棒加压于坯料，反复压碾，主轴带动模具旋转，用手操作擀棒加压于坯料，反复压碾，主轴带动模具旋转，用手操作擀棒加压于坯料，反复压碾，主轴带动模具旋转，用手操作擀棒加压于坯料

34、，反复压碾，使坯料由点到线、由线到面逐渐贴于模具上而成形的工艺。使坯料由点到线、由线到面逐渐贴于模具上而成形的工艺。使坯料由点到线、由线到面逐渐贴于模具上而成形的工艺。使坯料由点到线、由线到面逐渐贴于模具上而成形的工艺。其基本要点为：其基本要点为：其基本要点为：其基本要点为：合理的转速；合理的转速；合理的转速；合理的转速；合理的过渡形状；合理的过渡形状；合理的过渡形状；合理的过渡形状；合理加力。合理加力。合理加力。合理加力。旋压成形的变形系数为：旋压成形的变形系数为：旋压成形的变形系数为：旋压成形的变形系数为：m=d/Dm=d/Dm=d/Dm=d/D。第三节第三节 冲模的分类和构造（自学）冲模

35、的分类和构造（自学）一一、简单冲模、简单冲模 如图如图8-178-17，在冲床的一次冲程中只完成一个工，在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模。序的冲模。二、连续冲模二、连续冲模 在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位上在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，同时完成数道冲压工序的模具，如图如图8-188-18。三、复合冲模三、复合冲模 在冲床的一次冲程中，在模具的同一部位同在冲床的一次冲程中，在模具的同一部位同时完成数道冲压工序的模具，时完成数道冲压工序的模具，如图如图8-198-19。第四节第四节 冲压工艺过程的制定冲压工艺过程的制定一、分析冲压件的工艺性一、分析冲

36、压件的工艺性 指冲压件对冲压工艺的适应性。指冲压件对冲压工艺的适应性。良好的冲压工艺性：在满足零件使用性能要求的前提下良好的冲压工艺性：在满足零件使用性能要求的前提下能以最简单、最经济的冲压方式加工出来的特性。能以最简单、最经济的冲压方式加工出来的特性。主要影响因素有冲压件的形状、尺寸、精度及材料等。主要影响因素有冲压件的形状、尺寸、精度及材料等。1 1、冲压件的结构工艺性、冲压件的结构工艺性 （1 1）对冲压件的基本要求）对冲压件的基本要求 冲裁件的形状应尽量简单、对称，有利于材料的合理冲裁件的形状应尽量简单、对称，有利于材料的合理利用，避免长槽与细长悬臂结构。利用，避免长槽与细长悬臂结构。

37、冲裁件的内、外转角处要尽量避免尖角，应以圆弧连冲裁件的内、外转角处要尽量避免尖角，应以圆弧连接；避免应力集中被冲裂。接；避免应力集中被冲裂。为避免冲裁件变形，孔间距和孔边距以及外缘凸出和为避免冲裁件变形，孔间距和孔边距以及外缘凸出和凹进的尺寸不能过小。凹进的尺寸不能过小。图图8-208-20，2121，2222（2 2）对弯曲件的要求）对弯曲件的要求 形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小 弯曲半径。弯曲半径。弯曲边的高度应满足弯曲边的高度应满足H2hH2h（板厚）；若板厚）；若H2hH(1.5L(1.52)h2)h。图图8-238-23，

38、2424（3 3）对拉深件的要求对拉深件的要求 外形简单、对称，不宜太高。外形简单、对称，不宜太高。图图8-258-25，拉深件的圆角半径应满足：，拉深件的圆角半径应满足：r rd dS,R2S,S,R2S,R0.15S R0.15S。拉深件的壁厚变薄率一般不应超过拉深工艺壁厚变拉深件的壁厚变薄率一般不应超过拉深工艺壁厚变化规律的允许值（最大化规律的允许值（最大18%18%）。）。2 2 2 2、改进结构及简化工艺和节约材料的常用方法、改进结构及简化工艺和节约材料的常用方法、改进结构及简化工艺和节约材料的常用方法、改进结构及简化工艺和节约材料的常用方法 （1 1）采用焊冲结构。）采用焊冲结构。

39、（2 2）采用冲口工艺，减少组合件数量。）采用冲口工艺，减少组合件数量。（3 3）在使用性能不变的前提下，尽量简化拉深结构，）在使用性能不变的前提下，尽量简化拉深结构，以减少工序、节约材料、降低成本。以减少工序、节约材料、降低成本。二、拟定冲压工艺方案二、拟定冲压工艺方案 1 1、选择冲压基本工序：、选择冲压基本工序：根据冲压件形状、尺寸公差和生产批量等确定。根据冲压件形状、尺寸公差和生产批量等确定。主要包括：主要包括：（1 1）剪裁和冲裁：小批量生产，尺寸及公差大而形）剪裁和冲裁：小批量生产，尺寸及公差大而形状规则的坯料选剪裁，对于大批量生产则应选择冲裁。状规则的坯料选剪裁，对于大批量生产则

40、应选择冲裁。（2 2）弯曲：小批量生产，采用手工工具大弯；而对）弯曲：小批量生产，采用手工工具大弯；而对于大批量生产则应采用弯曲模压弯。于大批量生产则应采用弯曲模压弯。（3 3）拉深：中小型各类空心件大批量生产一般应用）拉深：中小型各类空心件大批量生产一般应用拉深模进行拉深；小批量时可考虑用旋压工艺；大型空拉深模进行拉深；小批量时可考虑用旋压工艺；大型空心件小批量生产时可用焊接代替拉深。心件小批量生产时可用焊接代替拉深。2 2、确定冲压工序：主要原则为、确定冲压工序：主要原则为 （1 1）对于有孔或有切口的平板件，）对于有孔或有切口的平板件，采用简单冲模时，一采用简单冲模时，一 般先落料后冲孔

41、；采用连续冲模时，则应先冲孔后落料。般先落料后冲孔；采用连续冲模时，则应先冲孔后落料。（2 2）对于多角弯曲件，采用简单模分多次弯曲时，应先）对于多角弯曲件，采用简单模分多次弯曲时，应先弯外角，后弯内角；当孔位于变形区或孔与基准面有较高弯外角，后弯内角；当孔位于变形区或孔与基准面有较高要求时，应先弯曲后冲孔。要求时，应先弯曲后冲孔。否则应先冲孔后弯曲以简化模具结构。否则应先冲孔后弯曲以简化模具结构。（3 3）对于旋压复杂的拉深件，一般按由大到小的顺序进）对于旋压复杂的拉深件，一般按由大到小的顺序进行拉深；对于非旋转体复杂拉深件，则应先拉深尺寸较小行拉深；对于非旋转体复杂拉深件，则应先拉深尺寸较

42、小的内形，再拉深尺寸较大的外形。的内形，再拉深尺寸较大的外形。（4 4 4 4）对于有孔或缺口的拉深件，一般应先拉深后冲孔。）对于有孔或缺口的拉深件，一般应先拉深后冲孔。）对于有孔或缺口的拉深件，一般应先拉深后冲孔。）对于有孔或缺口的拉深件，一般应先拉深后冲孔。（5 5 5 5）校平、整形、切边等工序应分别安排在冲裁、弯曲）校平、整形、切边等工序应分别安排在冲裁、弯曲）校平、整形、切边等工序应分别安排在冲裁、弯曲）校平、整形、切边等工序应分别安排在冲裁、弯曲 和拉深等工序之后进行。和拉深等工序之后进行。和拉深等工序之后进行。和拉深等工序之后进行。三、确定模具类型与结构形式三、确定模具类型与结构

43、形式 根据确定的冲压工艺方法选择冲模类型，进一步确定各根据确定的冲压工艺方法选择冲模类型，进一步确定各零件、部件的具体结构形式。零件、部件的具体结构形式。四、选择冲压设备四、选择冲压设备 选择设备类型和技术规格。选择设备类型和技术规格。五、编写冲压工艺文件五、编写冲压工艺文件五、编写冲压工艺文件五、编写冲压工艺文件 一般以工艺过程卡的形式表示。一般以工艺过程卡的形式表示。一般以工艺过程卡的形式表示。一般以工艺过程卡的形式表示。主要步骤有：主要步骤有：主要步骤有：主要步骤有：1 1 1 1、对冲压件进行工艺分析、确定所需基本工序；、对冲压件进行工艺分析、确定所需基本工序；、对冲压件进行工艺分析、确定所需基本工序；、对冲压件进行工艺分析、确定所需基本工序；2 2 2 2、并分析各种可能的工艺方案及模具的结构形式；、并分析各种可能的工艺方案及模具的结构形式；、并分析各种可能的工艺方案及模具的结构形式；、并分析各种可能的工艺方案及模具的结构形式；3 3 3 3、比较各方案，从中选出最佳者；、比较各方案，从中选出最佳者；、比较各方案，从中选出最佳者；、比较各方案，从中选出最佳者；4 4 4 4、填写相应的冲压工艺卡片。、填写相应的冲压工艺卡片。、填写相应的冲压工艺卡片。、填写相应的冲压工艺卡片。习题：第习题：第1 1、2 2、5 5、6 6题。题。