冲压工艺的基础知识和详细介绍.pptx

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1、第1页/共77页板料冲压具有如下特点：可以冲压出形状相对复杂的零件，废料少。产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，互换性能好。能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度 较高的零件。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。第2页/共77页第3页/共77页第一节 分离工序 分离工序分离工序-使坯料的一部分与另一部分相互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、切断等分离的工序。它是许多工序如冲孔、落料、切断等的总称的总称。第4页/共77页一.落料及冲孔（冲裁）落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;第5页/共7

2、7页第6页/共77页1.1.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。弹性变形阶段塑性变形阶段断裂分离阶段第7页/共77页弹性变形第8页/共77页塑性变形第9页/共77页断裂阶段第10页/共77页冲裁第11页/共77页2、凸凹模间隙 凹模间隙c c的确定：间隙不能过大，也不能过小。第12页/共77页间隙合适第13页/共77页间隙过大第14页/共77页间隙过小第15页/共77页凸凹模间隙对冲裁件质量的影响当间隙过小时，如图示，外表尺寸略有增大，内腔尺寸略有缩小（弹性回复）。光面宽度增加，塌角、毛刺、斜度等都有所减小，工件质量较高。当间隙过大时，如

3、图示，断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除，同时冲裁的翘曲现象严重。外形尺寸缩小，内腔尺寸增大，模具寿命较高。当间隙合适时，如图所示，这时光面约占板厚的1/21/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均很小。零件的尺寸几乎与模具一致，完全可以满足使用要求。间隙小间隙大间隙适中第16页/共77页2、凸凹模间隙 凹模间隙c c的确定：间隙不能过大，也不能过小。c=mc单边间隙值板料厚度，mmm与材料性能及厚度有关的系数低碳钢、纯铁：铜、铝合金：高碳钢：料厚3mm时，m适当放大。第17页/共77页按材料种类及厚度选择间隙第18页/共77页3、凸凹模刃口尺寸的确定：落料模：取凹模作

4、为设计基准 凹模刃口尺寸=工件要求尺寸（小尺寸）；凸模刃口尺寸=凹模刃口尺寸-间隙值 冲孔模：取凸模作为设计基准 凸模刃口尺寸=工件要求尺寸（大尺寸）；凹模刃口尺寸=凸模刃口尺寸+间隙值第19页/共77页落料件尺寸随凹模刃口磨损而增大，冲孔件尺寸随凸模磨损而减小，所以落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小的尺寸。冲孔凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸。第20页/共77页4、冲裁力的计算：平刃冲模的冲裁力按下式计算:P=KLsP=KLs式中：P P冲裁力，N N；L L冲裁周边长（mmmm）；s s坯料厚度（mmmm）；K K系数，常取；材料抗剪强度（MPaMPa），取。第21页

5、/共77页5 5、冲裁件的排样：排样是指落料件在条料，带料或板料上合理布置的方法 落料件的排样有两种类型：无搭边排样和有搭边排样。合理排样可提高材料利用率。第22页/共77页不同排样方式材料消耗对比第23页/共77页第24页/共77页第25页/共77页第26页/共77页 二 修整 修整是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，从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。修整后冲裁件公差等级达IT6IT7，表面粗糙度Ra为。修整工序简图第27页/共77页三 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。此外还有切舌（如图所示）、切边

6、、剖切等工序 。第28页/共77页第29页/共77页第二节 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：使板料（浅的空心件）成形为空心件（深的空心件），而厚度基本不变的加工方法成为拉深。第30页/共77页第31页/共77页（1 1）拉深变化过程拉深过程及变形特点：拉深过程如图示，其凸模和凹模有一定的圆角，其间隙一般稍大于板料厚度。拉深件的底部一般不变形，厚度基本不变。直壁厚度有所减小。圆筒形零件的拉深一 拉深第32页/共77页拉深第33页/共77页第34页/共77页（2）拉深中的废品 。第35页/共77页拉裂起皱现场拉裂起皱

7、件第36页/共77页起皱第37页/共77页正确选择拉伸系数凸凹模圆角半径拉深中常见的废品及防止措施 拉裂：从拉深过程中可以看到，拉伸件中最危险的部位是直壁与底部的过渡圆角处，当拉应力超过材料的强度极限时，此处将被“拉裂”。防止“拉裂”的措施有：润滑不足或不适当凸凹模间隙第38页/共77页正确选择拉深系数 拉深件直径d与坯料直径D的比值称为拉深系数，用m表示，即m=d/D。拉深系数不小于。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，则可采用多次拉深工艺。第一次拉深系数 m1=d1/D 第二次拉深系数 m2=d2/d1 第几次拉深系数 mn=dn/dn-1 总的拉深

8、系数 m=m1m2mn第39页/共77页 凸凹模的圆角半径：材料为钢的拉深件，取r凹=10，而r凸=（1）r凹。这两个圆角半径过小，产品容易拉裂。凸凹模间隙：一般取Z=（）.第40页/共77页避免起皱的工艺方法起皱：拉深系数越小，板料的相对厚度越薄越容易起皱第41页/共77页（3）旋压：用旋压法制作拉深件旋压：用旋压法制作拉深件第42页/共77页二、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。拉应力压应力第43页/共77页二、弯曲二、弯曲 是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一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定曲率或角度的 工序。工序。第44页/共77页第4

9、5页/共77页 回弹 回弹现象由于弹性变形的恢复，坯料略微弹回一点，使被弯曲的角度增大。一般回弹角为010第46页/共77页 弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直。与坯料纤维方向垂直第47页/共77页3 3 翻边翻边孔的容许值K=do/d 翻边是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型方法。内孔翻边和外缘翻边。第48页/共77页翻边第49页/共77页圆孔翻边举例第50页/共77页4 4、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胀型第51页/共77页多工序成型零件落料后；三次拉深；冲孔；翻边；冲缺。第52页/共77页5 5 冲模的

10、分类和构造冲模的分类简单模连续模复合模第53页/共77页简单冲模：在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模。连续冲模：在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位同时完成数道工序的模具。复合冲模：在冲床的一次冲程中，在模具的同一部位同时完成数道工序的模具。第54页/共77页简单冲模 在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模，称为简单冲模。模具简单,造价低。简单冲模第55页/共77页第56页/共77页第57页/共77页 冲床的一次冲程中，在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续模。生产率高，要求定位精度高。连续冲模（级进模）连续冲模第58页/共77页第59页/共77页 冲床的一次冲程中，在模具同

11、一部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为复合模。精度高，模具复杂。复合模落料冲孔复合模第60页/共77页第61页/共77页凸、凹模做成一体第62页/共77页6 6 冲压件的结构工艺性(1)、冲压件的形状及尺寸：对落料件和冲孔件的要求：落料件的外形和冲孔件的孔形应力求简单、对称；如图所示；冲孔的尺寸不能过小，如图所示；冲裁件上直线与直线、曲线与直线的交接处，应采用圆弧连接，如图所示；冲压件排料应以节约材料、降低成本和保证质量为本，如图所示；第63页/共77页不合理的落料外形冲孔件尺寸与厚度 关系第64页/共77页第65页/共77页第66页/共77页第67页/共77页对弯曲件的要求：弯曲件形状应尽

12、量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径，并应考虑材料的纤维方向；弯曲边过短不易成形，H2s如图所示；弯曲带孔件时，为避免孔的变形，应注意孔的位置，L(1.52)s.如图所示弯曲时有时可事先钻出止裂孔，如图所示；空心零件不易过高、过深，如图所示；第68页/共77页 图3.3.19 弯曲边高 图3.3.20 带孔弯曲件第69页/共77页第70页/共77页第71页/共77页对拉深件的要求：拉深件外形应简单、对称，且高度不宜太大，以便减少拉伸次数；拉深件的最小许可半径如图所示；第72页/共77页（3）拉深件的要求 拉深件最小允许半径第73页/共77页(2)(2)、改进结构可以简化工艺及节省材料采用冲焊结构。如图所示.采用冲口工艺，以减少组合件数量。在保证使用功能的条件下，应尽量简化构件结，以减少工序、节省材料.第74页/共77页改进结构和简化工艺图 冲压焊接结构零件 图 冲口工艺 的应用采用焊接件改进工艺性第75页/共77页八道工序改进为两道工序图3.3.24 消音器后盖零件结构（a）改进前（b）改进后第76页/共77页感谢您的观看！第77页/共77页