工艺技术_冲压工艺分类培训课程

沖壓工藝分類 內容提要 一 沖壓加工定義 二 沖壓工藝分類 三 典型沖壓加工工藝性分析 四 結語與希望 一 沖壓加工定義 利用各種壓力机械 由其滑塊提供衝壓力 通過模具來完成各種動作 從而使材料產生塑性變形 以達到制作成不同零件之目的的一種制造方法 沖床 模具 料條 二 沖壓工藝分類 1 以材料的變形性質來區分 大致可分為分離 衝切 和成形二大類2 按加工形式或變形區域的應力 應變狀態不同細分出若干不同的工序 二 沖壓工藝分類 分離工序 使材料產生永久的剪切變形 2 4切口2 5切邊2 6剖切 2 1剪切2 2落料2 3衝孔 二 沖壓工藝分類 2 1剪切 用剪刀或模具切斷板材 切斷線不封閉 二 沖壓工藝分類 剪切 例如五金諸多導板式模具之切邊工站 如822 110N2 剪切 切斷線不封閉 二 沖壓工藝分類 2 2落料 用模具沿封閉線沖切板料 沖下的部分為工件 其余部分為廢料 廢料 工件 二 沖壓工藝分類 落料 五金因採用連續模生產 落料一般放在單PCS產品最後一站 一般抽引最後下產品為落料 落產品 820 170n3 二 沖壓工藝分類 2 3沖孔 用模具沿封閉線沖切板料 沖下的部分為廢料 其余部分為工件 工件 廢料 二 沖壓工藝分類 沖孔 沖壓中最常見工藝 822 530沖下的部分為廢料 黑色 二 沖壓工藝分類 2 4切口 在坯料上將板材部分切開 切口部分發生彎曲 二 沖壓工藝分類 切口 五金件常用撕破形式 與塑件配合 824 180 切口位置 二 沖壓工藝分類 2 5切邊 將拉深或成形後的半成品邊緣部分的多余材料切掉 二 沖壓工藝分類 切邊 即修邊工站 一般抽引件完成後均需完成切邊動作 820 170n3 切除外側搭邊 二 沖壓工藝分類 2 6剖切 在坯料上將板材部分切開 切口部分發生彎曲 二 沖壓工藝分類 成形工序 使材料產生塑性變形 2 10拉深 抽引 2 11變薄拉深2 12脹形2 13翻邊 2 7彎曲2 8卷圓2 9扭曲 二 沖壓工藝分類 2 7彎曲 用模具使材料彎曲成一定形狀 二 沖壓工藝分類 彎曲 為沖壓件常見之工藝 五金件廣泛應用 824 147單邊折彎 二 沖壓工藝分類 2 8卷圓 將板料端部卷圓 二 沖壓工藝分類 卷圓 特殊成形方式如820 436 二 沖壓工藝分類 2 9扭曲 將平板坯料的一部分相對於另一部分扭轉一個角度 二 沖壓工藝分類 扭曲 不常見之成形工藝如 NWInG產品事業体寶源廠區NB2制造處端子雙向旋轉 二 沖壓工藝分類 2 10拉深 抽引 將板料壓制成空心工件 壁厚基本不變 二 沖壓工藝分類 拉深 抽引 五金件特有成形工藝五金有多套抽引模具 820 170n4 二 沖壓工藝分類 2 11變薄拉深 用減小直徑與壁厚 增加工件高度的方法來得到底厚 壁薄的工件 二 沖壓工藝分類 變薄拉深 特殊拉深方式 壁部光潔度好 壁厚均勻可達0 01mm 824 087 二 沖壓工藝分類 2 12脹形 利利用模具強迫板料厚度減薄及表面積增大 以穫取几何形狀 二 沖壓工藝分類 脹形 五金件常用成形工藝 822 653 二 沖壓工藝分類 2 13翻邊 利用模具把板料上之孔 外 緣翻成豎邊的加工方法 圓孔翻邊 二 沖壓工藝分類 翻邊 五金常用攻牙產品底孔成形方式 822 077n1 三 典型沖壓加工工藝性分析 3 1沖裁 1 沖裁過程 沖裁時的分離動作是在瞬間完成 一般經過以下三個階段 A 第一階段 彈性變形階段因產生彎曲 材料下彎h高度 間隙越大 h越大 最後形成的塌角也越大 三 典型沖壓加工工藝性分析 B 第二階段 彈塑性變形階段此階段形成光亮帶 當間隙大時 彎矩大 材料內應力立即達到極限值 從而斷裂 因此光亮帶很少 間隙小時 屬純剪切 光亮帶大 三 典型沖壓加工工藝性分析 C 第三階段 斷裂階段沖子 凹模 刀口側面產生裂紋 長大相融 從而斷裂 當間隙太小時 上下裂紋不重合 會出現兩個光亮帶現象 即二次沖切 三 典型沖壓加工工藝性分析 2 沖裁斷裂面形狀塌角 光亮帶 斷裂面 毛刺高度 所佔比例與間隙 刀口鋒利程度及材料硬度有關 一般 a 蹋角5 tb 光亮帶 1 3 1 2 tc 斷裂面 1 2 2 3 td 毛刺 5 10 t 三 典型沖壓加工工藝性分析 三 典型沖壓加工工藝性分析 三 典型沖壓加工工藝性分析 5 沖壓力總沖壓力 沖裁力 剝料力 推件力 頂件力其中 沖裁力 1 3L t KL 沖裁刀口周長t 料厚K 材料剪切強度1 3 安全系數 三 典型沖壓加工工藝性分析 三 典型沖壓加工工藝性分析 4 彎曲過程變形機理折彎時 變形區域隻發生在圓角部分 而直邊部分不產生塑性變形 在變形區域內 內側材料受壓變短 外側材料受拉變長 由材料之連續性可知 內側與外側材料之間必定存在一個不變長 也不縮短的中間層 這一層就是折彎中性層 5 彎曲件之展開將立體空間的彎曲件展開成平片毛坯的過程稱為彎曲展開 根據中性層定義可知 展開毛坯的長度即為中性層長度 中性層l2 r xt 其中r 內r t 料厚 x 中性層系數 L L1 L2 L3 三 典型沖壓加工工藝性分析 6 彎曲工藝性a 最小彎曲半徑 折彎時 外R處於拉應力狀況 當拉應力大於材料強度時 即產生裂紋 折彎內R越小 外R的拉應力越大 因此 材料不被拉裂的最小內R稱為最小彎曲半徑rmin 最小彎曲半徑決定於原材料之機械特性 不同材質 不同狀態的材質rmin不一樣 另外折彎方向與軋制條紋方向垂直時rmin可小些 否則會偏大 以 t表示 一般C5191 折彎線平行於軋制紋路時為1t折彎線垂直於軋制紋路時為3tC2680 折彎線平行於軋制紋路時為0 5t折彎線垂直於軋制紋路時為1 2tSPCC 折彎線平行於軋制紋路時為0 4t折彎線垂直於軋制紋路時為0 8t 三 典型沖壓加工工藝性分析 b 彎曲件牆高一般h 2t 否則無法彎曲到位 當h 2t時 可加coin折彎 或先彎曲後再切除 在連續模中很難實現 c 孔邊距為避免孔變形 一般ttt 2mm時s 2t 7 彎曲之回彈回彈 當外加折彎力卸去後 材料朝折彎相反之方向恢復平片的現象為回彈 包括角度回彈和折彎R之回彈 1 2 1 模具角度 2 彎曲件回彈後角度 影響因素 克服回彈 a 材料機械性能 a 選用合適材質 b 相對彎曲半徑r t b 校正彎曲 c 彎曲間隙 c 補償彎曲 d 變曲角度 d 減小折彎間隙 e 彎曲校正力 e 減小彎曲半徑 f 兩次折彎 g coin折彎等 三 典型沖壓加工工藝性分析 d 彎曲區域附近有缺口時 彎曲時切口變形 可先彎曲 再切口 三 典型沖壓加工工藝性分析 三 典型沖壓加工工藝性分析 三 典型沖壓加工工藝性分析 三 典型沖壓加工工藝性分析 6 抽引極限值 抽引系數抽引系數 抽引凸模直徑與抽引平片毛坯直徑的比值 m d D在不使抽引產生破裂的最小抽引系數為抽引極限值mmin dmin D一般SPCC第一抽mmin為0 6抽引系數影響因素 a 材料之機械性能b 材料相對厚度t Dc 拉深次數 由於加工硬化影響 各抽系數逐漸增大d 抽引方式 有無壓料e 凸凹模圓角半徑f 凸凹模抽引部分光潔度 潤滑條件 抽引間隙g 抽引速度等總之 凡是有利於控制拉裂的因素 都有利於減小拉深系數 三 典型沖壓加工工藝性分析 7 圓筒件抽引工序計算a 修邊余量確定 因抽引後 制件邊緣產生凸耳 因此必須切邊 修邊余量一般為取1 0mm b 毛坯計算 等面積法毛坯面積 D 2 2 圓筒面積A故毛坯直徑D 4A c 抽引系數及抽引次數計算m總 圓筒直徑d 毛坯直徑D各抽抽引系數m 各抽抽引沖子直徑 上抽抽引沖子直徑 dn dn 1其中m總 m1 m2 m3 mn m n抽引次數n logmm總 三 典型沖壓加工工藝性分析 d 抽引間隙取值a 當抽引間隙太小時 材料不易流入模腔 易產生拉裂 b 當抽引間隙太大時 壓料不好 材料易起皺 抽引間隙 一般 第一抽間隙為1 1t 最後一抽為t 中間各抽間隙從1 1t 1 0t等差遞減 e 抽引凸凹模R角取值一般而言 第一抽凹模r取 8 12 t 以後各抽r凹n 06 0 8 r凹n 1最後一抽凹模r 產品R