板材成形理论知识要点

1、.板材成形原理知识要点板材成形原理知识要点 绪 论 1.冲压冲压是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形，有时对板料施加剪切力而使板 材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。由于冲压加工经常在材料冷状 态下进行，因此也称冷冲压也称冷冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。板材冲压。 2.冲压工艺可以 分成分离工序和成形工序分离工序和成形工序两大类 。.第一章第一章 冲压成形原理与成形极限冲压成形原理与成形极限1.冲压工艺与厚度变化及破坏形式的关系类别 应力状态性质 破坏应力 变形区厚度变化 破坏形式 1 拉伸类 拉应力 变薄 破裂 2 压缩类 压应力 变厚

2、 起皱 3 剪切类 切应力 不变 切断分离2.冲压成形工艺的应力状态类别可以用变形区内的静水应力来判别，即3. n值、r值与成形性能的关系 ，压缩类，剪切类拉伸类00,0smsmsm.第二章第二章 冲裁工艺与模具设计冲裁工艺与模具设计1冲裁变形分离过程大致可分为3 3个阶段个阶段。 弹性变形阶段弹性变形阶段, , 塑性变形阶段塑性变形阶段, ,断裂分离阶段断裂分离阶段2冲裁断面可明显地分成4 4个特征区，个特征区， 即圆角带、光亮带、断裂带和毛刺即圆角带、光亮带、断裂带和毛刺3降低冲裁力的方法:阶梯凸模冲裁阶梯凸模冲裁, , 斜刃口冲裁斜刃口冲裁4凸模侧面的磨损最大，是因为从凸模上卸料，长长距

3、离摩擦距离摩擦加剧了侧面的磨损. 5确定合理间隙的理论计算法依据理论计算法依据主要是：在合理间隙情况下冲裁时，材料在凸、凹模刃口产生的裂纹成直线会合.6. 冲裁模刃口尺寸确定冲裁模刃口尺寸确定 (1)落料模先确定凹模刃口尺寸落料模先确定凹模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最小极限尺寸，凸模刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙。 (2)冲孔模先确定凸模刃口尺寸冲孔模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最大极限尺寸，凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。 7.“入体入体”原则原则 是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲

4、孔件负公差为零，只标注正公差。.8.模具工作部分尺寸及公差的计算方法可 分为两类分为两类。 . .凸模与凹模分开加工凸模与凹模分开加工 是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸。此种方法适用于圆形或形状简单的工件 . .凸模和凹模配合加工凸模和凹模配合加工 对于冲制形状复杂或薄板制件的模具，其凸、凹模往往采用配合加工的方法。9. .搭边搭边排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步距误差、送料歪斜误差等而冲裁出的废品。.10.结构废料结构废料由于工件结构形状的需要，如工件内孔的存在而产生的废料，称为结构废料，它决定于工件的形状

5、，一般不能改变。11.工艺废料工艺废料 工件之间和工件与条料边缘之间存在的搭边，定位需要切去的料边与定位孔，不可避免的料头和料尾废料，称为工艺废料，它决定于冲压方式和排样方式。12.冲裁间隙冲裁间隙对产品质量和模具寿命的影响.第三章第三章 弯曲工艺与模具设计弯曲工艺与模具设计 1.弯曲加工弯曲加工：是在普通压力机上使用弯曲模压弯弯曲模压弯，此外还有折弯机上的折弯折弯机上的折弯、拉弯机上的拉弯拉弯机上的拉弯、辊弯机上的辊弯辊弯机上的辊弯以及辊压成形五种辊压成形五种等2.弯曲变形的特点弯曲变形的特点：变形区内， 外区(靠凹模一面)纵向金属纤维受拉而变长， 内区(靠凸模一面)纵向金属纤维受压而缩短3

6、.应力中性层应力中性层4.应变中性层应变中性层5.弯曲时的主要质量问题质量问题有： 拉裂、截面畸变、翘曲及回弹.第四章第四章 拉深工艺与模具设计拉深工艺与模具设计1.拉深拉深 是利用模具使平板毛坯变成为开口的空心零件平板毛坯变成为开口的空心零件的冲压加工方法。2.拉深件各部分的厚度是不一致的。一般是： 底部底部略为变薄，但基本上等于原毛坯的厚度； 壁部上段壁部上段增厚，越靠上缘增厚越大； 壁部下段壁部下段变薄，越靠下部变薄越多； 壁部向底部转角稍上处壁部向底部转角稍上处，则出现严重变薄，甚至断裂。3.毛坯划分为5个区域： 平面凸缘区平面凸缘区(13，有R061Rt), . 凸缘圆角区凸缘圆角区

7、, 筒壁区筒壁区, 底部圆角区底部圆角区, 筒底部分筒底部分.5.宽凸缘件多次拉深工艺的两种情况： 1.1.减小圆筒形直径减小圆筒形直径( (圆角半径不变圆角半径不变) )并增并增 加其高度加其高度 2.2.改变圆角半径（高度不变）并减小圆改变圆角半径（高度不变）并减小圆 筒形直径筒形直径6.反拉深反拉深.第五章第五章 胀形工艺与模具设计胀形工艺与模具设计1.使毛坯厚度减薄厚度减薄和表面积增大表面积增大，以获取零件几何形状的冲压加工方法叫做胀形胀形。2.胀形方法主要用于平板毛坯的局部成形局部成形(如压凸起、凹坑、加强肋、花纹图案及标记等)、整体整体张拉成形张拉成形以及圆柱形空心毛坯的扩径三种圆

8、柱形空心毛坯的扩径三种. .3.圆柱空心毛坯的胀形常采用 刚模胀形刚模胀形、固体软模胀形固体软模胀形、液液( (气气) )压胀形压胀形等方法。 .第六章其他成形工艺与模具设计第六章其他成形工艺与模具设计 第一节第一节 翻边翻边1.翻边翻边- 板材上的孔缘或外缘翻成竖边孔缘或外缘翻成竖边的冲压加工方法叫做翻边。2. 按工艺特点按工艺特点，翻边可分为 内孔(圆孔和非圆孔)翻边、外缘翻边和变薄翻边；3. 外缘翻边又分为内曲翻边和外曲翻边。 按变形性质按变形性质可分为伸长类翻伸长类翻边、压缩类翻边压缩类翻边以及属于体积成形的变薄翻边变薄翻边等。.4.伸长类翻边的特点是伸长类翻边的特点是：变形区材料 受

9、拉应力受拉应力，切向伸长，厚度减薄，易发生破裂切向伸长，厚度减薄，易发生破裂，如圆孔翻边和外缘翻边中的内曲翻边等。5. 压缩类翻边的特点是，压缩类翻边的特点是， 变形区变形区材料切向受压缩应力，产生压缩变形，厚度增厚，易起材料切向受压缩应力，产生压缩变形，厚度增厚，易起皱皱。如外缘翻边中的外曲翻边。6.非圆孔翻边通常是由伸长类翻边、压缩类翻边伸长类翻边、压缩类翻边和弯曲组合和弯曲组合起来的复合成形复合成形。.第七章第七章 冲压工艺过程设计冲压工艺过程设计一、设计程序一、设计程序 （一）设计的准备工作（一）设计的准备工作 ( (二二) )设计的主要内容和步骤设计的主要内容和步骤 1.1.冲压件的

10、工艺性分析冲压件的工艺性分析 2.2.确定最佳工艺方案确定最佳工艺方案 3.3.完成工艺计算完成工艺计算 4.4.选定模具结构类型选定模具结构类型 5.5.合理选用冲压设备合理选用冲压设备 ( (三三) )编写工艺文件和设计计算说明书编写工艺文件和设计计算说明书二、工艺方案的确定工艺方案的确定二、工艺方案的确定工艺方案的确定 （一）列出冲压所需的全部单工序（一）列出冲压所需的全部单工序 ( (二二) )冲压顺序的初步安排冲压顺序的初步安排 ( (三三) )工序的组合工序的组合 ( (四四) )最佳工艺方案的分析、比较和确定最佳工艺方案的分析、比较和确定.第八章第八章 冲模结构及设计冲模结构及设

11、计1.1.冲模的分类冲模的分类: : （1)1)按工序性质按工序性质： 落料模、冲孔模、切断模、整修模、弯曲模、拉深模 、成形模等。（2 2）按工序组合程度）按工序组合程度： 单工序模单工序模: :在一副模具中只完成一个工序。 级进模级进模: :在一次行程中，在一副模具的不同位置 上完成不同的工序。 复合模：复合模：在一次行程中，一副模具的同一个位置上，能完成两个以上工序。 .2.2.冲模零件的分类冲模零件的分类: :分成五个类型的零件。分成五个类型的零件。 . .工作零件工作零件 是完成冲压工作的零件 . .定位零件定位零件 这些零件的作用是保证送料时有良好的导向和控制送料的进距. . .卸料、推件零件卸料、推件零件 这些零件的作用是保证在冲压工序完毕后将制件和废料排除，以保证