第1章冲压工艺基础

1、湖北大学知行学院模具设计与制造引言 月饼月饼 蜂窝煤蜂窝煤 饼模饼模湖北大学知行学院模具设计与制造 模具概念 湖北大学知行学院模具设计与制造 模具概念 在工业生产中，利用各种压力机和装在压力机上的专用工装，通过一定方式，使金属或非金属材料成形，制造出各种零件，人们则把装在压力机上的这种专用工装统称为模具。l 概念：冲压动画演示注塑动画演示湖北大学知行学院模具设计与制造模具概念 冲压模：冷冲模、板料冲压（50%）模具按材料在模具内成形的特点塑料模（30%）压铸模（10%）锻模橡胶模型腔模l 分类：湖北大学知行学院模具设计与制造模具概念 l 利用模具加工零件的特点： u 优点 尺寸一致性好，互换性

2、强，“一模一样”； 材料利用率高：属于无切削、少切削加工。 生产效率高：适用于大批量生产。 操作方便:要求的工人技术等级不高。 可以获得其他加工方法所不能或难以制造的壁薄、重 量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。 价格低。湖北大学知行学院模具设计与制造模具概念 u 缺点 噪声和振动大 模具复杂，精度、质量、寿命要求高，制造周期 长、费用高，因而小批量生产受到限制。 零件精度不能过高。 例如：冲压生产经济精度等级：IT12 压铸生产经济精度等级：IT13南阳理工学院第一章 冲压工艺基础 湖北大学知行学院模具设计与制造1.1 冲压成形与分类 l 冲压成形概念 指在压力机上通过模具对板料（金属

3、或非金属）加压，使其产生分离或塑性变形，从而得到一定形状、尺寸和性能要求的零件的加工方法，这种方法又称为冷冲压或板料冲压。湖北大学知行学院模具设计与制造l 冲压工序分类 分离工序（冲裁） 1.1 冲压成形的特点与分类 成形工序落料 冲孔切断等弯曲拉深 起伏等湖北大学知行学院模具设计与制造1.2 板料的冲压成形性能 自学 湖北大学知行学院模具设计与制造1.3 冲压常用材料 l 冲压常用材料的基本要求 ： u 满足冲压件的使用性能要求： 例如：机器上冲压件：一定的强度、刚度、冲击韧性等； 电机电器上冲压件：较高导电性、导磁性； 汽车、飞机上冲压件：足够强度，重量要轻； 化学容器用冲压件：耐腐蚀性好

4、等。湖北大学知行学院模具设计与制造u 满足冲压工艺的性能要求：1.3 冲压常用材料 保证冲压过程顺利进行 屈服极限Rel : Rel，材料易塑性变形屈强比Rel / Rm：屈强比，即Rel 而 Rm， 容易产生塑性变形而不易产生 拉裂，冲压工艺性好。断后伸长率A：A，塑性，冲压工艺性。 从力学性能方面湖北大学知行学院模具设计与制造u 满足冲压工艺的性能要求：1.3 冲压常用材料 从化学成分方面 碳、硅、磷、硫等元素含量高，会使材料脆性增加、塑性降低，导致冲压工艺性降低。例如：铝镇静钢08Al分为3级： ZF（最复杂）：用于拉深最复杂的零件， C、S、P含量最低 HF（很复杂）：用于拉深很复杂的

5、零件， C、S、P含量稍低 F(复杂)：用于拉深复杂零件，C、S、P低湖北大学知行学院模具设计与制造u 满足冲压工艺的性能要求：1.3 冲压常用材料 表面质量 材料表面光滑，无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷。否则会加速冲压模具的磨损。优质钢板表面质量分3组：组（高质量表面） 组（较高质量表面） 组（一般质量表面）例如：钢板 4.5-GB708-88 10-GB710-88 湖北大学知行学院模具设计与制造u 满足冲压工艺的性能要求：1.3 冲压常用材料 0025. 0004. 0 内部组织、厚度公差： 厚度公差分：A（高级） B（较高级） C（普通级）。 例如：10钢0.5厚冷轧钢带A级公差为： B级

6、为： ，C为： 内部组织均匀、厚度公差小，冲压工艺性好。钢板厚薄不均、内部组织不匀，冲压时容易造成变形不均、折皱或开裂。005. 0湖北大学知行学院模具设计与制造l 常用冲压材料 黑色金属 金属材料 非金属材料 有色金属 1.3 冲压常用材料 普通碳素钢：Q235优质碳素结构钢：08、10低合金结构钢：Q345 电工硅钢：DT1、DT2，俗称硅钢片不锈钢：1Cr18Ni9Ti铜及铜合金：T1、T2、H62、H68铝及铝合金：2A12 、1060 胶木橡胶塑料石棉毛毡 绝缘垫片 密封垫片湖北大学知行学院模具设计与制造规格表示方法：厚度宽度长度规格：0.57101420和210002000、115

7、002000等。下料方式：剪板机。1.3 冲压常用材料 l 常用冲压材料规格 板料：t6mm应用最多湖北大学知行学院模具设计与制造1.3 冲压常用材料 l 常用冲压材料规格 规格：厚度宽度长度 厚度0.5mm，宽度500mm。 表面质量好，尺寸精度高、公差小。带料（卷料）： 大批量时采用湖北大学知行学院模具设计与制造1.4 冲压设备 l 冲压设备分类 液压压力机：常用，速度慢，行程长按冲床驱动滑块力的种类分：气动压力机：不常用 机械压力机：最常用，速度快， 行程短湖北大学知行学院模具设计与制造1.4 冲压设备 双动压力机：由内、外两个滑块，外滑块用于压边， 内滑块用于拉深，又称拉深压力机；按冲

8、床滑块个数分：单动压力机：只有一个滑块的压力机；三动压力机：在双动拉深压力机的工作台上增加一个 气垫，气垫可进行局部拉深。湖北大学知行学院模具设计与制造1.4 冲压设备 按驱动滑块机构的种类分为 ：曲柄式：电机通过带、齿轮带动曲轴旋转，曲轴通过 连杆带动滑块沿导轨作上下往复运动，带动 模具实施冲压。摩擦式：从电机到飞轮通过摩擦传动幅来传递运动和 动力。肘杆式：湖北大学知行学院模具设计与制造1.4 冲压设备 按床身结构形式可分为：开式压力机：床身为C型，工作台三面敞 开，便于前后、左右送料。 刚性较差，用于1000KN以下的 小型压力机。闭式压力机：床身左右封闭，只有前后 两面敞开，刚度好，精度

9、 高，1000KN以上的大、中 型压力机多采用。湖北大学知行学院模具设计与制造l 曲柄压力机结构及工作原理 1.4 冲压设备 湖北大学知行学院模具设计与制造l 冲压设备型号编号、代号及意义1.4 冲压设备 以使用最多的曲柄压力机为例 湖北大学知行学院模具设计与制造l曲柄压力机基本技术参数公称压力（KN） 1.4 冲压设备 指滑块运动到离下死点前某一特定距离p（即公称压力行程，一般为10mm左右），滑块上所允许承受的最大作用力。 湖北大学知行学院模具设计与制造滑块行程（S） 1.4 冲压设备 指当滑块从上死点运动到下死点时所走过的距离。 指滑块空载时，每分钟往复运动的次数。 它决定了压力机生产效

10、率的高低。n大，次数多，效率高。行程次数（n/m）湖北大学知行学院模具设计与制造压力机装模高度1.4 冲压设备 压力机装模高度指滑块在下死点位置时，滑块下端面到下工作台上表面的距离。湖北大学知行学院模具设计与制造1.4 冲压设备 湖北大学知行学院模具设计与制造1.4 冲压设备 最大装模（闭合）高度（Hmax）： 当滑块在下死点下死点位置时，将压力机的调节螺杆向上调节，将滑块调整到最上位置将滑块调整到最上位置时，滑块底面到下工作台的距离，称为压力机的最大装模高度。最小装模（闭合）高度（Hmin）： 当滑块在下死点位置下死点位置时，将压力机的调节螺杆向下调节，将滑块调整到最下位置将滑块调整到最下位

11、置时，滑块底面到下工作台的距离，称为压力机的最小装模高度。模具闭合高度： max模具闭合min湖北大学知行学院模具设计与制造工作台面尺寸 1.4 冲压设备 下模座尺寸工作台面尺寸50mm70mm，为固定下模留足够空间。 上模座的平面尺寸滑块底面尺寸。 工作台面漏料孔尺寸应大于需要漏下的工件或废料尺寸，以便漏料。 湖北大学知行学院模具设计与制造模柄孔尺寸 1.4 冲压设备 决定了安装模具的模柄尺寸大小。模柄凸出上模座的高度L=L1（15）模柄高出上模座的直径d=D-0.1-0.2湖北大学知行学院模具设计与制造设备类型的选择1.4 冲压设备 l冲压设备的选择 中、小型冲压件生产主要选用开式压力机；

12、大型件应选择刚性好的闭式压力机或液压压力机；较薄材料的冲裁，最好选用导向准确的精密压力机；对于大型拉深的冲压工序，最好选用双动拉深压力机；在大量生产时应选用高速压力机。湖北大学知行学院模具设计与制造设备规格的选择1.4 冲压设备 对于施力行程很小（如冲孔、落料等）的冲压 工序，可直接选用公称压力冲压所需工艺力 总和的1.3的倍压力机。对于施力行程较大的（如深拉深、深弯曲等） 冲压工序，应按照冲压所需工艺力总和公称 压力的的条件选择压力机，并须 对压力机的电机功率进行校核，使压力机电机 功率冲压所需的功率。湖北大学知行学院模具设计与制造设备规格的选择1.4 冲压设备 模具闭合高度满足：maxmin压力机工作台面尺寸模具座板各边5070mm；其孔 眼尺寸工件或废料尺寸，以便