冲压件设计指导

1、冲压工艺培训材料冲压件设计指导李春榆2009年3月一、冲压工艺概述（一）、冲压加工的概念冲压加工简称冲压，是金属压力加工的方法之一,是建立在金属塑性变形的基础上,在常温下利用冲压模具和冲压设备对材料施加压力,使其产生塑性变形或分离,从而获得具有一定的形状,尺寸和性能的零件的加工方法。经冲压加工而获得的零件叫冲压件。冲压加工生产效率高，应用范围很广。既可加工金属材料，又可加工非金属材料；既能制造很小的仪表零件，又能制造很大的汽车构件；甚至一些高精密的、形状复杂的零件，也能加工制造。因此，冲压加工广泛应用在机械制造、交通、航空、水运、农机、轻工、电机、电器、仪表制造等行业中。冲压加工是这些行业提高

2、生产效率、降低产品成本的基本途径。（二）、冲压加工的特点冲压加工与其它加工方法相比，具有如下特点：1、 在压力机的冲击下，可以得到形状比较复杂的零件，有的是其它方法难加工的零件，如薄壳零件。2、冲压加工的零件具有交好的精度。一般公差等级可达IT10IT14。如采用 整修或精冲工艺，可达到IT6IT9。但冲压件表面的粗糙度，没有切削加工的零件的好。一般可达Ra50Ra6.3 。3、冲压件的形状、尺寸的一致性好，便于互换。4、材料的利用率高、废料少。加工后的零件强度好，刚性好。5、操作简便，生产效率高，易于生产过程的机械化、自动化。6、冲压加工所用的模具结构较为复杂，成本较高，制造难度大，生产周期

3、长。 由上述特点可以看出，冲压加工是一种比较先进的工艺，多用于大批量生产。第 1 页 共 35 页冲压工艺培训材料对于单件、小批量的生产，采用冲压加工，在经济上是不合算的。应当指出，并不是所有的零件都可以采用冲压加工。冲压件的加工，要满足冲压工艺性的要求，即零件对冲压加工的适应性。（三）、冲压加工的种类由于冲压加工零件的形状、尺寸、精度要求以及批量的大小，原材料性能等的不同，常采用的冲压加工方法多达二、三十种。但根据板料在冲压过程中的受力和变形的情况，冷冲压工序基本上可以分为两大类型：即分离工序和变形工序。有时，为了进一步提高冲压加工的生产效率，常常将两个以上的基本工序合并为一个工序，称为复合

4、工序。1、 分离工序材料受力后，变形部分的应力超过材料的强度极限，材料中的一不分沿着一定轮廓与另一部分分离，称为分离工序。也称冲裁工序。常见的冲裁工序如表11所示。表11 常见的分离工序的种类名 称裁 剪落 料 将板料沿封闭的曲线分离，冲落的部分为工件 简 图 定 义 将板料用剪刀或冲模沿不封闭的切断线切断冲 孔 将板料沿封闭的曲线分离，冲落的部分为废料切 口 将板料沿不封闭的曲线切口，并且切口的部分弯曲第 2 页 共 35 页冲压工艺培训材料修 整2、 变形工序将工件边缘预留的加工余量去除，从而获得高精度及光滑的表面材料受力后，变形部分的应力超过材料的屈服极限，但没有超过材料的强度极限，材料

5、产生了塑性变形，改变其形状和尺寸，称为变形工序。常见的变形工序如表12所示。表12 常见的变形工序的种类名 称 弯 曲简 图定 义将板料弯曲成一定的角度和形状卷 圆卷 边扭 曲拉 延将板料的端部卷圆将空心件的边缘卷成一定的形状将制件扭转成一定的角度将平板状毛坯制成空心、开口的筒形零件起 伏（压筋）将板料局部成形，形成起 伏不平的花纹对空心件的内部或外部加压，使其壁部局部径向扩大或缩小。（本图为缩口）缩 口 胀 形翻 孔将制件上的孔翻出一定高度的直边第 3 页 共 35 页冲压工艺培训材料翻 边 将制件的边缘翻出一定高度的圆弧或曲线形状的直边校 平整 形 将毛坯或已成形工件的不平的面，在模具中压

6、平 将形状不太准确的制件校正成形压 印 在制件上压出文字或花纹，只在制件厚度的一个平面上有变形3、 复合工序冲压工艺中，在一道工序、即在一副模具内，完成上述工序的一种，称为单工序。如冲孔工序、落料工序等。在一道工序内，同时完成上述工艺中的两种或两种以上的工艺，称为复合工序。如冲孔落料的复合工序、冲孔落料拉延的复合工序等。二、冲压件材料的选用冲压件所用的材料，不仅要适合零件的工作条件，而且要适合冲压过程中材料变形特点及变形程度所决定的制造工艺要求。即应具有足够的强度和较高的可塑性。选用的原则：1、 对于拉深及复杂的弯曲件应选用成型性好的材料。2、 对于弯曲件，应考虑材料的弯曲方向。3、 在保证产

7、品质量的前提下，尽量降低所使用的材料的价格。用薄料代替厚料；用钢铁代替非铁金属；能用碳钢的就不用合金钢，能用低合金钢的就不用高合金钢，能用普通钢的就不用不锈耐热钢，这对批量大的零件来说就显得更重要。4、考虑后续工序的要求，如冲压后需要焊接、涂漆、镀膜处理的零件，应选用酸洗钢板。第 4 页 共 35 页冲压工艺培训材料5、在选用材料时，还应尽量立足于国内条件和国家资源，同时应尽量减少材料的品种、规格等，这些都直接影响到材料的经济性。适合普通冲压的材料见表21，适合于精密冲压的材料见表22。 表21 普通冲压的材料材 料 的 力 学 性 能冲 压 件 类 别平板冲裁件 冲裁件弯曲件（以圆角半径R&

8、gt;2 t作900垂直于轧制方向的弯曲） 浅拉深件 成形件弯曲件（以圆角半径R>0.5 t作900垂直于轧制方向的弯曲）深拉深件弯曲件（以圆角半径R0.5 t作任意方向1800的弯曲） 复杂拉延件弯曲件（以圆角半径R0.5 t作任意方向1800的弯曲）抗拉强b伸长率（%）硬度 （HRB）常 用 材 料（MPa）、电工硅钢 、Q275、40、45、65Mn41213、Q235、15、20363 32424、08、10F、1033、08F表中t 为板料的厚度。 表22 精密冲压的材料钢铁（黑色金属）普通碳素结构钢： Q195、Q215、Q235、Q275 优质碳素结构钢： 05、08、10

9、60但含碳量超过0.4%的碳钢，需经球化退火后再精冲。 低合金钢和合金钢（经球化退火后b588 MPa的均可精冲） 不锈钢及经球化退火的合金工具钢也可精冲。黄铜：H62、H68、H70、H80、锡黄铜、铝黄铜、镍黄铜均可进行精冲。青铜：锡青铜、铝青铜、铍青铜都可精冲。 铜：T1、T2、T3。 无氧铜：TU1、TU2。 纯铝：1070A8A06。防锈铝：5A015A06，5B05等经淬火时效处理，在时效期内均可精冲。非铁金属（有色金属）三、冲裁 （一）、冲裁的概念冲裁是指利用冲模在冲压机上使材料分离的冲压工艺，是落料、切料、冲孔、切边、切口等分离工序的总称。 （二）、冲压件的工艺性的概念冲压件的

10、工艺性是指零件在冲切、弯曲、成形、拉伸加工中的难易程度。良好的第 5 页 共 35 页冲压工艺培训材料工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单、使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。（三）、冲裁件的工艺性1、冲裁件的形状应尽量简单、对称。2、工件的内外避免有尖角，可用圆角过渡，圆角的半径应是R0.5t(t为材料的厚度)，以防止模具过度磨损。冲切缺口应尽量避免尖角，如图31a所示。尖角形式容易减短模具的使用寿命，且尖角处容易产生裂纹。应改为如图31b所示这样。3、工件上不能有过长的悬臂和窄槽,以防止模具的强度和刚度不足

11、，也要避免深度过浅的浅槽。见图 对合金钢 A2t 对黄铜、铝 t材料厚度。4、工件的两端是圆弧时（见图33），圆弧的半径R要大于或等于工件宽度B的一半。若圆弧和直线分为两步完成，则R应大于B/2 对一般钢 A1.5t图33 工件的端部尺寸5、工件的最小尺寸要有限度。为了保证凸模和凹模有足够的强度和刚性，冲孔的孔距、孔径、孔边距等不能过小。各种材料冲裁允许的最小尺寸见表3-1。第 6 页 共 35 页冲压工艺培训材料表31 用一般凸模冲孔时的最小尺寸R1 、R3材料b882MPab h a s、dc、m e、l900R2、R4<9001.1t 0.9t 0.7t0.5t钢钢1.9t 1.7

12、t 1.5t 1.3t1.6t 1.4t 1.2t 1.0t1.3t 1.1t 0.9t 0.7t1.4t 1.2t 1.0t 0.8t1.2t 1.0t 0.8t 0.6t1.1t 0.9t 0.7t 0.5t0.8t 0.6t 0.4t 0.2tb=490882MPa b490MPa钢黄铜、铜、铝、锌注： 1、t为材料的厚度。2、 若冲裁件结构无特殊要求，应采用大于表中所列的数值。 3、 当采用整体凹模时，冲裁件的轮廓应避免清角。6、 孔距、孔边距( 孔的位置)的要求见表32。 表32 孔的位置安排7、 最小可冲孔的尺寸见表33。第 7 页 共 35 页冲压工艺培训材料表33 用一般凸模冲

13、孔时的最小尺寸、精冲件的最小圆角半径见表34。表34 精冲件的最小圆角半径(mm) 料厚（毫米）工件的轮廓角度 3000.40.91.522.63.24.67101518 600 0.2 0.45 0.75 1 1.3 1.6 2.5 4 6 9 11 900 0.1 0.23 0.35 0.5 0.7 0.85 1.3 2 3 4.5 6 1200 0.05 0.15 0.25 0.35 0.5 0.65 1 1.5 2.2 3 4 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 15注：上表中的数值适用于抗拉强度低于441 MPa的材料，强度高于此值时应按比例增加。 、各种材料精冲时的尺寸极

14、限见表35。第 8 页 共 35 页冲压工艺培训材料表35 各种材料精冲时的尺寸极限材料的强度147 294 441 588b（MPa）（0.250.35）t （0.350.45）t （0.50.5 5）t （0.70.75）t（0.30.4）t （0.40.45）t （0.550.65）t （0.7 50.8）t（0.20.3）t （0.30.4）t （0.450.5）t （0.60.65）t（0.30.4）t （0.450.55）t （0.650.7t（0.80.9t注：1、t为材料的厚度。2、薄料取上限，厚料取下限。、冲裁件的最小许可宽度与材料的关系见表36。 表36 冲裁件的最小许可宽

15、度与材料的关系最 小 值材 料B1125t 1.65t 1.0tB20.8t 1.1t 0.6tB31.5t 2t 1.2t中等硬度的钢 高碳钢和合金钢有色金属1、精冲件的最小相对槽宽见表3-7。 表37 精冲件的最小相对槽宽料厚长度 l (毫米)2 0.690.620.584 0.78 0.72 0.67 0.62 0.606 0.82 0.75 0.70 0.65 0.63 0.628 0.840.780.730.680.650.640.6310 0.88 0.82 0.77 0.71 0.68 0.67 0.6615 0.94 0.87 0.83 0.76 0.74 0.73 0.71

16、0.6820 0.97 0.90 0.86 0.79 0.76 0.75 0.73 0.71 0.70 0.6940 1.0 0.92 0.88 0.86 0.85 0.80 0.79 0.7860 0.98 0.94 0.92 0.9 0.85 0.84 0.8380 0.79 0.95 0.93 0.87 0.86 0.85100 1.00.970.950.880.870.86150 1.00.930.920.90200 0.960.950.93t(毫米)1 1.5 2 3 4 5 8 10 12 1511、冲裁件的尺寸精度不能要求太高。平冲裁件（经平面冲裁工序加工而形成的冲压件）分为普通

17、冲裁和精密冲裁，其尺寸公差等级分为ST1ST11级。按照GB/T13914-2002 冲压件尺寸公差标准执行。第 9 页 共 35 页冲压工艺培训材料冲裁件的冲裁角度（平冲压件或成型冲压件平面部分，经冲裁工序加工而成的角度）公差等级分为AT1AT6级。按照GB/T13915-2002 冲压件角度公差标准执行。冲裁件（冲压件）的未注公差按照GB/T15055-2007 冲压件未注公差尺寸极限偏差标准执行。冲裁件（冲压件）的形状和位置公差按照GB/T13916-2002 冲压件形状和位置未注公差标准执行。、剪切面的表面粗糙度Ra为3.250微米。、工件边缘的毛刺高度应小于0.050.15毫米。四、

18、弯曲（一）、弯曲的概念1、概念弯曲是变形工序的一种，是将板料（杆料、管料）弯曲成所需的角度或形状的一种加工方法。弯曲的方式很多，有手工弯曲成型（称为板金加工），有用折弯机、压弯机、滚弯机、拉弯机成型和在专用弯曲模上成型等数种。本文讲述在冲床上利用模具进行弯曲的工艺。、 几个名词概念如图41所示，上图是弯曲前毛坯的侧面图，下图是弯曲后零件的两个视图。(1) 弯曲半径r弯曲后工件内侧圆弧的半径。（2）弯曲角简称为弯角，又称为折弯角。材料在弯曲变形后，弯曲变形区相邻的两个边直第 10 页 共 35 页冲压工艺培训材料壁之间的夹角。 （3）弯曲中心角弯曲变形后，变形区内圆弧部分所对 图41 弯曲件及其

19、毛坯 应的圆心角。且+=1800 （4）弯曲线KK弯曲圆弧的中心线在圆弧面上的投影线。 、 弯曲件的工艺性 a)最小弯曲半径 （1）最小弯曲半径的概念在弯曲过程中，材料的外层纤维受拉，当材料的厚度一定时，弯曲半径r越小，弯曲件的外层会出现裂纹则外层所受的拉力越大。当弯曲半径r小到一定的程度时，或破裂。我们把材料弯曲变形时出现破坏与折断时的最小弯曲半径称为材料的最小弯曲半径。常用材料允许的最小弯曲半径的数值见表41。表41 常用材料的最小弯曲半径材 料08、10、 Q195、 Q21515、20、Q235 30、40、Q235 45、50、Q275 25CrMnSi、30CrMnSi60Mn、T

20、8 紫铜 软黄铜和铜 黄铜（半硬）铝 半硬铝 硬铝弯 曲 线 的 位 置垂直于轧制方向0.3 t 0.5 t 0.8 t 1.2t 1.5t 1.2 t 0.1 t 0.3 t 0.5 t 0.35 t 1.0 t 2.0 t平行于轧制方向0.8 t 1.3t 1.5t 3.0 t 4.0 t 2.0 t 0.35 t 0.8 t 1.2 t 1.0 t 1.5 t 3.0 t注： 1）当弯曲线与轧制方向成一定的角度时，按角度的大小，取表中两者之间的数值。2）表中的数值适用于冲件的毛刺在弯角内层的弯曲，毛刺在弯角外层时，应放大弯曲半径。 3）t为材料的厚度（毫米）第 11 页 共 35 页冲压

21、工艺培训材料（2）影响最小弯曲半径的因素影响材料的最小弯曲半径的因素很多，主要有：a、 材料的机械性能塑性好的材料，允许的最小弯曲半径就小。b、 材料的几何形状及尺寸弯曲的板料越宽、越厚，则最小弯曲半径增大，弯曲程度减小。板料越窄、越薄，则最小弯曲半径减小，弯曲程度增大。c、工件弯曲角的大小当弯曲角大于900时，对材料的最小弯曲半径的影响不明显，而当弯曲角小于900时，最小弯曲半径随着弯曲角的减小而减小。d、弯曲线的方向冷冲压所用的金属板料，存在着机械性能的异向性。一般来说，钢板在纵向（轧制方向）的塑性比在横向（宽度方向）上要好。所以弯曲线垂直于轧制方向时，允许有最小的弯曲半径，而弯曲线平行于

22、轧制方向时，则允许的最小弯曲半径的数值要大。b)弯曲件的工艺性审查弯曲件的形状除了要满足使用的要求以外，还应该具有良好的结构工艺性，在设计弯曲件时，除了要考虑弯曲半径的大小、弯曲形状是否对称以外，还应考虑以下几个问题。（1） 弯曲件直边的高度。弯曲件直边的高度H1应大于2倍的料厚t，否则不易成型。如果工件的直边高度小，常用在弯曲线处压工艺槽的方法来减少料厚（设计上的措施）。或增加直边高度，弯曲后再将加高的部分去除（工艺上的措施）。如图42（a）。第 12 页 共 35 页冲压工艺培训材料图42 弯曲件的结构工艺性（2） 在弯曲变形区及其附近的斜面或孔。在弯曲线附近如有斜面，如图42（b） 中的

23、A处，则使弯曲不易进行。可将斜面改成该图B处的直边。在弯曲变形区附近如有孔，则在弯曲过程中孔会产生变形。应使孔边到弯曲区的距离大于（12）t,如图42（c）所示，或在弯曲区加工艺孔，使变形区产生在工艺孔内，如图42（d）所示（3） 增加必要的工艺孔或工艺槽。弯曲件上某些不易成形或弯曲、且易开裂的部位，如图42（e）、(f)中的A处，可在弯曲处增加一个工艺孔或给以槽如B处，从而使弯曲容易进行。在U形弯曲件上，两弯曲边最好等长，以免弯曲时产生向一边的移位。如不允许，可设一工艺定位孔，如图43。图43 弯曲件的结构工艺性第 13 页 共 35 页冲压工艺培训材料（4） 增加连接带（工艺上的措施）。弯

24、曲件弯曲变形区的侧面边缘如有缺口，会使缺口部分不易成形。一般可在缺口处增加连接带，使整个弯曲区成为一个整体，弯曲成形后再将这个连接带冲掉，如图42（g）、(h)。、型材的弯曲半径各种型材的弯曲半径见表42到表47。表42 扁钢平面弯曲的推荐尺寸扁 钢 平 面 弯 曲t R233 45 567881010121516 1820207、15、20、30、40、45、50、60、75、80、90表43 扁钢侧面弯曲的推荐尺寸扁 钢 侧 面 弯 曲t b R2345 1540 306 7 8 10 12 145016 18 2040707、15、20、30、40、45、50、60、75、80、90表4

25、4 圆钢弯曲的推荐尺寸圆 钢 弯 曲dd（最小）d（一般）648106128=d 1618102029 12281530第 14 页 共 35 页冲压工艺培训材料表45圆钢弯小钩的推荐尺寸圆 钢 弯 小 钩=450或750、l=3dD=2d，其尺寸（毫米）最好从下列尺寸系列中选取。8、10、12、14、16、18、20、22、24、28、32、36、40。表46圆钢弯钩环的推荐尺寸表47 钢管的最小弯半径的推荐尺寸无缝钢管焊接钢管壁厚纯铜和黄铜管铝管 硬聚氯乙烯管D6壁厚t1R D45t3.5R D9013.5壁厚R热40t冷80D5壁厚t1R10D6壁厚t1R D1012.5壁厚t2.25R

26、30第 15 页 共 35 页冲压工艺培训材料8 10 12 14 14 16 18 18 20 22 25 32 32 38 38 44.51 1.5 1.5 1.5 3 1.5 1.5 3 1.5 3 3 3 3.5 3 3.5 315 20 25 30 18 30 40 28 40 50 50 60 60 80 70 10057 57 76 89 108 133 159 159 194 219 245 273 325 371 4263.5 4 4 4 4 4 4.5 6 6 6 6 8 8 10 10110 150 180 220 270 340 450 420 500 500 600

27、700 800 900 100017 21.25 26.75 33.5 42.25 48 60 75.5 88.5 1142.75 2.75 3.25 3.25 3.5 3.5 3.75 4 450 65 80 1001301501802252653401001301602002502903604505306806 7 8 10 12 14 15 16 18 20 24 25 28 35 45 5511111110 15 15 15 20 20 30 30 30 30 40408 10 12 14 16 20 25 30 40 50 601 1 1 1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

28、2 215 15 20 20 30 30 50 60 80 100 12515 25 25 32 40 51 65 76 90 1141401662.25 2 2 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 845 60 80 11015018024033040050060080011.51.51.51.51.51.51.51.5250 60 80 100、弯曲件的尺寸精度弯曲件（成形冲压件）（经弯曲、拉深及其他成形方法加工而成的冲压件）的尺寸公差分为10个等级，即FT1FT10。按照GB/T13914-2002 冲压件尺寸公差标准执行。弯曲件的角度公差分为5个等级，即BT1BT5级，按照GB/T

29、13915-2002 冲压件角度公差标准执行。弯曲件的未注公差按照GB/T15055-2007 冲压件未注公差尺寸极限偏差标准执行。弯曲件的形状和位置公差按照GB/T13916-2002 冲压件形状和位置未注公差标准执行。五、拉延（一）、拉延的概念 1、概念拉延有称压延、拉伸或引伸，是变形工序中的一种，是以板料或筒形（或其它断第 16 页 共 35 页冲压工艺培训材料面形状）件为毛坯，利用拉延模再制成筒形（或其他断面形状）零件的一种加工方法。2、拉延件的种类在冲压加工中，拉延件的种类很多，大致可分为以下几类：（1）圆筒形直壁旋转体件。如直壁筒形件、带凸缘的圆形件和阶梯形件等。如图51（a）所示

30、。图51 拉延件的种类（2）曲面旋转体件。如球形件和锥形件等。如图51（b）所示。（3）直壁非旋转体盒形件。如正方、长方盒形件及带凸缘的方盒件等。如图51（c）所示。（4）非旋转体复杂曲面工件。如图51（d）所示。(二)拉延件的工艺性拉延件在满足使用要求的前提下，还应满足拉延的工艺要求。1、拉延件的材料塑性要好，屈强比要小，厚度方向性系数要大。这样拉延变形容易，也不至于破坏。否则拉延变形困难。凸缘的大小要适当，2、凸缘和底部圆角半径不能太小，凸缘过大，不容易产生变形。凸缘过小，拉延时容易起皱。凸缘的形状最好与筒体形状相似。各部位的尺寸见表51。第 17 页 共 35 页冲压工艺培训材料表51

31、箱形零件的圆角半径、凸缘的宽度和工件的高度3 、圆形拉延件的孔径和孔距应符合表52的要求。 表52 圆形拉延件的孔径和孔距底部孔径d1壁上的冲孔中心与底部或凸缘边的距离hd1d2r1t孔距D1h2d+tD1d=3t+2r2+d24、拉延件的壁厚是由边缘向底部逐渐减薄的（大约从1.2t减到 0.8t）,因此对拉延件的尺寸标注，应仅标注外形尺寸或内形尺寸和毛坯的板料厚度，不能同时标注外形尺寸和内形尺寸及公差。 （三）拉延件的尺寸精度拉延件的尺寸公差按照GB/T13914-2002 冲压件尺寸公差标准执行。 拉延件的角度公差，按照GB/T13915-2002 冲压件角度公差标准执行。第 18 页 共

32、 35 页冲压工艺培训材料拉延件的未注公差按照GB/T15055-2007 冲压件未注公差尺寸极限偏差标准执行。拉延件的形状和位置公差按照GB/T13916-2002 冲压件形状和位置未注公差标准执行。六、成形（一）成形的概念在冲压生产中，有些冲压件用冲裁、弯曲和拉延等工艺方法往往不能实现所需的最终形状，还需要配合翻边、起伏成形、缩口、胀形、校平、整形等工序。这些冲压工序的共同特点是通过板料的局部变形来改变毛坯的形状，因此，统称为成形工序。分别介绍如下：1、翻边翻边是在板料或筒形工件的内孔或外缘的边缘翻出与原表面相互垂直的边。图61均为翻边后的零件。翻边的种类从图61中可以看出，按翻边的部位可

33、分为内孔翻边，如图61（a）、（c）和外缘翻边，如图61（b）。图61 翻边零件1） 内孔翻边。内孔翻边是在平板形的毛坯预留孔周围，沿封闭的轮廓翻出竖直的边缘。2） 翻边成螺孔、底孔在工件上翻边成小螺纹孔（M5以下）时，为了保证强度，镙孔不能太浅，对于第 19 页 共 35 页冲压工艺培训材料低碳钢或黄铜，螺孔深度不能小于直径的二分之一；对于铝板，不能小于直径的三分之二。翻制成的螺孔见示意图62，其中图A为凸模及坯料图，图B为工作原理图。图62 翻制小螺孔（a）在金属板上翻边小的公制螺纹孔的数据见表61。 表61 在在金属板上翻边公制螺纹孔螺纹直径 M2 M2.5t0.8 1.0 0.8 1.

34、0 0.8 1.0 1.2 1.5 1.0 1.2 1.5 2.0d0.8 1.0d11.6 2.1h1.6 1.8 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2d32.7 3.0 3.2 3.5 3.6 3.8 4.0 4.5 4.7 5.0 5.4 6.0r0.2 0.4 0.2 0.4 0.2 0.4 0.4M3 1.2 2.5M4 1.6 3.30.4 0.6(b)板金件常用自攻螺钉底孔、翻边孔直径及翻边高度见表62。 螺钉包括：十字槽盘头自攻螺钉 GB/T845-1985； 十字槽沉头自攻螺钉 GB/T846-1985； 十字槽半沉头自攻螺钉 GB/

35、T847-1985；第 20 页 共 35 页冲压工艺培训材料开槽盘头自攻螺钉 GB/T5282-1985； 开槽沉头自攻螺钉 GB/T5283-1985； 开槽半沉头自攻螺钉 GB/T5284-1985； 六角头自攻螺钉 GB/T5285-1985；十字槽凹穴六角头自攻螺钉 GB/T9456-1988； 十字槽自攻螺钉 GB/T13806.2-1992。表 62 常用自攻螺钉底孔、翻边孔直径及翻边高度(c) 自攻自锁螺钉用的翻边孔第 21 页 共 35 页冲压工艺培训材料自攻自锁螺钉在薄板金属翻边孔中的强度几乎是在冲孔或钻孔中的两倍。 自攻自锁螺钉包括：十字槽盘头自攻锁紧螺钉 GB6560-

36、1986； 十字槽沉头自攻锁紧螺钉 GB6561-1986； 十字槽半沉头自攻锁紧螺钉 GB6562-1986； 六角头自攻锁紧螺钉 GB6563-1986；六角花形圆柱头自攻锁紧螺钉 GB6564-1986。 自攻自锁螺钉的翻边孔直径及翻边高度见表63。 表63 自攻自锁螺钉的翻边孔直径及翻边高度板厚T 螺钉规格 M3 M4 M5 M62.70 3.57 - -2.71 3.59 4.53 5.420.50.690.70.99 1.01.492.72 3.61 4.56 5.451.52.49- 3.64 4.59 5.482.53.0- - - 5.51翻边孔的直径D表63续板 厚 T0.

37、61.0 H 1.001.201.35- - - -R 0.13 0.13 0.13 - - - -1.01.2 H 1.00 1.20 1.35 1.50 1.80 - -R 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 - -1.22.0 H 1.00 1.20 1.35 1.55 1.80 2.10 2.40R 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.152.02.5 H 1.00 1.30 1.50 1.80 2.30 2.95 3.20R 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.252.53.0 H - 1.35 1.60 1.90

38、 2.40 3.20 3.40R 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25翻边孔径螺钉规格M2.5 2.222.24 M3 M4 M5 M6 M82.702.72 3.573.64 4.534.59 5.425.51 7.217.35M10 9.129.223）内孔翻边的参考尺寸见表64。第 22 页 共 35 页D冲压工艺培训材料表64 内孔翻边一次翻边的参考尺寸注：1、翻边系数K=d0 2、若翻边的高度较高，一次翻边不能满足要求时，可采用拉延、翻边复合工序。）外缘翻边外缘翻边是指将平板坯料的外缘弯曲成竖直的边缘，如图63所示。根据外缘弧形的凹、凸不同，外缘翻边有

39、向外凸和向内凹的翻边两种。向外凸的翻边，如图63（a）。向内凹的翻边如图63（b）.图63 外缘翻边2、起伏成形1）概念起伏成形是用局部变形的方式来改变毛坯或半成品形状的一种加工方法。这种方法不仅可以提高工件的刚度，而且还可以使工件表面美观。2）起伏成形的形式起伏成形包括压筋、压包、压花、压字等。图64是一些起伏成形的零件。第 23 页 共 35 页冲压工艺培训材料图64起伏成形的零件3）加强筋对于较长的板金件，为了提高其强度和刚度，应该设计加固筋。为了使筋的成形顺利，表65给出了筋的形状、尺寸及适宜的间距。 表65 加强筋的形状、尺寸及适宜的间距第 24 页 共 35 页冲压工艺培训材料3）

40、角部加强筋在弯曲件的弯角处再做弯折，能起到筋条的加强作用。角部处加强筋的形状、尺寸及筋间距见表66。表66角部加强筋的形状及尺寸4）加强窝为了提高板金件的强度和刚度，有时需要设计出加强窝，其形状及尺寸见表6-7。 表67 加强窝的间距及其至外缘的距离（毫米）D6.5 8.5 10.5 13 15 18 24 31 36L10 13 15 18 22 26 34 44 51 60 68 78l6 6.5 9 11 13 16 20 26 30 35 40 4543 48 555)凸台有时需要在工件上冲出凸台，其高度尺寸见表68。 表68 凸台的高度h=(0.250.35)t,超出这个范围，凸台容

41、易脱落。第 25 页 共 35 页冲压工艺培训材料6）卷边当工件需要卷边时，其卷边直径应有限度，见表69。 表69 最小卷边直径（毫米）工件直径材料厚度t0.3 2.5 3.0 4.0 5.00.5 3.0 4.0 5.0 6.00.8 - 5.0 6.0 7.01.0 - - 7.0 8.02.0 - - 8.0 9.0D50 50100100200 200d1.4t d- 卷边直径7）局部成形与宽凸缘拉延的区别区分局部成形与宽凸缘拉延，在于看零件成形时，主要是由材料局部变薄而得，还是主要由凸缘材料流入凹模而得。如果是由材料的局部变薄而得，就是局部成形；如果是由凸缘的材料流入而得，那就是凸缘

42、拉延。一般以比值d凸=4左右（见图65）为区分范围，大于此值的为局部成形，小于此值的属于拉延。图653、校平和整形校平和整形均属于修整性的成形工序，它们大都是在冲裁、弯曲、拉延等冲压工序后进行的，主要是为了把工件的不平度和圆角半径修整到合格的程度。图66和图67所示是两种常用的校平模。第 26 页 共 35 页冲压工艺培训材料图66 通用平板校平模 图67齿形校平模图68所示是带有凸缘的圆筒形拉延件的校形示意图。图68带凸缘的圆筒形件的校形4、缩口1）概念缩口是将预先拉延好的圆筒形或管形工件，通过缩口模具将其口部缩小的一种成形工序。冲压加工中常用的缩口方式有以下几种：（1） 支撑成形缩口，见图

43、69。（2） 外支撑成形缩口，见图610。（3） 内外支撑成形缩口，见图611。第 27 页 共 35 页冲压工艺培训材料图69支撑成形缩口 1-凹模 ，2-套筒，3-顶座 图611内外支撑成形缩口图610外支撑成形缩口2）缩口系数缩孔时的变形程度可以用缩口系数来表示。即： m=dd0式中 m- 缩口系数；d- 缩口后的直径（毫米）；。 d0-缩口前的直径（毫米）缩口系数m一般与材料的种类、材料的厚度、模具形式及模具工作部分表面的质量有关。材料的塑性越好、厚度越大，则缩口系数越小，变形越激烈。各种材料的缩口系数，见表610和表611。表610 平均缩口系数m均材 料0.5黄 铜钢第 28 页

44、共 35 页材料厚度（mm） 0.51 0.80.70.75 1 0.70.650.70.650.85 0.85冲压工艺培训材料表611各种材料的缩口系数m支撑方式材料无支撑软 钢黄铜（H62、H68）铝硬 铝（退火） 硬 铝（淬火）0.700.75 0.650.70 0.680.72 0.730.80 0.750.80外支撑0.550.600.500.550.530.570.600.630.680.72内外支撑0.300.35 0.270.32 0.270.32 0.350.40 0.400.433）直径缩小的合理比例缩口时，直径的缩小应有一个合理的比例，见表62。表62缩口时直径缩小的合理

45、比例5、胀形 1）概念胀形是用压力将直径较小的筒形件由内向外膨胀成为较大的有凸出曲面工件的一种加工方法。如图612所示的工件就是用胀形的工艺方法加工成形的。2）胀形系数胀形的变形程度常以胀形系数K表示：dmaxK=d0式中 dmax- 胀形后的最大直径（毫米）； 图612第 29 页 共 35 页冲压工艺培训材料d0-胀形前圆筒毛坯的直径（毫米）。图612胀形件延伸率越大，胀形系数就可以大一些。 胀形时的变形程度受材料的延伸率的限制，各种材料的胀形系数及延伸率的数值，参见表613。表63胀形系数实验数值材 料合金铝 铝板LF21M L1 、L2 L3 、L4 L5 、L6黄铜 低碳钢 不锈钢H62 H68 08F 10 、20 不锈钢 1Cr18Ni9Ti厚度（mm） 05 10 15 20 051.0 152.0 0.5 1.0 0.5 1.0材料的最大延伸率（%