冲压加工概论

1、冲压加工概论第1页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一一概論 1.1 何謂沖壓加工一種使金屬或其他 材料的一部或全部產生永久變形的 工藝。 1.2 衝壓加工的範圍 A.剪斷 B.彎形 C.成形 D.引伸 第2页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一 二定義 2.1. 剪斷材料置於沖頭與下模穴間當沖頭下 降至下模穴時材料由於沖頭刀刃與下模刀 刃的相互作用而被剪斷。 第3页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一 2.2. 彎形加工於金屬平板使其在一平面上 彎曲成所需要的角度。 第4页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一2.3. 成

2、形加力於金屬平板使其局部或全部彎 形其彎形部份成曲面材料中間有相互 拉長及壓縮的現象這種加工方法叫做成 形。 第5页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一 將平板料片放置在引伸沖模中使變成筒狀的製品此種形狀的變化謂之引伸此種加工方法謂之伸加工。有時製品須經多次引伸加工方能完成。引伸次數兩次以上謂之深引伸兩次或兩次以後的引伸稱爲再引伸。 2.4.引伸第6页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一3三剪斷 3.1. 沖剪過程分析 3.1.1.a.沖頭接觸材料與下模同 時開始受到材料的阻力而産生 PdPp兩個方向相反的力偶。 3.1.1.b.材料受Pd及Pp兩力的作 用

3、,而有彈性變形的現象産生,産 生凹凸。 第7页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一3.1.2 與模具刀口相接觸之材料受到降伏應力 而逐漸被切入並産生另兩個橫向應力 FdFf。第8页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一PdPp兩個方向相反的力偶若作用於同一直線上則兩力互相抵消無法達成沖剪的作用故兩力之間須有一間隙的存在謂之模間隙才能執行沖剪工作。 3.1.3 PdPpFdFp 隨切入量之增加並藉 Pd Pp Fd Fp等合力之作用使材料內部産生裂痕現象 又隨裂痕的繼續成長遂由材料分離出與沖頭同一 形狀之加工品並完成沖剪過程。 (注)PdPp第9页，共23页，2

4、022年，5月20日，8点26分，星期一a: 材料因拉力產生的彈性變形部稱為模輥(Die Roll ) or. b: 剪(切)斷面.c: 破斷面. d: （）. t : 板厚.3.2 結果 材料受外力的作用欲執行剪斷工作其過程爲彈性變 形塑性變形撕斷而所獲得的切口形狀一般如下 第10页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一3.3 影響切口形狀的因素 a. 材料材質板厚。 b. 沖頭下模刀口的銳鈍。 c. 模間隙值的設定。 第11页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一3.4. 模間隙對切口形狀的影響故欲得理想的沖剪 加工及切口形狀需確定適當的模間隙。 第12页，

5、共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一3.5 模間隙的設定 a . 理論求法C=t*kSs k=0.0080.01 Ss=材料剪斷強度kg/mm2 T=板厚 EXP: 材質:SUS t01.mm Ss40kg/mm2 C 0.1*0.00840 0.0050.006(片側間隙) b 概算法 Ct*0.05 0.1*0.05 0.005(片側間隙) 並視實際結果調整第13页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一C. 不同材質之間隙實用值 材質精密沖剪加工或極薄板一般沖剪加工薄板中厚板金屬 純 鐵2448軟 鋼25510高 炭 鋼48813矽 鋼 板 T 級56712

6、矽 鋼 板 B 級45610不 鏽 鋼36711銅1337黃 銅1449磷 青 銅25510白 銅25510鋁 （軟質）1348 鋁合金（硬質）25610 鋅 鉛1346 巴氏合金 2458非金屬 賽 璐 珞13 電 木 雲 母 硬 橡 皮絕 緣 布 / 纖 維 紙 No-Clearance(0.010.03mm)注A單位(%*t/單邊間隙）B極薄板 0.2mm以下C薄 板 0.21.2mmD中層板 1.2mm4mm第14页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一 3.6. 沖孔與打胚之不同 a . 部份切口形狀相反。 b . 下模沖頭尺寸定義不同。 c . 打胚有內外穴時模具結

7、構不同。 第15页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一 製品斷面具有之性質參差不齊修剪乃是將斷 面微薄的一層削掉以獲得較光滑的斷面。 3.7. 修剪加工（shaving）（二次打）第16页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一 3. 8. 衝壓力的計算 aP=L*t* Ss L:料片周圍長度（mm） t=板厚（mm） Ss材料剪斷強度（kg/mm2） b圓形料片 P=d*t*Ss 3.9. 衝子最小徑d=t*4S/S1 S=材料剪斷強度 S1=衝子壓縮強度第17页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一 4.1. 分類 四 彎形第18页，共23页

8、，2022年，5月20日，8点26分，星期一4.2. 中立線（中立面）（注）彎形制品的展開長度計算基準中立線.彎形乃由力矩産生,力矩使平板彎曲部份的外側遭受拉力,內側遭受壓力而平板之中必然有即不受拉力也不受壓力的面存在這個叫做中立面而中立面上就有中立線。第19页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一a. 彎形加工中外界力矩使平板彎曲平板外 側及內側所受的引張及壓縮力皆超過材料 的降伏應力則産生永久變形。當外界力 矩除去後,材料內部發生彈性作用,使應彎 能量不能保持而稍有減少稱爲彈回現 象其改變之量稱爲彈回角量。b. 彈回角量之大小隨著材料種類性質彎 形半徑等有所不同。4.3.彈回現象第20页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一4.4. 彎形制品的精度 展開長的計算材質板厚彎曲形狀及圖面的要求決定展開長。EXP: 材質SPCC t:0.6 曲內R0.3 展開長=L1+L2+R*0.01745* 曲內R不考慮時 展開長=L1+L2+t*k 注K爲經驗常數。(通常為 0.30.45) 展開長=0.01745*R* 第21页，共23页，2022年，5月20日，8点26分，星期一 一般常用材料的回彈角度（參考） 鋁黃銅片50 低碳鋼片60 高碳鋼片矽鋼片70 彈簧鋼片100150一般與回彈有關的因素如下 a.材料材質彈性限度板厚的誤差 b.沖模r/t值r值