冲压成型工艺

关于冲压成型工艺第一页，共五十一页，2022年，8月28日冲压的特点1.可以冲出形状复杂的零件，废料较少。2.产品精度高，表面光洁，互换性好。3.零件质量轻、强度和刚度较高。4.操作简单，便于机械化和自动化，生产率很高，故零件成本低。机械化、自动化示例冲压件与铸件的比较2第页第二页，共五十一页，2022年，8月28日本节内容一、冲压成形基本工序二、冲压模具及其结构三、冲压件结构设计3第页第三页，共五十一页，2022年，8月28日

使坯料的一部分与另一部分沿一定的轮廓线相互分离的工序1.分离工序(cuttingprocess)一、冲压成形基本工序4第页第四页，共五十一页，2022年，8月28日（1）落料与冲孔（统称冲裁）使坯料按封闭的轮廓分离的工序落料(blanking)工件工件废料冲孔(punching)条料动画5第页第五页，共五十一页，2022年，8月28日冲裁过程:断裂带光亮带圆角带断裂带圆角带光亮带冲裁时经历弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。冲裁件断面上存在圆角带、光亮带和断裂带。冲裁件质量一般不高，其粗糙度一般为Ra12.5，尺寸精度一般IT10。

综上所述:冲裁是利用凸模与凹模刃口的作用,使板料产生分离的.它具有以下特点:动画6第页第六页，共五十一页，2022年，8月28日冲裁过程:断裂带光亮带塌角冲裁时经历弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。冲裁件断面上存在塌角、光亮带、断裂带毛刺。冲裁件质量一般不高，其粗糙度一般为Ra12.5，尺寸精度一般IT10。

综上所述:冲裁是利用凸模与凹模刃口的作用,使板料产生分离的.它具有以下特点:动画断裂带塌角光亮带毛刺7第页第七页，共五十一页，2022年，8月28日(2)修整(shaving)

利用修整模沿冲裁件的外缘或内孔刮去一层薄薄的切屑，以提高冲裁件的加工精度和断面光洁度的冲压方法使板料沿不封闭轮廓分离的工序（3）切断(shearing)内孔修整动画外缘修整动画切断动画8第页第八页，共五十一页，2022年，8月28日2.变形工序(formingprocess)

使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序9第页第九页，共五十一页，2022年，8月28日（1）弯曲(bending)

使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工艺弯曲视频弯曲动画1弯曲动画2弯曲动画310第页第十页，共五十一页，2022年，8月28日凹模凸模1）弯曲特点（以V形件为例）第十一页，共五十一页，2022年，8月28日凹模1）弯曲特点（以V形件为例）第十二页，共五十一页，2022年，8月28日凹模1）弯曲特点（以V形件为例）第十三页，共五十一页，2022年，8月28日凹模①变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内②坯料内侧受压缩，外侧受拉伸从网格线前后的变化可以看出1）弯曲特点（以V形件为例）第十四页，共五十一页，2022年，8月28日r2)弯曲的质量问题及防止①弯裂板料外侧因拉应力过大而产生裂纹防止办法：◆限制弯曲件的弯曲半径，使

r>rminrmin------最小弯曲半径;对应着材料的极限变形程度。15第页第十五页，共五十一页，2022年，8月28日◆弯曲线应尽可能与纤维方向垂直纤维方向弯曲线好差21两种落料方式②回弹回弹动画解决方法：模具角度略小于工件角度回弹视频16第页第十六页，共五十一页，2022年，8月28日把平板毛坯变为开口的空心工件的工序（2）拉深(drawing)工件毛坯17第页第十七页，共五十一页，2022年，8月28日零件毛坯1）拉深过程（以圆筒形零件为例）拉深动画拉深视频拉深件实例18第页第十八页，共五十一页，2022年，8月28日①拉裂原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力超过了材料本身的强度极限拉裂废品2)最容易出现的质量问题视频19第页第十九页，共五十一页，2022年，8月28日②起皱原因：毛坯边缘受压应力过大褶皱的形成起皱的工件正常的工件2)最容易出现的质量问题视频20第页第二十页，共五十一页，2022年，8月28日

实践证明，能否拉深成形很大程度上取决于坯料与工件的相对尺寸。相对尺寸越大，则变形程度越大，越容易出现质量问题。因此，生产中采用了一个重要的工艺参数以防止拉裂或起皱，此参数即拉深系数。3)拉深系数DØ5050Ø4070Ø3580(drawingcoefficient)21第页第二十一页，共五十一页，2022年，8月28日

m=dD拉深件直径坯料直径m

越小,变形程度越大。每一种材料，变形程度都是有极限的，所以都有一个极限拉深系数mmin。拉深时，m都不应该小于mmin。即显然，m小于1。一般mmin

在0.5~0.8范围内。当不能一次成形时，可采用多次拉深。零件毛坯dD拉深系数用

m表示成形条件m>mmin22第页第二十二页，共五十一页，2022年，8月28日d1d2总拉深系数等于每次拉深系数的乘积。第二次拉深系数m2=d2/d1;第三次拉深系数m3=d3/d2;第n次拉深系数mn=dn/dn-1;二次拉深动画23第页第二十三页，共五十一页，2022年，8月28日拉深件的质量问题是拉裂和起皱；拉深时是否会拉裂和起皱与变形程度有关，变形程度可以用拉深系数m来表示。

m越小，变形程度越大；每一种材料都有其极限变形程度，也就有其极限拉深系数mmin

，拉深时，应使

m>

mmin

；在多次拉深时，应使每一次的拉深系数mn=dn/dn-1都大于极限拉深系数mmin

，并且应使后一次m值比前一次m值略大些。拉深内容要点24第页第二十四页，共五十一页，2022年，8月28日拉深凸凹模间隙与冲裁模比有什么不同？

拉深的凸模和凹模间隙比落料时的凸凹模间隙大，一般大于板料的厚度。落料的凸凹模间隙小于板的厚度，且凸凹模间隙要求合适，这样上下裂纹重合一致，冲裁力、卸料力和推件力适中，模具才具有足够的寿命，落料的尺寸几乎与模具一致，且塌角、毛刺和斜度均很小。过大或过小的间隙都会影响模具的使用寿命和零件质量。

凸凹模形状与冲裁模相比有什么不同？冲裁是分离工序，凹模与凸模边缘是锋利的刃口，而拉深是变形工序，凸凹模边缘是圆角。讨论拉深动画冲裁动画25第页第二十五页，共五十一页，2022年，8月28日问题：怎样使拉深件不产生拉裂或起皱？下列筒形拉深件哪个容易成形？a.直径80mm

高100mmc.直径60mm

高75mmb.直径70mm

高75mm①多次拉深；②合适的凸凹模圆角半径；③合适的凸凹模间隙，过小，模具与拉深件的摩擦力增大，易拉穿工件和擦伤工件表面，且降低模具寿命。间隙过大，又容易使拉深件起皱，影响拉深件的尺寸精度。④润滑，为减少摩擦，降低拉深件壁部的拉应力和减少模具的磨损；⑤压边力，压边圈上的压力不要过大，以不产生皱折为宜。26第页第二十六页，共五十一页，2022年，8月28日将制件的孔边缘或外边缘翻转成竖立或一定角度的直边的工艺dD内孔翻边外缘翻边（3）翻边(flanging)翻边视频内孔翻边最容易出现的质量问题：孔边缘受拉伸破裂内孔翻边动画27第页第二十七页，共五十一页，2022年，8月28日使局部材料厚度变薄而成形的方法（4）起伏应用举例：夏利车前盖起伏视频通过模具使空心件或管状坯料向外扩张，胀出所需的凸起曲面（5）胀形胀形视频（6）旋压旋压视频胀形动画28第页第二十八页，共五十一页，2022年，8月28日Ф200a)Ф72Ф95Ф14036b)Ф7440Ф57c)44Ф57d)44Ф132Ф48e)45Ф132Ф58f)10Ф120g)162h)汽车消音器零件的冲压工序161045Ф58Ф120成形过程视频29第页第二十九页，共五十一页，2022年，8月28日二、冲压模具及其结构30第页第三十页，共五十一页，2022年，8月28日1.简单模在冲床的一次冲程中，只完成一个工序的冲模(simpledie)在冲床的一次冲程中，在模具不同部位上完成数道工序的冲模2.连续模(progressivedie)3.复合模在冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道工序的冲模(compounddie)动画动画1落料拉深复合模1切断弯曲复合模落料拉深复合模231第页第三十一页，共五十一页，2022年，8月28日三、冲压件结构设计1.冲裁件的结构工艺性（1）形状应尽量简单，最好由直线与圆弧组成。应避免过长的悬臂和窄槽，它们的宽度b应大于料厚s的两倍。B>2sB>2s（2）内、外转角处应用圆弧连接，圆角半径应大于料厚的一半。(参见表2-6）32第页第三十二页，共五十一页，2022年，8月28日（4）孔间距离或孔与边缘距离不能太小，一般a≥2s,但要保证a>3~4mm。aaaa（3）冲孔尺寸不能太小，最小孔径或最小边长要大于（0.5~1.5）s。33第页第三十三页，共五十一页，2022年，8月28日2.弯曲件的结构工艺性（1）弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径。（2）弯曲边过短不易成形，故应使弯曲边的平直部分H>2S。HSRL（3）孔的位置不能离弯曲线太近，一般S<2mm时，L≥S;S≥2mm时,L≥2S。34第页第三十四页，共五十一页，2022年，8月28日3.拉深件的结构工艺性（1）形状应简单、对称，尽量避免深度大的拉深件，以减少拉深次数。（2）为避免角部产生裂纹，侧壁与底面间圆角半径r1、侧壁与凸缘间圆角半径r2以及矩形件四壁间圆角半径r3应尽可能大些。一般应满足：r1≥S,r2≥2S,r3≥3S。Sr1r2r3r135第页第三十五页，共五十一页，2022年，8月28日TheEndofThisPart结束第三十六页，共五十一页，2022年，8月28日冲压件与铸件的比较：第三十七页，共五十一页，2022年，8月28日弯曲模第三十八页，共五十一页，2022年，8月28日板料弯曲第三十九页，共五十一页，2022年，8月28日拉深1.swf第四十页，共五十一页，2022年，8月28日2次拉深.swf第四十一页，共五十一页，2022年，8月28日拉深件实例.swf第四十二页，共五十一页，2022年，8月28日翻边.swf第四十三